Waterbodemkwaliteit

5.2.1.1 Inleiding

In het Vlaamse deel van het Schelde-estuarium bestaat een waterbodemmeetnet voor het evalueren van de waterbodemkwaliteit, waarbij in het zoete gebruik gemaakt wordt van het triade- concept. Deze triade bestaat uit drie componenten: een fysico-chemische, een ecotoxicologische en een biologische component die samen voldoende informatie geven voor een integrale beoordeling van de waterbodemkwaliteit. De fysico-chemische beoordeling bestaat uit het toetsen van een aantal microverontreinigingen (bv. cadmium, nikkel, PCB’s) t.o.v. de referenties. In de ecotoxicologische beoordeling worden in het laboratorium gekweekte organismen voor een bepaalde tijdspanne blootgesteld aan poriënwater of waterbodem en wordt na die bepaalde tijd gekeken naar het percentage van de organismen dat een effect vertoont of sterft. Voor de biologische beoordeling ten slotte wordt de aanwezigheid van bodemdieren en kaakafwijkingen bij muggenlarven onderzocht. Op basis van de signalen van de drie afzonderlijke beoordelingen, wordt een totale kwaliteitsbeoordeling van de waterbodem bepaald.

5.2.1.2 Rekenparameter waterbodemkwaliteit

Binnen deze Evaluatiemethodiek is voor de ecotoxicologische beoordeling van waterbodems het gebruik van de Vlaamse Triade methodologie aangewezen, aangezien hierbij een finale beoordelingsscore van de waterbodem wordt verkregen op basis van drie afzonderlijke beoordelingen (fysisch-chemische, biologische en ecotoxicologische). De Triade methodologie echter is momenteel enkel bruikbaar voor zoete waterbodems (saliniteit < 0.5 ppt) maar wordt weldra aangepast (tegen eind 2015) voor de beoordeling van brakke (0.5-35 ppt) en zoute (> 35 ppt) waterbodems (Consortium UA-Deltares-INBO in opdracht van VMM). Hierdoor wordt een beoordeling van waterbodems in het Vlaamse deel van het Schelde-estuarium mogelijk per saliniteitszone, met de methode voor zoet in de Scheldezones “Zoete zone met korte verblijftijd”, “Zoete zone met lange verblijftijd” en de methode voor brak in de “oligohaliene zone” en de “zone met sterke saliniteitsgradiënt”.

Ook voor het Nederlandse deel van het estuarium (mesohaliene zone, zwak polyhalien en sterk polyhalien) zal de Triade methodiek in 2015 beschikbaar zijn, maar kan geen volledige Triadebeoordeling plaatsvinden omdat enkel fysico-chemische metingen van waterbodem voorhanden zijn. Deze gegevens kunnen omgevormd worden naar een Triade klassenbeoordeling, analoog aan de Vlaamse beoordeling maar nu enkel op basis van een chemische beoordeling, door normalisatie van de gemeten concentraties door een referentiewaarde (voor een gedetailleerde beschrijving van de methodologie zie verder). Als referentiewaarde kan hiervoor de Vlaamse milieukwaliteitsnorm voor waterbodem worden

gehanteerd (Vlaamse Regering, 2012). Uiteindelijk wordt dan één globale score voor de chemische waterbodemkwaliteit verkregen, gebaseerd op de concentraties van alle gemeten polluenten. Deze methodologie laat toe om waterbodems uit zowel het Vlaamse als het Nederlandse deel van de Schelde met elkaar te vergelijken op basis van uitgevoerde chemische analyses. Indien in de toekomst ook ecotoxicologische en biologische gegevens beschikbaar worden voor de Westerschelde, kan de Triademethodologie in zijn geheel worden aangewend om waterbodems uit beide delen van het estuarium te vergelijken.

De waterbodems worden beoordeeld per Scheldezone (niveau 3), over de periode van 6 jaar. De fysisch-chemische, biologische en ecotoxicologische componenten worden afzonderlijk bepaald en beoordeeld. De biologische en ecotoxicologische componenten worden voorlopig enkel in de Zeeschelde beoordeeld, evenals de samenvattende Triadebeoordeling.

5.2.1.3 Methodologie

De voorgestelde methodologie voor de chemische beoordeling van waterbodems uit de Schelde is gebaseerd op de methodologie die wordt voorgesteld voor de chemische kwaliteitsbeoordeling van zoete waterbodems in de huidige Vlaamse TRIADE methodiek (De Deckere et al., 2000), met enkele modificaties.

De gemeten concentraties in de waterbodems uit het onderzochte gebied worden eerst omgerekend naar standaardcondities voor waterbodems (5% organische stof en 11% klei). Voor (zware) metalen geldt:

N(11,5)=N(x,y) * (A+B.x+C.y)/(A+B.11+C.5) Waarbij:

N: de concentratie in de waterbodem bij een kleigehalte van x% of 11% en een organische stof van y% of 5%

A, B, C: constanten afhankelijk van het metaal (zie Tabel 5.1) x: het kleigehalte in het staal (%)

y: het gehalte organische stof in het staal (%)

Tabel 5.1: De constanten voor de omrekening van zware metalen naar concentraties voor een standaard waterbodem.

De omrekening gebeurt binnen de grenzen van 1% en 50% klei en van 1% en 20% organische stof. Buiten deze grenzen worden de concentraties omgerekend met de grensgehalten.

Voor organische verbindingen geldt: N(5) = 5.N(y) / y

Evaluatiemethodiek Schelde-estuarium Waterkwaliteit

Waarbij:

N: de concentratie in het staal bij een organische stofgehalte van 5% of y% y: het procent organische stof in het staal (%)

De omrekening gebeurt binnen de grenzen van 1% en 20% organische stof. Buiten deze grenzen worden de concentraties omgerekend met de grensgehalten.

