Vooronderzoek Gelders meetnet bodemkwaliteit : advies

Vooronderzoek Gelders

meetnet bodemkwaliteit

Advies

P. del Castilho & J. Bril

ab-dlo

!apport89, Haren laart 1998

deel van de Dienst L a n d b o u w k u n d i g Onderzoek (DLO) van het Ministerie van Landbouw, Na-tuurbeheer en Visserij.

DLO heeft t o t taak het genereren van kennis en het o n t w i k k e l e n van expertise ten behoeve van de beleidsvoorbereiding en -uitvoering van het Ministerie van Landbouw, Natuurbeheer en Vis-serij, het bevorderen van de primaire l a n d b o u w en de agrarische industrie, het inrichten en be-heren van het landelijk gebied, en het beschermen van natuur en milieu.

AB-DLO heeft t o t taak het verrichten van z o w e l fundamenteel-strategisch als toepassings-gericht onderzoek en is gepositioneerd tussen het f u n d a m e n t e l e basisonderzoek van de univer-siteiten en het praktijkgerichte onderzoek op proefstations.

Het onderzoek van AB-DLO is gericht o p :

- het bevorderen van de duurzaamheid en kwaliteit van de plantaardige productie; - het duurzaam gebruik van land, water en energie;

- het o n t w i k k e l e n van landbouwsystemen binnen kaders van m u l t i f u n c t i o n e e l landgebruik. Met deze activiteiten draagt het instituut bij aan de oplossing van vraagstukken rond een effici-ent beheer van stof- en energiestromen in agroproductieketens, de ecologisering van de pri-maire productie, de regionale en mondiale voedselvoorziening en het m u l t i f u n c t i o n e e l gebruik van de groene r u i m t e .

Het onderzoek is ondergebracht in drie thema's:

- Kwaliteit: kwaliteit van plantaardige productie en product

- M i l i e u : de kwaliteit van de m i l i e c o m p a r t i m e n t e n bodem en biosfeer

- Duurzaamheid: duurzame l a n d b o u w binnen kaders van m u l t i f u n c t i o n e e l landgebruik.

Kernexpertises van het AB-DLO zijn: plantenfysiologie, bodembiologie, bodemchemie en -fysica, nutriëntenbeheer, gewas- en onkruidecologie, graslandkunde en agrosysteemkunde.

Adressen

Vestiging Wageningen:

Postbus 14, 6700 AA W a g e n i n g e n tel. 0317-475700 fax 0317-423110 e-mail postkamerQab. agro.nl

Vestiging Haren:

Postbus 129, 9750 AC Haren tel. 050-5337777 fax 050-5337291 e-mail postkamerCgab.agro.nl

pagina

Samenvatting I 1. Inleiding en doel 3

2. Vraagstelling en onderzoeksopzet 5

3. Uitvoering 7 3.1. Selectie van de percelen 7

3.2. Monsternemingtechniek en -strategie 7

3.3. Fysisch-chemische analyses 8

3.4. Modellering 8 4. Resultaten van het vooronderzoek 1995-1996 11

4.1. Uitkomsten van de metingen 11

4.2. Statistische aspecten 12 4.3. Speciatieberekeningen en stoftransport 13 5. Discussie 25 6. Conclusies 27 6.1. Bodemoplossing 27 6.2. Bodem 28 6.3. Modelberekeningen 28 7. Aanbevelingen 29 8. Referenties 31 Bijlage 1. Kaart 1. Ligging van de percelen in de Graafschap 33

Bijlage 2. Standaardpakketten analyses voor bodem en bodemvocht 35 Bijlage 3. Meetuitkomsten van vaste fase van de bodem bij zes percelen op drie diepten 37

Bijlage 4. Meetuitkomsten van het bodemvocht van diverse locaties 39 Bijlage 5. Berekende binnen- en tussenvariaties van gemeten chemische

parameters in bos, grasland en bouwland 41 Bijlage 6. Berekende variatie van het gemiddelde van chemische parameters

in bodemvocht 43 Bijlage 7. Berekende variatie van parameters in de vaste fase van de bodem 45

Samenvatting

De haalbaarheid van een bodemkwaliteitsmeetnet in het kader van verspreiding, vermesting en verzuring is onderzocht. Bij het meetnet spelen behalve parameters in de vaste fase van de bo-dem ook parameters in de bobo-demoplossing van de laag 60-90 cm beneden het maaiveld in win-ter/voorjaar een rol. Daarnaast wordt om de uitspoeling per jaar te bepalen het model SEKTRAS gebruikt. De concentraties in het bodemvocht, de bodemkenmerken en het berekende neer-slagoverschot leveren tezamen via bodem-fysisch-chemische evenwichtsberekeningen de uit-spoeling. Er worden mede op grond van statistische berekeningen aanbevelingen gedaan over de te volgen monsternemingstrategie en metingen om temporele variaties in de vaste fase en in de bodemoplossing met significantie aan te tonen.

