In de modellering is voor de emissies van de additieven uitgegaan van toepassing zonder verdunning. In de praktijk zullen de additieven echter worden verdund met water, hetgeen mogelijk van invloed is op de initiële verspreiding van de stoffen. Voor de additieven Firesorb en One Seven is de hoeveelheid bluswater (1.98mm/d en 1.43mm/d) vergelijkbaar met de default waarde voor neerslag in SimpleBox (1.92mm/d). Voor het additief FireAde2000 ligt de hoeveelheid bluswater echter hoger (9.98mm/d). Voor dit additief is daarom gekeken wat het effect is wanneer in scenario 8 (Tab. 5.4) de waarde voor neerslag wordt verhoogd tot de hoeveelheid bluswater (zie bijlage, paragraaf 0). Hierbij is aangenomen dat al het water in de bodem wordt opgenomen (geen verdamping). Voor de samenstellende stoffen in FireAde2000 leidde dit extra scenario tot lagere concentraties in de bovenste bodemlaag en het oppervlaktewater (respectievelijk <1.1 en >50 keer lager) alsmede tot een factor 5 hogere concentraties in de onderste bodemlaag. Concentraties in de onderste bodemlaag worden echter als minder relevant beschouwd op basis van de aanname dat blootstelling aan organismen primair via de toplaag van de bodem plaatsvindt.
5.3.2 PEC-waarden voor de oppervlakte-actieve stoffen IPE en PEG
Voor de meeste stoffen daalden de gemodelleerde concentraties in de toplaag van de bodem binnen een periode van zes maanden tot onder de bijbehorende PNEC-waarden (Fig. 5.1-Fig. 5.4). Een uitzondering hierop werd gevormd door de niet ionische oppervlakte-actieve stoffen IPE en PEG (Fig. 5.1 en Fig. 5.2). Aan de berekende PEC-waarden van deze stoffen kleven echter relatief grote onzekerheden vanwege een grote variatie in gevonden waarden voor Koc (Tab. 5.6) en omdat de gemodelleerde bodemwaterconcentraties in de bovenste bodemlaag dichtbij of boven de kritische micelconcentraties (CMC) lagen wanneer werd uitgegaan van een lage Koc-waarde. In een dergelijke situatie is de aanname van een lineair toenemende binding aan de bodem met toenemende concentraties in het bodemvocht niet meer valide. De concentraties van IPE en PEG die op basis van de hogere Koc-waarden zijn gemodelleerd voor de bovenste bodemlaag (Fig. 5.1 en Fig. 5.2) zitten aan de bovenkant van het bereik, aangezien bij lagere Koc 1) meer uitspoeling zal plaatsvinden naar onderliggende bodemlagen en naar het oppervlaktewater, en 2) de binding aan de bodem mogelijk afneemt als gevolg van de vorming van micellen.
Meer uitspoeling van de stoffen IPE en PEG leidt naar verwachting tot hogere concentraties in het oppervlaktewater. De hoogste voor het oppervlaktewater gemodelleerde PEC-waarde voor IPE lag echter een factor 20 onder de bijbehorende PNEC-waarde (zie de figuur in de bijlage, paragraaf 0). De op basis van een lage Koc-waarde gemodelleerde waterconcentraties van PEG (logKoc=1.39) lagen direct na de emissie een factor 10 onder de bijbehorende PNEC, maar namen snel af. Deze resultaten duiden erop dat ecologische risico’s voor het oppervlaktewater een lage waarschijnlijkheid hebben ongeacht de onzekerheden in de Koc-waarden van beide stoffen.
6 Toxiciteitstesten
De afdeling Ecologische Wetenschappen van de Vrije Universiteit heeft onderzoek gedaan naar de toxiciteit van een viertal additieven die worden toegevoegd aan bluswater ter verhoging van de effectiviteit van de bestrijding van natuurbranden. Deze blusadditieven of residuen daarvan kunnen na de brand in de bodem van het natuurgebied achterblijven en zouden dan het herstel van het bodemecosysteem kunnen belemmeren. Om die reden is inzicht gewenst in de giftigheid voor de bodemfauna.
De natuurgebieden die het meest kwetsbaar zijn en het vaakst worden getroffen door brand zijn heidevelden en bossen, meestal op vrij arme en zure gronden. De bodemfauna in deze
natuurgebieden wordt gedomineerd door arthropoden, terwijl daarnaast ook enchytraeën (potwormen) en nematoden kunnen voorkomen. Regenwormen worden in veel mindere mate aangetroffen. Om die reden is in dit onderzoek gekozen voor een tweetal vertegenwoordigers van de bodemarthropoden als testorganisme. Dit betreft Folsomia candida als indicator voor
springstaarten, en Oppia nitens als vertegenwoordiger van de oribatide mijten. Beide groepen komen algemeen voor in de bodem van bos- en heideterreinen en kunnen daar dichtheden bereiken tussen 10000 en 100000 individuen per m2.
De springstaart Folsomia candida wordt al lange tijd gebruikt als standaard testorganisme in de bodemecotoxicologie. Zowel de Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO) als de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO) hebben standaardtesten met deze soort ontwikkeld voor het bepalen van de giftigheid van chemische stoffen en van vervuilde bodems (ISO 1999; OECD 2009). Voor Oribatide mijten zijn nog geen
gestandaardiseerde testen beschikbaar, maar sinds enkele jaren wordt in Canada gewerkt aan een test met de soort Oppia nitens (Princz et al. 2010; Princz et al. 2012). Beide soorten kunnen worden getest in gronden met uiteenlopende eigenschappen. Voor de springstaart Folsomia candida lijkt een lage pH geen probleem (Crommentuijn et al. 1997), en ook de oribatide mijt Oppia nitens leek bij een pH van ongeveer 4,0 nog redelijk goed te functioneren (Princz et al. 2012).
Doel van dit onderzoek wat het vaststellen van de giftigheid van een viertal blusadditieven voor de twee soorten bodem arthropoden. Het onderzoek bestond uit twee stappen. In de eerste stap is een range-finding test uitgevoerd, waarin een brede concentratierange is getest om te bepalen bij welke concentraties de additieven giftige effecten te zien gaven op de overleving of voortplanting van de testorganismen. In plaats van de gebruikelijke standaardgrond is in deze eerste stap een kunstgrond gebruikt, die de eigenschappen had van een gemiddelde heidegrond. In een definitieve test is vervolgens geprobeerd de effectconcentraties voor effecten op overleving en reproductie van de twee testorganismen nog wat nauwkeuriger vast te stellen. In de definitieve testen zijn vier verschillende gronden meegenomen om tevens enig idee te kunnen krijgen van de mogelijke invloed van twee belangrijke bodemeigenschappen, pH en organisch stofgehalte, op de giftigheid van de blusadditieven.
Alle additieven hadden een hoge pH en bevatten vaak ook een hoge concentratie aan oppervlakte- actieve stoffen. Dit betekent dat de additieven invloed zouden kunnen hebben op de pH of het vermogen van de grond om vocht vast te houden. Indien dat het geval is, dan zouden er naast directe toxische effecten ook indirecte effecten op bodemorganismen kunnen optreden. Om die reden is in de range-finding testen met kunstgrond ook gekeken of de additieven een concentratie- gerelateerd effect hebben op de pH en het watervasthoudend vermogen van de grond.