Als referentiewaarde kan beroep worden gedaan op de milieukwaliteitsnorm (MKN) voor waterbodem uit de VLAREM wetgeving (Vlaamse Regering, 2012). Tabel 5.2 geeft een overzicht van de bestaande MKN voor micropolluenten in waterbodem.

Tabel 5.2: Milieukwaliteitsnormen voor micropolluenten in zoete waterbodems (Vlaamse Regering, 2012).

parameter eenheid milieukwaliteitsnorm

organische stoffen o,p’-DDD mg/kg DS 0,10 o,p’-DDE mg/kg DS 0,10 o,p’-DDT mg/kg DS 0,10 p,p’-DDD mg/kg DS 0,30 p,p’-DDE mg/kg DS 0,50 p,p’-DDT mg/kg DS 0,10 acenafteen mg/kg DS 0,20 acenaftyleen mg/kg DS 0,20 α-endosulfan µg/kg DS 0,10 α-hexachloorcyclohexaan (α-HCH) µg/kg DS 0,10 aldrin µg/kg DS 0,10 anthraceen mg/kg DS 0,10 benzo(a)anthraceen mg/kg DS 0,15 benzo(a)pyreen mg/kg DS 0,15 benzo(b)fluoranteen mg/kg DS 0,20 benzo(g,h,i)peryleen mg/kg DS 0,13 benzo(k)fluoranteen (b) mg/kg DS 0,20 benzeen mg/kg DS 0,20 β-hexachloorcyclohexaan (β-HCH) µg/kg DS 0,10 chryseen mg/kg DS 0,21 dibenzo(a,h)anthraceen mg/kg DS 0,10 dieldrin µg/kg DS 0,10 endrin µg/kg DS 0,10 ethylbenzeen mg/kg DS 0,20 fenanthreen mg/kg DS 0,21 fluoranteen mg/kg DS 0,37 fluoreen mg/kg DS 0,10 γ-hexachloorcyclohexaan (γ-HCH) µg/kg DS 0,10 indeno(1,2,3-cd)pyreen mg/kg DS 0,14 naftaleen mg/kg DS 0,10 ortho-Xyleen mg/kg DS 0,20 PCB 28 µg/kg DS 0,10 PCB 31 µg/kg DS 0,10 PCB 49 µg/kg DS 0,10 PCB 52 µg/kg DS 0,10 PCB 101 µg/kg DS 0,40 PCB 118 µg/kg DS 0,30 PCB 138 µg/kg DS 0,70 PCB 153 µg/kg DS 0,90 PCB 180 µg/kg DS 0,60 pyreen mg/kg DS 0,30 styreen mg/kg DS 0,20

parameter eenheid milieukwaliteitsnorm tolueen mg/kg DS 0,20 anorganische stoffen arseen, totaal mg/kg DS 19 cadmium, totaal mg/kg DS 1 chroom, totaal mg/kg DS 62 koper, totaal mg/kg DS 20 kwik, totaal mg/kg DS 0,55 lood, totaal mg/kg DS 40 nikkel, totaal mg/kg DS 16 zink, totaal mg/kg DS 147

De verhouding van de gemeten polluentconcentratie ten opzichte van zijn MKN (VTR) wordt berekend door gebruik te maken van onderstaande formule:

VTRi = Ns,i(11,5)/Nr,i(11,5) waarbij:

Ns(11,5): de naar een standaardbodem van 11% klei en 5% organische stof omgerekende concentratie van de betreffende chemische parameter i in het staal

Nr(11,5): de naar een standaardbodem van 11% klei en 5% organische stof omgerekende concentratie van de betreffende chemische parameter i in het referentiestaal

Berekende VTR’s zijn dimensieloos en de grenzen worden op 1 en 100 ingesteld. Waarden kleiner dan 1 worden aan 1 gelijkgesteld, waarden groter dan 100 worden gelijk aan 100 gesteld. Van elke VTR’s per chemische variabele i worden vervolgens de logaritme genomen om een normale verdeling van de VTR’s te bekomen. De grenzen worden aldus respectievelijk 0 en 2. LogIndexi = log(VTRi)

Om het staal per chemische parameter te klasseren, wordt de volgende (arbitraire) klasseindeling gebruikt (Tabel 5.3):

Tabel 5.3: Klasseindeling voor chemische toestand van zoete waterbodems.

Op deze manier wordt per staal voor elke chemische parameter onder beschouwing een klasse bekomen. De hoogste van alle klassen van alle chemische parameters wordt de globale klasse van het staal. Evenwel kan een staal terugvallen tot een lagere klasse, wanneer de concentraties van ten hoogste twee parameters kleiner zijn dan het midden van die klasse. Om de voorgestelde methodologie te verduidelijken wordt gebruik gemaakt van een voorbeeld:

Evaluatiemethodiek Schelde-estuarium Waterkwaliteit

Het globale eindoordeel is 2 omdat de LOGINDEX van Cd = 0,96 kleiner is dan het klassenmidden van klasse 3 (zijnde 1). Het staal valt terug van klasse 3 naar klasse 2. De waterbodem uit het voorbeeld wordt dus geklasseerd als licht afwijkend op basis van zijn chemische parameters.

Voor de beoordeling van de toetsparameter Waterbodemkwaliteit wordt een positieve evaluatie toegekend aan waterbodembodem die niet tot licht afwijkend zijn (klasse 1 en 2). Waterbodems die afwijkend tot sterk afwijkend zijn (klasse 3 en 4), krijgen een negatieve evaluatie.