1. Inleiding en doel

De overheid stelt belang in kennis over de ontwikkeling van de bodemkwaliteit. Daartoe zijn door diverse provincies en het rijk verscheidene meetprogramma's gestart. De provincie Gel-derland overweegt de toekomstige ontwikkeling van de bodemkwaliteit te volgen in het kader van vermesting, verzuring en verspreiding. Om de haalbaarheid van zo'n

bodemkwali-teitsmeetnet vast te stellen heeft de provincie aan AB-DLO onderzoeksopdrachten verleend, opdrachtnummer MW94-83892-6023008 (opdrachtverleningen in 1994 en 1995). Het onderzoek richtte zich op de inrichting van een meetnet, en bestaat uit:

a) optimalisatie van de monsterneming(strategie) en metingen; en

2. Vraagstelling en onderzoeksopzet

De vraag was of een Gelders meetnet bodemkwaliteit haalbaar is dat berust op kennis van: ge-haltes in de vaste fase en concentraties en/of chemische activiteiten in de bodemoplossing op 60-90 cm diepte. Daarbij wordt bepaald of met de gekozen monsterneming, strategie en analy-ses een mogelijke verandering binnen een periode van 10 jaar in bodem(vocht)kwaliteit signifi-cant kan worden aangetoond. De opgeloste nutriënten en zware metalen in het bodemvocht van de laag 60-90 cm in winter-voorjaar kunnen als uitgespoeld worden beschouwd. Samen met hydrologische en bodem-fysisch-chemische gegevens wordt de jaarlijkse uitspoeling geschat. Het meetnet omvat ook andere parameters dan nutriënten en zware metalen. Dit betreft para-meters die mede van belang kunnen zijn voor de bodemkwaliteit, zoals opgeloste organische stof, anorganische zouten en de zuurgraad van het bodemvocht.

3. Uitvoering

3.1. Selectie van de percelen

Locatiekeuze

Door de plaats van de te bemonsteren percelen zorgvuldig te kiezen kan inzicht worden ver-kregen in de ruimtelijke variatie in de factoren die van invloed zijn op de bodemkwaliteit en de trendmatige veranderingen hierin. Ruimtelijke factoren die hierbij een rol kunnen spelen zijn onder andere bodemgebruik, bodemeigenschappen, grondwaterstand, verontreinigingsbron-nen en neerslagoverschot. Met deze factoren is een ruimtelijke combinatie-analyse ('overlay-ing') toegepast. Hiermee is het proefgebied ingedeeld in een aantal karakteristieke deelgebie-den (Project Bodnet, 1994).

Omdat dit vooronderzoek zich met name richt op de toepasbaarheid van bodemvochtmetingen zijn karakteristieke deelgebieden met een hoge grondwaterstand uitgesloten en resteren alleen gebieden met een lage grondwaterstand: bouwland (maïs) op hoge esgrond (tien percelen), grasland op hoge zandgrond (tien percelen) en bos op hoge zandgrond (elf percelen). Op kaart (Bijlage l ) is de ligging van de percelen weergegeven.

3.2. Monsternemingtechniek en -strategie

Monstememingtechniek

Vaste fase van de bodem

Er is gebruik gemaakt van gangbare methoden. Voor het chemisch onderzoek wordt een cilin-drische steekboor gebruikt waarbij circa 150 gram grond per steek wordt verkregen. Voor de bepaling van het porievolume wordt een ringsteekboor gebruikt met een ring-inhoud van 100 ml.

Bodemoplossing

Het nemen van bodemmonsters voor bodemvocht is op twee manieren gedaan: gestoken cilin-ders of mengmonsters. De gestoken cilincilin-ders of mengmonsters grond (beide ca. 100 ml) wor-den gecentrifugeerd gedurende 15 minuten bij 2000 g. Het uitgeslingerde vocht (centrifugaat) wordt via een papierfilter (niet-zuur MN680M filter, Machery en Nagel Co, Düren) in een kunst-stofkuipje onderin de centrifugebuis verzameld. Bij eenmaal centrifugeren wordt circa 10 tot 15 ml vocht verkregen. Er dient per veld ongeveer 70 ml te worden verzameld om het gehele ana-lysepakket in duplo te kunnen doen. De centrifugaten worden gefiltreerd over een membraan

met een poriediameter van 0.45 Mm- Direct na filtratie worden pH, opgelost koolstof en

elektri-sche geleidbaarheid gemeten. Overige parameters worden zo spoedig mogelijk gemeten (in koelkast bewaarde monsters).

Er zijn per combinatie [and-landgebruik circa 10 percelen, dan wel perceelsgedeelten, met een oppervlak van maximaal 0.5 ha, tenminste in duplo bemonsterd.

Voor bodemvochtanalyses werden 20 steken per perceel op een diepte van 60 tot 90 cm-mv genomen. Dit sluit aan op de strategie van Van Grinsven & De Vries (1990), die wordt aanbevo-len door CSO (Provinciale Bodemkwaliteitsmeetnetten, 1991). Periode van bemonstering janua-ri/februari 1995.

Voor grondanalyses werden bij zes percelen (twee bos, twee akker en twee gras gekozen uit bovenstaande percelen) 40 steken per perceel genomen op elk van de drie dieptes: laag 0-30, laag 30-60 en laag 60-90 cm -mv. Dit aantal steken per perceel komt overeen met de keuze bij het abiotisch Landelijk Meetnet Bodemkwaliteit van het RIVM. Periode van bemonstering maart 1995.

3.3. Fysisch-chemische analyses'

De standaardpakketten analyses voor bodem en bodemvocht zijn in duplo uitgevoerd (zie bijla-ge 2). Het porievolume wordt bepaald door het bijla-gemiddelde van tien ringmonsters per veld te berekenen (volgens NEN 5781)

3.4. Modellering

Speciatieberekeningen

Bij de speciatieberekeningen zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd bij de beschrijving van de organische en anorganische complexatie.

Anorganische complexatie

Comptexatieconstanten zijn afkomstig uit Sposito & Mattigod (1980). Er is alleen rekening

ge-houden met OH-, Cl" - en S042" - complexen. Om de complexatie adequaat te beschrijven dienen

activiteitscorrecties voor ionsterkteverschillen te worden gemaakt. Daarbij wordt de ionsterkte (I) uit de electrische geleidbaarheid (EC) berekend met de volgende empirische formule:

kend.

log Yz = -0.509 * z2 * ((1+Vl)1 Vl - 0.3 * I), waarbij

2 = lading ion, en

7= activiteitscoëfficiënt voor het ion.

