Vergelijking van geochemische karakteristieken en waterkwaliteit

In de onderzochte sedimenten is met de gebruikte methode slechts in een gering aantal gevallen de aanwezigheid van pyriet aangetoond. Dit betekent dat denitrificatie via de oxidatie van pyriet in de onderzochte locaties niet plaats vindt.

De grondwaterprofielen van nitraat laten een wisselende en moeilijk te interpreteren variatie zien. In Figuur 6.13 zijn voor alle locaties de nitraatconcentratie in het grondwater in ronde 2, het organisch koolstofgehalte (TOC) en de potentiële denitrificatie (DNP) tegen de diepte uitgezet. Hierbij valt op dat geen nitraat aanwezig is in het grondwater van alle locaties van Nieuweroord, de locatie 57E0338 van Maarheeze en de locatie 33G0414 van Spankeren. Dit suggereert dat hier alle nitraat al in de bovenste meter gereduceerd is. De nitraatconcentraties

in de CaCl2-extracties zijn in de boringen van Nieuweroord ook lager dan in die van de andere drie bedrijven, zie Bijlage 8.

Bij de locaties 57E0335 en 57E0337 van Maarheeze neemt de nitraatconcentratie in de bovenste vijf meter af tot nul om hieronder weer toe te nemen tot boven de 50 mg l-1, zie Figuur 5.1. Bij de locatie 57E0336 neemt de concentratie af van meer dan 150 mg l-1 tot ongeveer 50 mg l-1 op 550 cm diepte, op grotere diepte blijft de nitraatconcentratie min of meer constant. De locaties 33G0415 en 33G0412 in Spankeren vertonen een min of meer zelfde beeld als in Maarheeze voor de diepere filters. Voor de ondiepe filters van deze locaties zijn geen gegevens beschikbaar, de resultaten van de CaCl2-extractie geven aan dat hier wel nitraat aanwezig is. Voor het bedrijf te Nutter zijn slechts voor twee locaties

nitraatconcentraties beschikbaar in zowel de eerste als vijfde meter. De concentraties variëren tussen de 5 en 20 mg l-1. 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 50 100 150 200 250 300 NO3 (mg/l) Di ep te -m v (c m ) Nieuweroord Spankeren Nutter Maarheeze 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 TOC (%) Di ep te -m v (cm ) Nieuweroord Spankeren Nutter Maarheeze 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 DNP (μg N/kg/dag) Di epte -mv ( cm) Nieuweroord Spankeren Nutter Maarheeze (a) (b) (c)

Figuur 6.13 De nitraatconcentratie in het grondwater, tweede ronde (a), het organisch stofgehalte, TOC (b) en de potentiële denitrificatie, DNP (c) tegen de diepte voor de vier bedrijven. Het TOC-gehalte is zeer laag en waar dit significant boven de aantoonbaarheidsgrens van 0,10 % ligt, wordt er in die intervallen ook potentiële denitrificatie gemeten. In Spankeren worden hogere TOC-gehalten gemeten in het veen/klei interval (33G0413) op een diepte tussen de 500 en 650 cm -mv. In dit interval wordt ook een hogere potentiële denitrificatie gemeten. Boven dit interval (diepte van 400 cm -mv) wordt een nitraatconcentratie van 120 mg l-1 _{gemeten en beneden dit interval (diepte van ongeveer 800 cm -mv) een concentratie} van rond de 100 mg l-1. Echter de nitraatconcentratie neemt in 33G0413 pas echt af vanaf deze diepte, zie Figuur 5.1. In dit interval is geen potentiële denitrificatie en geen TOC gemeten. Ook is er in deze monsters geen afname gevonden van de concentratie opgelost organisch koolstof (DOC) met de diepte, maar juist een toename, zie Figuur 3.4.

