De experimenten op kleinere schaal laten zien dat er mechanismen zijn die de filtreerbare lanthaanconcentraties in de waterfase kunnen verhogen. Welke mechanismen dit zijn is in het project niet duidelijk geworden, behalve dat in één experiment de chelerende werking van humuszuren in beeld was. De resultaten van dit project laten echter wel duidelijk zien dat lanthaan mobieler is dan verondersteld was.
Veelal werd er in onbehandeld water of sediment, of organismen uit onbehandeld water lanthaan gemeten. Lanthaan mag dan tot de zeldzame aardmetalen behoren, zeldzaam duidt niet op het zeer sporadisch voorkomen ervan. Lanthaan komt overal ter wereld voor in water en sediment; de gemiddelde abundantie of massafractie van lanthaan in de aardkorst is 35 µg g-1 (Tyler, 2005). In Clatto Reservoir (Schotland) was de achtergrondconcentratie in het
sediment tussen 28 en 35 µg g-1 (Meis et al., 2012). Ook in Nederland kan overal in water en
sediment lanthaan worden gemeten (Sneller et al., 2000). Zo variëren de lanthaanconcentraties in de Rijn estuarium tussen 0,02 en 0,2 µg l-1 (Sneller et al., 2000; Moermond et al., 2001), is de
massafractie lanthaan in het onbehandelde sediment in de Stiffelio-vijver 25,8 (± 1,3) µg g-1
(n = 6), is de filtreerbare lanthaanconcentratie in het water van deze vijver gemiddeld 0,07 (± 0,09) µg l-1 (n = 52). De lanthaanconcentratie in het sediment in De Kuil voor de behandeling
was gemiddeld 12 µg g-1 (Van Goethem, 2010).Dit van nature aanwezige lanthaan vormt een
bron voor het lanthaan wat in organismen kan worden gemeten, wat impliceert dat lanthaan een bepaalde mate van opneembaarheid heeft.
Verhoogde lanthaanconcentraties in VisWeeFsel
De diverse onderzochte weefsels van verschillende vissoorten lieten geen verschillen in de concentraties lanthaan zien (Lurling, 2010). Het van nature aanwezige lanthaan lijkt daarmee niet te accumuleren in een bepaald visweefsel, maar in vergelijkbare (evenwicht) concentraties aanwezig te zijn in de vissen. Uit de nulmetingen in dit project volgt een gemiddelde achtergrondconcentratie lanthaan in visweefsel van 0,03 µg g-1. Ook andere
studies hebben achtergrondconcentraties van lanthaan in vis gevonden. Zo had karper (Cyprinus carpio) een achtergrond lanthaanconcentratie van 0,01 µg g-1 in spierweefsel,
0,02 µg g-1 in bot en 1,04 µg g-1 in de lever (Hao et al., 1996). Qiang et al. (1994) vonden in
karpers een achtergrond lanthaanconcentratie van 0,04 µg g-1 in spierweefsel, 0,14 µg g-1
in bot en 0,12 µg g-1 in orgaanweefsel. In de levers van regenboogforel (Oncorhynchus mykiss)
was de achtergrondconcentratie tussen 0,1 en 0,55 µg g-1 (Landman et al., 2007). Deze
achtergrondconcentraties zijn zelfs gemiddeld iets hoger dan de achtergrondwaardes gemeten in dit project. Een mogelijk oorzaak hiervoor is de natuurlijke variatie in achtergrondconcentraties van lanthaan.
Lanthaan blijkt in mariene organismen, zoals krill en pijlinktvis, in concentraties voor te komen die vier tot zeven ordegroottes hoger liggen dan in het omringende zeewater (Oral et al., 2010). Dit duidt op mogelijke accumulatie en ook in vissen uit De Kuil en de Phoslock®
behandelde compartimenten in Dongen en Eindhoven zijn de lanthaanconcentraties na de applicatie hoger dan ervoor, of hoger dan in de controles. De lanthaanconcentraties in de levers van de diverse vissen waren over het algemeen het sterkst verhoogd. Dit komt overeen met de bevindingen van Qiang et al. (1994), die karpers blootstelden aan water waarin 0m5 mg l-1 lanthaannitraat was gedaan. Ook in forellen uit Lake Okareka (Nieuw-Zeeland) bleek
dat na een Phoslock®-applicatie in 2007 de lanthaanconcentraties in de lever verhoogd waren
(van 0,25/0,55 naar 0,7/1,25 µg g-1), maar dat er in het visvlees geen accumulatie te meten
STOWA 2012-42 Bestrijding Blauwalgenoverlast
vissen die al eerder waren blootgesteld aan Phoslock®. Na de Phoslock®-applicatie in 2006
was de lanthaanconcentratie in de lever van regenboogforel verhoogd van 0,15/0,40 µg g-1
naar 0,5/0,9 µg g-1 (Landman & Ling, 2006). Oftewel: forellen, die in 2007 voor de applicatie
werden gevangen, hadden een lagere lanthaanconcentratie in de lever dan beesten die ruim een half jaar eerder waren gevangen. Dit duidt op uitscheiding van het opgenomen lanthaan. Hoogstwaarschijnlijk loopt de uitscheiding van lanthaan voornamelijk via gal (Damment & Pennick, 2007).