Organische complexatie

Voor opgeloste humuszuren wordt gesteld dat per mol humuszuur (twee-basisch H2DOC) 180

gram koolstof aanwezig is. De hieronder vermelde complexatieconstanten van het humuszuur zijn ontleend aan Reinds et al. (1995) en Römkens et al. (1996).

H2DOC HDOC CaHDOC CaDOC Al(OH)2DOC C u H D O C CuDOC CdHDOC CdDOC Z n H D O C ZnDOC PbHDOC PbDOC Stoftransport o 0 » 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 HDOC DOC2 HDOC DOC2' DOC2' HDOC DOC2' HDOC DOC2' HDOC DOC2 HDOC DOC2 + + + + + + + + + + + + + H+ H+ Ca2+ Ca2t A l ( O H ) ; Cu2+ Cu2 t Cd2+ Cd2+ Zn2+ Zn2 t Pb2+ Pb2+ log K log K log K log K l o g K log K l o g K log K l o g K log K log K log K log K = = = = = = = = = = = = = - 4 4 -9-5 -3-6 -6.0 -11.0 -5.5 -10.75 -3.8 -7.2 -4.0 -7.5 -5.0 -10.0

In het bovenstaande is aangegeven hoe binnen het in ontwikkeling zijnde model SEKTRA5 (af-geleid van het model CHARON, WL Delft) om stoftransport te berekenen de speciatie wordt be-rekend. Totaal opgelost gehalte, de speciatie en chemische reacties in het bodemvocht en aan het oppervlak van de bodemdeeltjes in combinatie met een berekend gemiddeld neerslagover-schot voor een jaar maken een schatting mogelijk van de uitspoeling in een jaar.

Met het model SEKTRAS wordt de samenstelling via chemisch-evenwichtsberekeningen van opeenvolgende bodemlagen van 5 cm berekend (20 lagen per meter). Zo worden

concentratieprofielen (vaste en vloeibare fase) en fluxen (intern en extern) berekend.

SEKTRAS houdt rekening met de volgende processen: 1. Chemische evenwichtsprocessen:

- neerslag en oplossing van zouten,

- ad- and desorptie van kat- en anionen aan variabele ladingsoppervlakken, -complexatie in oplossing (anorganische en organische complexering). 2. Plantfactoren.

Bij de huidige berekeningen is van het bovenstaande gebruik gemaakt. Daarbij zijn kinetische processen die met plantengroei, of organische-stof- en temperatuur-afhankelijke processen te maken hebben en onderdeel uitmaken van de mogelijkheden van SEKTRAS, voor maïs en gras mede beschouwd. Immers bij de berekening van het stoftransport is het huidig gehanteerde uitgangspunt (SC-DLO, W. de Vries, persoonlijke mededeling) dat de concentraties in het

bodemvocht tijdens de periode winter-voorjaar representatief zijn voor het hele jaar, zodat deze na vermenigvuldiging met het berekende neerslagoverschot het gewenste resultaat leveren.

Met behulp van een eenvoudig hydrologisch m o d e l w o r d t uit weersgegevens (temperatuur en neerslag; bij het huidig onderzoek van het KNMI-station Wageningen over de periode 1954-1996) en wateronttrekkingsgegevens per gewas (maïs, gras) het gemiddelde neerslagsover-schot berekend. Uit het product van de concentratie van de opgeloste stoffen in de laag 60-90 cm -mv en het overschot volgt de hoeveelheid uitgespoelde stoffen. Daarbij w o r d t aangenomen dat de c o m p o n e n t e n in de laag 60-90 cm in januari/februari niet terugkeren naar de boven-g r o n d en dus per definitie zijn uitboven-gespoeld.

De meteorlogische en hydrologische gegevens die w o r d e n gebruikt o m de uitspoeling van stof-fen te berekenen zijn samengevat in tabel 1.

Tabel 1. Meteorologische en hydrologische data gebruikt voor berekeningen.

Grasland Grasland Bouwland Bouwland Bosgebied Bosgebied 1995 gemiddeld 1995 gemiddeld 1995 gemiddeld

Neerslag 98.0 Evapotranspiratie 54-0 Uitspoeling 44-0 76.5 49-5 27.0 98.O 54.0 44.0 76.5 49.5 27.0 98.0 63.0 35.0 76.5 5 5 5 21.0

4. Resultaten van het vooronderzoek

1995-1996

4.1. Uitkomsten van de metingen

De meetresultaten van vaste fase en bodemoplossing worden gegeven in Bijlagen 3 en 4.

Bodemvocht

Vermesting

De volgende parameters werden geanalyseerd: ammonium, nitraat, orthofosfaat, fosfor, orga-nisch gebonden fosfor, chloride, sulfaat (gemeten als zwavel), natrium en kalium. Tussen bös-en landbouwpercelbös-en was weinig verschil in ammonium of nitraat. Fosfor was verhoogd in de landbouwpercelen (vooral bouwland) vergeleken met bos. Chloride en sulfaat bleken in de bospercelen verhoogd, en kalium verlaagd t.o.v. het overig landgebruik.

Verzuring

Bos bleek gemiddeld een pH-eenheid zuurder te zijn dan akker- en grasland. Opgelost orga-nisch koolstof was bij bos lager dan bij ander landgebruik. De EC (elektrische geleidbaarheid) was bij bos wat hoger dan bij bouwland en grasland.

Verspreiding

m bos bleken cadmium en zink tussen de streef- en interventiewaarde voor grondwater te lig-gen. In sommige bospercelen overtrof zink de interventiewaarde voor grondwater. Aluminium en mangaan bleken bii bos hogere concentraties te hebben dan bij bouwland en grasland. IJzer en koper waren daarentegen bij bouwland en grasland hoger dan bij bos. Onder bouwland en grasland werd voor koper de streefwaarde voor grondwater vaak overschreden.