Van de gemeten grondwaterprofielen laten alleen de profielen gemeten in 57E336, 57E337 en 57E335 (Maarheeze) een duidelijke afname van de nitraatconcentraties in de ondiepe filters zien. In 57E336 en 57E337 is geen nitraat meer aanwezig op een diepte van 400 cm beneden het maaiveld (Figuur 5.1). In 57E335 is een sterke afname van de nitraatconcentratie te zien in de monsters genomen op 350, 450 en 550 cm beneden maaiveld. In het grondwater van deze drie boringen lijkt de afname van de nitraatconcentratie gepaard te gaan met de

afname van de hoeveelheid DOC (vergelijk figuur 3.3 en Figuur 3.4). De correlatie tussen nitraat- en DOC-concentratie is zwak (-0,69 met p = 0,08, zie Figuur 6.14) en geeft geen direct bewijs dat DOC een belangrijke rol speelt in de denitrificatie.

In het Nederlands onderzoek is tot op heden geen systematische aandacht besteed aan de rol van uitspoelende, opgeloste organische stof bij het optreden van denitrificatie in de diepere ondergrond. In principe kan dit een duurzaam proces zijn zonder probleemverschuiving. Er zijn enige aanwijzingen dat dit proces een rol kan spelen in het grondwater (niet gepubliceerd onderzoek van TNO).

0 50 100 150 200 250 300 0 20 40 60 80 100 120 DOC concentratie (mg/l) ni tr aa tc on ce nt ra tie ( m g/ l) Nieuweroord Nutter Maarheeze Spankeren

Figuur 6.14 Relatie tussen nitraatconcentratie en DOC concentratie in het grondwater op de vier LMM-melkveebedrijven (metingen ronde 2).

De nitraatprofielen in Spankeren en Nutter laten laten geen systematische afname met de diepte zien. Dit geeft aan dat de organische stof in de ondergrond van de locaties Nutter en Spankeren niet tot gevolg heeft dat nitraat afgebroken worden. De sedimenten in de

ondergrond van deze beide bedrijven zijn niet algemeen representatief voor de Pleistocene zanden. Opmerkelijk is in dit kader dat er tot dusverre bijvoorbeeld van de Formatie van Dungen geen zanden door TNO waren geanalyseerd. De nitraatprofielen suggereren verder dat sideriet en glauconiet hier geen rol spelen bij de denitrificatie op deze locaties.

6.5

Conclusies

Uit de analyses blijkt dat op uitzondering van een locale organisch rijker interval (de Laag van Zutphen in 33G0415) de organisch stofgehalten in de ondergrond op de onderzochte locaties zeer laag zijn. De meeste sedimenten hebben een TOC-gehalte kleiner dan 0,1%. In dit onderzoek gaan we er vanuit dat alleen het organisch materiaal dat bij lagere

temperaturen pyroliseerd kan worden, beschikbaar is voor biologische degradatie. De Pollut Eval-analyses suggereren dat van het totale organisch koolstofgehalte aanwezig in de

sedimenten slechts tussen de 0,17 en 0,35 beschikbaar is voor biologische degradatie. Dit betekent dat van de reeds zeer lage organisch koolstofgehalten in de zandige sedimenten minder dan de helft geschikt is voor biologische degradatie. De consequentie is dat het Denitrificatie Potentieel van de onderzochte sedimenten zeer laag moet zijn. De DNP- experimenten beschreven in hoofdstuk 5 laten dit ook zien.

In de onderzochte sedimenten is slechts in een gering aantal gevallen de aanwezigheid van pyriet aangetoond. Dit betekent dat denitrificatie via de oxidatie van pyriet in de onderzochte locaties niet of nauwelijks plaats vindt.

De nitraatprofielen in Spankeren en Nutter laten geen systematische afname met de diepte zien en suggereren dat zowel sideriet aanwezig in Spankeren en glauconiet aanwezig in Nutter geen rol spelen bij de denitrificatie op deze locaties.

Organisch rijkere intervallen, met een gemeten hoger potentiële denitrificatie (hoofdstuk 5), hebben geen invloed op de nitraatconcentratie in het grondwater onder en boven deze intervallen.

De benadering van Cuypers et al. (2002) voor het bepalen van de fractie afbreekbaar organische stof, is niet bruikbaar voor arme zandgronden met lage organisch stofgehalten.