Dat de lanthaanconcentraties in visweefsel kunnen toenemen na een Phoslock®-applicatie (De
Kuil, Dongen, Eindhoven, Lake Okareka), bewijst dat een deel van het ingebrachte lanthaan biobeschikbaar is. Echter zowel in De Kuil (Kalkman, 2011) als in Lake Okareka (Landman et al., 2007) was er geen enkele aanwijzing dat de verhoogde lanthaanconcentraties gepaard gingen met een afgenomen gezondheid van de vissen.
eFFecten phoslock® op macroFauna
In diverse studies is er geen effect van Phoslock® op de testorganismen gevonden. Blootstelling
van het vlokreeftje Hyalella azteca gedurende 14 dagen aan 3400 mg L-1 Phoslock® had geen
effect op hun groei en overleving (Watsun-Leung, 2009). Ook de overleving van larven van de mug Chironomus zealandicus werd gedurende een blootstelling van 38 dagen aan 400 mg l-1
Phoslock® niet beïnvloed, evenals het uitvliegen (Clearwater, 2004). Er is geen effect gevonden
op de overleving en groei van zoetwaterkreeften (Procambarus sp.), die gedurende 14 dagen blootgesteld waren aan 1000 mg l-1 Phoslock® of 28 dagen aan 2500 mg l-1 Phoslock® (Van
Oosterhout et al., submitted). Wel bleek de lanthaanconcentratie in beesten die gedurende 14 dagen blootgesteld waren aan 1000 mg l-1 Phoslock®, zelfs na een depuratiefase nog
behoorlijk verhoogd (13 µg g-1) ten opzichte van controlebeesten (0.6 µg g-1) (Van Oosterhout et al., submitted). Echter muggenlarven (Chironomus dilutus) die gedurende 10 dagen blootgesteld waren aan 3400 mg L-1 Phoslock® waren lichter van gewicht (18-26%) dan niet blootgestelde
muggenlarven (Watsun-Leung, 2009). Bij zoöplankton werd er wel een effect op groei en overleving gevonden. De No Observed Effect Concentration (NOEC), wat de hoogste concentratie is waarbij nog geen effect op de testorganismen wordt gevonden, bleek voor zowel watervlooien (Daphnia magna) als raderdiertjes (Brachionus calyciflorus) 100 mg l-1 Phoslock®
te bedragen (Lurling & Tolman, 2010; Van Oosterhout & Lurling, in press). Dit is dichtbij de gemiddelde velddoseringen. In De Rauwbraken zorgde de Flock & Lock-applicatie voor een tijdelijke sterke achteruitgang van de watervlo Daphnia galeata door een gecombineerd effect van de vlokken, de klei, gebrek aan voedsel en minder bescherming tegen vispredatie (Van Oosterhout & Lurling, 2011).
Wat betreft lanthaan is het voornamelijk het trivalente kation La3+ wat mogelijk tot een
verscheidenheid aan biologische effecten kan leiden (Das et al., 1988). In de meeste wateren zijn de pH en de hardheid van het water van dien aard dat er vrijwel geen La3+-ionen aanwezig
zullen zijn, maar in water met een lage pH of zeer zacht water kan dit anders zijn. Vandaar dat in synthetisch zacht water filtraat van Phoslock® een effect had op de tijgergarnaal Macrobrachium sp. (21 d LC50 van 700 mg l-1; ECOTOX, 2006). Applicatie van Phoslock® in een
zuur milieu wordt dan ook afgeraden. In diverse studies waarin toxische effecten van lanthaan op cellen of organismen worden beschreven, blijken de concentraties waarbij effecten worden gevonden veelal in doseringen van mg l-1 of mg kg-1 direct geïnjecteerd te liggen (Das et al.,
1988; He et al., 2008; Feyeraband et al., 2010; Fei et al., 2011). Voor toxiciteit is de dosis, de wijze van toediening, de blootstelling en de samenstelling van het medium of de matrix van