Bodem

Algemeen

Er waren geen in het oog springende verschillen in porositeit van de bodem tussen de landge-bruikstypen.

Verzuring

Het organische-stofgehalte was op de drie onderzochte dieptes lager voor bos dan voor gras-en bouwland. In de bovgras-enste twee laggras-en wargras-en lutum gras-en kationuitwissselcapaciteit voor bos het laagst.

Vermesting

Stikstof- en fosforgehaltes waren op alle drie onderzochte dieptes lager voor bos dan voor gras-en bouwland. Oxalaatextraheerbaar P/(Fe+Al) gras-en Pw-getal wargras-en bij de agrarische percelgras-en ho-ger dan bij bos.

Verspreiding

Alle gehaltes lagen beneden de streefwaarden voor bodem van deze metalen. De hoogste ge-haltes werden in de toplagen aangetroffen.

4.2. Statistische aspecten

De uitkomsten van statistische berekeningen staan in Bijlagen 5, 6 en 7, en worden hieronder besproken.

Bodemvocht

De analyseresultaten hebben een eerste statistische verwerking ondergaan. Daarbij zijn de ge-middelde waarden en de variaties per perceel, en de gege-middelde waarden en variaties binnen een type bodemgebruik (bos, gras of akker) uitgerekend. Zie Bijlage 4 en 5 met "binnen-" en "tussen"-variaties. De meeste procentuele standdaardafwijkingen van het gemiddelde liggen op een niveau van 10%. Er kunnen dus zowel voor bodemvocht van bos, als van gras- en akker-land, kleine verschillen in de gemiddelde concentraties van de "ver"-parameters in de tijd (trendanalyse) worden gedetecteerd wanneer uitgegaan wordt van minstens tien percelen per grondgebruik.

Uitschieters naar boven qua variatie van het gemiddelde in bodemvocht waren: - ammonium onder bos (v.c. van het gemiddelde 28%),

- chloride onder bos (18%), - kalium onder bos (16%), - lood onder bos (17%),

- fosfaat onder bouwland (40%), en

- o-fosfaat onder gras- en bouwland (21 en 56%).

Bodem

Er werden gegevens verkregen op drie dieptes (0-30, 30-60 en 60-90 cm). Wegens het beperkte budget werden voor onderzoek van de vaste fase slechts twee percelen per type grondgebruik geselecteerd (twee bos-, twee gras- en twee akkerpercelen). De uitkomsten van de statistische berekeningen staan in bijlage 6. De variaties van de gemiddelde analyse-uitkomsten per land-gebruik zijn mede daarom relatief hoog. Om de variatie te verkleinen dienen 10 tot 20 percelen per grondgebruikstype te worden geselecteerd.

Activiteit van zware metalen in de bodemoplossing

De activiteiten van zware-metaalionen in de bodemoplossing worden vaak beschouwd als maat voor te verwachten opname en/of effecten op biota. De ionenactiviteiten van de metalen in de bodemoplossing zijn berekend met het model CHARON, dat onderdeel uitmaakt van SEKTRAS. Bij de berekening van activiteiten worden complexstabiliteitsconsten uit de literatuur gebruikt en onder meer de gemeten pH, calcium-, en DOC-concentraties.

De variatiecoëfficiënten van de gemiddelde waarden van de onderscheiden typen landgebruik voor de metalen waren vergelijkbaar met die van de opgeloste-metaalconcentraties.

De berekende koperactiviteit in de bodemoplossing van bos was hoger dan bij akker en gras. Voor cadmium en zink komen de activiteiten vrijwel overeen met de opgeloste concentraties. Onder bos waren de koper-, cadmium- en zinkactiviteiten 8 tot 10 maal hoger dan bij akker of grasland. De aluminiumactiviteit was bij bos ongeveer 10 maal hoger dan bij landbouwgrond. De ijzeractiviteit was bij bos een factor 2 tot 4 lager.

4.3. Speciatieberekeningen en stoftransport

Speciatie

De resultaten worden aan de hand van acht figuren besproken. Alle figuren hebben betrekking op de toestand in de laag 60-90 cm -mv.

Figuur 1 laat zien dat de gemeten concentraties opgelost organisch koolstof (DOC; = dissolved organic carbon) bij landbouwgronden hoger zijn dan bij bos, en tegelijk dat de pH bij de bossen duidelijk lager is. De bij landbouwgronden hogere DOC is vermoedelijk toe te schrijven aan het landgebruik. DOC (mg/l) 200 150 100 50

ï*

8

v

„

o o B O D D B a a BD a D B B i ° 0D D ° o o bos landbouw pH

Figuur l . .-Zuurgraad (pH) en opgelost organisch koolstof in bodemvocht onder landbouw- en bosper-celen.

Dit vermoeden wordt gestaafd met de bevindingen in Figuur 2. In Figuur 2 is te zien dat de protoneerde vorm van DOC (HDOC) zich ten aanzien van de calciumactiviteit verschillend ge-draagt voor de verschillende landgebruiksvormen. Bij een zelfde calciumactiviteit hoort een ho-ge HDOC-activiteit van maïspercelen verho-geleken met grasland. Dit laatse komt overeen met de bewering dat de verschillende vormen van DOC een verschillend oplosbaarheidsproduct heb-ben met calcium, dit in afhankelijkheid van de soort DOC (landgebruiksafhankelijk).

In Figuur 2 is de relatie tussen de berekende HDOC-activiteit en de berekende calcium-activiteit te zien. Bij gras- en maïspercelen is er een nauwe relatie tussen activiteiten van HDOC en calci-u m . Een verklaring daarvoor kan de geregelde bekalking van l a n d b o calci-u w g r o n d e n zijn. Hierdoor is calcium het belangrijkste kation aan de organische stof in de bodem en bepaalt de oplosbaar-heid daarvan. In bosgrond lijkt geen relatie te bestaan tussen de calcium- en HDOC-activiteit.

log aHDOC (mol/l)

-3 3

-4 maïs

gras

-6

log aCa (mol/l)

T - T - l •3

Figuur 2. Relatie tussen HDOC- en calciumactiviteiten.

Het d u i d t op een ander mechanisme van regulering van de DOC-concentratie in bossen dan in l a n d b o u w g r o n d . Uit de figuur is ook op te maken dat de DOC die in oplossing aanwezig is bij maïs en grasland een verschillende oplosbaarheid met Ca vertoont. In het algemeen is de op-losbaarheid in maïsland hoger (let op de logaritmische schaal) dan in grasland.

Figuur 3 t o o n t de gemeten zinkconcentraties van het bodemvocht onder bos en gras- en maïs-percelen. In zure bosgronden w o r d e n veel hogere zinkconcentraties dan onder de neutralere l a n d b o u w g r o n d e n a a n g e t r o f f e n . In de l a n d b o u w g r o n d e n met een even zo lage pH als bij bos w o r d t echter geen hoge zinkconcentratie aangetroffen. Daarom moet, naast pH, nog iets an-ders een r o l spelen. In het volgende w o r d t aannemelijk gemaakt dat dit de concentratie (anor-ganisch) a l u m i n i u m van de bodemoplossing kan zijn (zie bespreking Figuur 4, e.V.).

Conc. Zn (ug/l) 1500 1200 -900 600 300 v bos • gras en bouwl. V v B

°°* 8, U t

1 O D pH

Cone, anorganisch Al (berekend) (mg/1) lOOu 10= 1J - .01-pH

Figuur 4. Relatie tussen de pH en de berekende aluminiumconcentratie onder bos- en landbouwper-celen.

In Figuur 4 is de berekende concentratie anorganisch aluminium uitgezet tegen de pH. Bodem-vocht met een zeer lage pH van landbouwgronden gaat niet gepaard met een verhoogde

alu-miniumconcentratie (< 1 mg Al/l). Bodemvocht uit bosgronden met zeer lage pH daarentegen vertoont sterk verhoogde aluminiumconcentraties ( » 1 mg Al/l).

De verhoogde aluminiumconcentraties in bosgronden ontstaan door de intensievere verwering van met name kleimineralen. De bosgronden zijn vanaf het oppervlak verzuurd, waardoor de gehele kolom boven 60-90 cm aan verwering onderhevig is. Bij deze verwering komen alumini-um en zware metalen vrij. Bij de landbouwgronden is de bovengrond pH groter dan 5, zodat daar (vrijwel) geen verwering van kleimineralen optreedt.

Figuur 5 v e r t o o n t de relatie tussen de anorganisch-aluminiumconcentratie en de berekende zinkactiviteit. A l u m i n i u m in het bodemvocht moet in eerste instantie, door de gezamenlijke v e r w e r i n g uit de kleimineralen, gepaard gaan met zink in bodemvocht. In tweede instantie leidt kationenuitwisseling tussen a l u m i n i u m en zink aan de vaste fase t o t meer zink in oplossing. In Figuur 6 is hetzelfde te zien voor c a d m i u m .

Activiteit Zn (pg/\) 1000-3 HXH Kh —r—n—1 M 111| 1—1—1 1 1 111| 1—1—i' 1 1111| 1—1—1 1 1 111| Dl J 1 10 100 Coric, anorganisch Al (mg/l)

Figuur 5. Relatie tussen de berekende aluminiumconcentratie en de berekende zinkactiviteit.

Activiteit Cd (pg/l)

10-3

J31—1 1 1—1 M i n i 1 1—1 1 1 1 11| 1 1—i' 1 1 1 111 1 1—1 t 1 1 11|

.01 a 1 10 100

Cone, anorganisch Al (mg/l)

Figuur 6. Relatie tussen de berekende aluminiumconcentraties en de berekende cadmiumactiviteiten in de bodemoplossing.

Koper (en l o o d , niet getoond) vertonen een ander fysisch-chemisch gedrag dan c a d m i u m of zink. In f i g u u r 7 is de relatie tussen DOC en de koperconcentratie te zien. De koperconcentratie in de l a n d b o u w g r o n d e n is hoger dan in de bossen, en de suggestie w o r d t gewekt dat DOC daarvoor verantwoordelijk is. Uit de literatuur is bekend dat koper en DOC sterke complexen v o r m e n . Conc. Cu (ng/l) 100

r-10

bos landbouw "l 1—l l l l l 11 1 1—i—i i i i l | 1 1—i—i i i i i | 10 100 1000

Opgelost organisch koolstof (DOC, (mg/l))

Figuur 8 laat de gemeten koperconcentraties en de berekende activiteiten van het koper-ion zien in afhankelijkheid van de pH van bodemvocht. De activiteit van het koper-ion daalt bij toe-nemende pH. Op grond van theoretische overwegingen wordt een helling van -1 voor het ver-band tussen log Cu en de pH verwacht; hetgeen ook wordt waargenomen. Bij een sterk afne-mende activiteit met een stijgende pH blijkt de concentratie vrijwel constant te zijn.

Conc. Cu (ug/l) 100 = 10 0.1 0.01 0.001 S %*%$•** o 0 o V A concentratie Cu in landbouwgrond activiteit Cu in landbouwgrond concentratie Cu in bosgrond activiteit Cu in bosgrond pH

Stoftransport

Voor de in 1995 aangetroffen situatie is de samenstelling van het bodemvocht op diepte 60-90 cm-mv voor landgebruik gras, bouwland (met name maïs) en bos bepaald. Bij de berekeningen van de gemiddelde waarden zijn bij bouwland twee percelen uitgesloten, daar dit duidelijk fosfaat-verzadigde percelen betreft, waardoor door de gemeten waarden de gemiddelden te sterk zouden worden beïnvloed. Berekende gemiddelde meetwaarden voor het natte jaar 1994-1995 staan ver-meld in Tabel 2. In Tabel 3 is de berekende samenstelling van een meteorologisch gemiddeld jaar weergegeven.

Tabel 2. Gemiddelden van de gemeten samenstelling van het bodemvocht in het jaar 1995 op 60-90 cm -mv opgesplitst naar landgebruik.

pH EC N C y N NH4-N P-tot DOC Cl so4-s Ca M g

k"

Na Al Cd Cu Pb Zn Grasland 5.01 244.0 12.65 1.44 0.115 44-9 6.8 7-4 14.5 4.1 1 3 3 7-5 0.9 0.57 19.O 7.5 56.6 Bouwland 4.96 270.0 16.6 1.94 0.205 82.2 8.7 6.5 15.9 4.25 18.5 6.7 1.3 0.57 26.5 9-3 81.4 Bos en n a t u u r g e b i e d 4.08 338.0 10.6 2.1 0.034 15.6 18.4 13.3 11.6 3.13 4.8 9.9 6.1 5.6 6.1 11.3 436.2 Eenheden US/cm g N/m3 g N/m3 g P/m3 g C/m3 g / m3 g S/m3 g / m3 g / m3 g / m3 g / m3 g / m3 m g / m3 m g / m3 m g / m3 m g / m3

De berekende gemiddelde samenstelling van bodemvocht in een meteorlogisch gemiddeld jaar staan in de Tabel 3.

Tabel 3. Berekende samstelling (gemiddeld) van bodemvocht in een meteorologich gemiddeld jaar voor de verschillende vormen van landgebruik.

PH EC NO3-N NH4-N P-tot DOC Cl so4-s Ca M g K Na A l Cd Cu Pb Zn Grasland 5.07 395.0 21.0 2.1 0.08 42.2 10.9 11.6 22.5 6.4 22.4 9.15 0.5 0.89 14.3 4-95 96.5 (Maïs) b o u w l a n d 5.30 430.0 28.5 3.0 0.175 77.7 15.3 9.7 29.0 7.0 33.8 9.2 1.0 0.75 30.2 10.4 87.5 Bos en n a t u u r g e b i e d 3.98 535.0 16.5 2.0 O.O43 17.5 29-5 23.O I 8 . 4 -5.0 5-3 17.6 I I . 5 8.0 8.2 11.9 670.0 Eenheden ]iS/cm g N/m3 g N/m3 g P/m3 g C/m3 g/m3 g S/m3 g/m3 g/m3 g/m3 g/m3 g / m3 m g / m3 m g / m3 m g / m3 m g / m3

Vergelijking tussen de waarden in Tabellen 2 en 3 toont dat de invloed van een nat jaar (1995) niet op a lie .pa ra meters gelijkelijk doorwerkt. In een droger jaar is volgens verwachting de ge-leidbaarheid (EC) hoger. Voor fosfaat en stikstof worden echter geringe verschillen gevonden. Cadmium en zink enerzijds en koper en lood anderzijds vertonen tegengesteld gedrag. Cadmi-um en zink zijn in een droog jaar hoger dan in een nat jaar. Voor koper en lood wordt het te-genovergestelde gevonden.

De gemiddelden van de waargenomen en berekende concentraties (Tabel 2, resp. Tabel 3) wor-den met het neerslagoverschot gebruikt om de uitspoeling van stoffen te berekenen. Deze be-rekende uitspoeling uit de bodemkolom naar het grondwater is voor 1995 en voor het metere-ologisch gemiddeld jaar per grondgebruik weergegeven in Tabel 4.

Tabel 4. Uitspoeling van stoffen in 1995 (gemeten) en in een metereologisch gemiddeld jaar. N03-N NH4-N P-tot DOC Cl so4-s Ca M g K Na A l Cd Cu Pb Zn Grasland 1995 55.65 6.34 0.51 197.6 30.1 32.7 63.8 18.0 58.5 33.0 3-9 2.51 83.6 33.0 0.25 Grasland g e m i d d e l d 56.7 5.7 0.22 113.9 29.4 31.3 60.8 17.3 60.5 24-7 1.4 2.4 38.6 13.4 0.26 Bouwland 1995 73.0 8.54 0.90 361.7 38.3 28.6 69.9 18.7 81.4 29-5 5.7 2.51 116.6 40.9 O.36 B o u w l a n d g e m i d d e l d 77.0 8.1 0.47 209.8 41.3 26.2 78.3 I8.9 91.3 24.8 2.7 2.03 81.5 28.1 O.24 Bosgebied 1995 37.1 7 3 5 0.12 54-6 64-4 46.6 40.6 10.9 16.8 34.7 21.4 19.6 21.4 39.6 1.53 Bosgebied g e m i d d e l d 34.7 4-2 0.09 36.7 62.0 48.3 38.6 10.5 l l . l 37.0 24.2 16.8 17.2 25.0 1.41 Uitspoelii per ha.ja; eenheder kg N kg N kg P k g C kg kg S kg kg kg kg kg g g g kg

5. Discussie

Monsterneming

De gestoken cilindermonsters zijn in het veld moeilijker te verkrijgen dan mengmonsters. Dit wordt veroorzaakt door de noodzaak eerst een ruimer gat maken. Het eventuele theoretische voordeel van cilinderbemonstering is niet aangetoond. Onderzoek in toplagen toonde systema-tische verschillen tussen cilinder- en mengbemonstering (Del Castilho et al., 1996); in onder-grondlagen werden geringe verschillen gevonden (EC 50 uS hoger bij mengbemonstering op een niveau tussen 200 en 350; pH 0.5 eenheid hoger bij mengbemonstering op een niveau van 4 tot 5.5; DOC praktisch gelijk. Bij het huidig onderzoek zijn daarom meetresultaten van cilinder-en mcilinder-engmonsters tezamcilinder-en gcilinder-enomcilinder-en. In vervolgonderzoek zal met de standaardmethode (ccilinder-en- (cen-trifugeren van mengmonsters), welke sinds eind 70-er jaren bij AB-DLO in gebruik is, worden gewerkt.

Activiteit van metalen

De model-berekende koperactiviteit onder landbouwpercelen was ongeveer acht maal lager dan bij de landbouwterreinen. Dit is op het eerste gezicht opmerkelijk aangezien onder de landbouwpercelen drie tot vier maal hogere concentraties in de bodemoplossing werden aan-getroffen. De hoge concentraties, vooral onder maïs, worden veroorzaakt door het voorkomen van hoge DOC-concentraties. Het DOC dat wordt aangetroffen wordt gerealiseerd door een sa-menspel van factoren: de opgelost organische-stof-productie die bij het gewas hoort en de in-vloed van zuurgraad en calciumactiviteit (aluminiumactiviteit bij bos). De lage koperactiviteit onder de landbouwpercelen kan vooral worden toegeschreven aan de daar sterke complexe-ring met organische-stofliganden. Ook bij eerder AB-DLO-laboratoriumonderzoek, in samen-werking met het NIKO-TNO en de RUG (Del Castilho et al., 1993) en zojuist gepubliceerd AB-DLO-RUG onderzoek (^ömkens & Dolfing, 1998) werd vastgesteld dat opgelost organisch ge-bonden koper slechts gedeeltelijk in vrije vorm voorkomt. De activiteiten van de overige meta-len cadmium, zink en aluminium zijn acht tot tien maal hoger onder de bospercemeta-len dan onder de landbouwpercelen. De verklaring ervoor werd in paragraaf 4-3 gegeven. Tussen activiteit en concentratie wordt bij laatstgenoemde metalen een geringer verschil gevonden dan bij koper het geval is, aangezien bij de relatief lage pH bij alle landgebruik de activiteit niet erg verlaagd kan worden door complexering.

Statistische aspecten

De opzet van het vooronderzoek bleek geschikt voor het vervolgonderzoek indien bij het ver-volgonderzoek bospercelen worden gekozen met een regelmatiger gelaagdheid van de hori-zonten dan bij de percelen bij het vooronderzoek werden aangetroffen. Een andere aanpak om dit probleem te omzeilen is elk monsternemingsjaar telkens willekeurig, maar dicht bij de

vori-ge steek te bemonsteren. Wellicht is de door Brus & Spätjens (1997) vori-geadviseerde vori-geografisch gestratificeerde bemonstering aan te raden om de variatie van het gemiddelde van een perceel te verkleinen.

Stoftransport

Een indruk van de concentratie-afhankelijkheid van stoffen van de metereologie kan worden verkregen door Tabellen 2 en 3 onderling te vergelijken. Sommige parameters worden hoger met een hoger neerslagoverschot, andere lager. Dit illustreert de complexiteit van de regelme-chanismen in de bodem. Ook voor het actule en voorspelde transport (uitspoeling) zijn er ver-schillen in gedrag tussen de stoffen. Voor een grote groep stoffen lijkt de uitspoeling niet sterk afhankelijk te zijn van de meteorologische omstandigheden, maar wel van het landgebruik (Ta-bel 4). Bij bouwland treedt een grotere uitspoeling van N en P op dan bij grasland. Bij de zware metalen kan een duidelijk verschil in gedrag gezien worden voor Cd en Zn versus Cu. Terwijl Cd en Zn sterk worden uitgespoeld in bosgebieden, is Cu het mobielst onder landbouwgronden. Pb lijkt relatief ongevoelig voor het landgebruikstype, echter niet voor de meteorologie.

6. Conclusies

6.1. Bodemoplossing

Van de onderzochte zware metalen in bos op 60-90 cm -mv diepte bleken cadmium en zink overschrijdingen van de streefwaarden voor grondwater te vertonen. Voor koper werd onder grasland en bouwland een overschrijding van de streefwaarde voor grondwater gevonden. On-der bos werd de streefwaarde voor koper niet overschreden.

Trends

Verspreiding

Trends in de bodemvochtkwaliteit bij bos-, akker- en graspercelen kunnen met voldoende nauwkeurigheid worden vastgesteld. Bij de proefbemonsteringen (ca. 10 percelen per landge-bruik en 20 steken van ca. 150 gram grond per veld in duplo uitgevoerd, -akker, bos of gras-)

werden percentuele standaardafwijkingen van de gemiddelde bodemvochtperceelconcentraties per landgebruik gevonden van meestal < 10%. Dit is voldoende nauwkeurig om veranderingen van het gemiddelde per parameter redelijk betrouwbaar vast te stellen. Hetzelfde kan worden geconcludeerd voor de activiteiten van koper, zink en cadmium (biologische relevantie). De ko-per-, aluminium-, zink- en cadmiumactiviteiten tussen 60 en 90 cm -mv waren gemiddeld acht tot tien maal hoger onder bospercelen dan onder landbouwpercelen.

Vermesting

Trends in de bodemvochtkwaliteit kunnen voldoende nauwkeurig worden vastgesteld. Voor fosfaat en ortho-fosfaat werden grote tussen-varianties vastgesteld. Dit rechtvaardigt de beslis-sing om veel verschillende fosfaatparameters te blijven meten (inclusief Pw en Oxal. Extr. P). Onder bos werden relatief hoge binnen- en tussenvarianties gevonden voor ammonium en ka-lium. Om deze variatie te verkleinen zouden in vervolgonderzoek homogenere bospercelen dienen te worden gekozen, of de bemonstering aangepast.

Verzuring

De pH wordt zeer nauwkeurig gemeten. Daarom kunnen trends gemakkelijk worden vastge-steld.

6.2. Bodem

Bij dit vooronderzoek werden bij de zes geselecteerde percelen geen overschrijdingen van de streefwaarden voor zware metalen voor de vaste fase van de bodem gevonden.

Trends

Vermesting, verzuring en verspreiding

De opzet bij de proefbemonstering van de vaste fase van de bodem op drie dieptes toonde voor sommige parameters en dieptes soms grote betrouwbaarheidsintervallen van het gemiddelde. Dit gold vooral voor bospercelen. Bij het vaste-fase-onderzoek werden wegens de hoge kosten van dit onderzoek echter slechts twee percelen per landgebruik (bos, akker, of gras) bemon-sterd. Op grond van de ervaringen bij andere bodemmeetnetten kan echter de verwachting worden uitgesproken dat voldoende nauwkeurigheid wordt verkregen bij 10 tot 20 percelen per landgebruik.

6.3. Modelberekeningen

De gevolgde werkwijze met het model SEKTRAS maakt het mogelijk de speciatie van zware me-talen te berekenen. Dit is van belang voor de biologische beschikbaarheid en voor het

trans-port. De fysisch-chemische en biologische modelberekeningen kunnen op basis van de meetge-gevens en het berekend neerslagoverschot een schatting van de uitspoeling van zware metalen en nutriënten leveren. De berekeningen kunnen daarnaast ook waardevol zijn indien twijfels rijzen omtrent de juistheid van de analyses in bodemvocht. Omdat de concentraties of activitei-ten van zware metalen in bodemvocht worden verklaard uit andere parameters biedt de werk-wijze mogelijk een reductie van de te plegen meetinspanning binnen meetnetprogramma's.

7. Aanbevelingen

Algemeen

Het meetnet kent een cyclus van acht jaren, d.w.z. jaar l wordt herhaald in jaar 9, jaar 2 in jaar 10. Veranderingen in kwaliteitvan dynamische parameters kunnen worden bepaald na vier ja-ren; van trage parameters na acht jaren. In het eerste t/m vierde jaar worden bodemvochtanaly-ses uitgevoerd in 130 percelen en ook nog in 20 percelen droge kleigrond wanneer daar een goede bodemvochtextractiemethode voor ontwikkeld is. In het eerste jaar worden ook de vas-te-fase-parameters van alle velden bepaald. In het tweede jaar wordt de vaste fase uitgebreid geanalyseerd op PAK's en OC's (Exoten).

Het vooronderzoek leidt tot de hieronder globaal beschreven werkwijze.

Er werd in overleg met de opdrachtgever besloten tot elf geclusterde "milieu-actiegebieden" en vier gebieden in "overig Gelderland", te weten naaldbos op droog zand, grasland op nat zand, maïs op droge enkeerd, en akker op droge klei. In elk gebied worden tien percelen gekozen. Dit zijn tezamen 150 percelen De parameters van het onderzoek worden gegeven in de paragraaf "Keuze van de parameters"; zie onder.

Monsterneming

Het vervolgonderzoek kan in januari/februari 1997 starten. AB-DLO doet de monsterneming van 80 percelen in duplo. De provincie draagt zorg voor de duplo-bemonstering van de 70 andere percelen.

Er worden in totaal 50 monsters "naaldbos-droog zand", 50 monsters 'nat zandgrasland', en 50 monsters "droge enkeerdgrond" genomen (alle in duplo).

- Vaste fase

Er dienen voor een duplo-bemonstering 2 maal 150, dus 300, monsters te worden vergaard. De duplomonsters worden in enkelvoud geanalyseerd.

- Vocht

Voorlopig worden 260 monsters in enkelvoud geanalyseerd. Voor 40 monsters (2x20) "droge kleiakker" dient nog een goede methode te worden ontwikkeld. De duplomonsters worden in enkelvoud geanalyseerd.

Keuze van de parameters:

- Fysisch-chemische parameters in de vaste fase: standaardanalyse, inclusief porievolumebepaling.

uitslingeren van bodemvocht, membraanfiltratie en het volledige standaardpakket analyses, enkelvoud geanalyseerd.

Rapportage en gegevensverwerking

De mensuren voor gegevensverwerking en rapportage worden geschat op 0.2 mensjaar.

Daarnaast is het gewenst de modelontwikkeling voort te zetten om tot steeds betere schattin-gen te komen van de uitspoeling. Dit zal waarschijnlijk de eerste vier jaren nodig zijn met een intensiteit van 20 mensdagen per jaar. In de huidige begroting is daarvoor slechts circa 10 werkdagen per jaar gereserveerd.

8. Referenties

Brus, D.J. & LE.E.M. Spätjens (1997) Een nieuwe steekproefstrategie voor de inventarisatie van de fosfaattoestand van percelen. SC-DLO Rapport, nr 516-1.

Castilho, P. del, J.W. Dalenberg, K. Brunt & A.P. Bruins (1993) Dissolved organic matter, cadmi-um, copper and zinc in pig slurry- and soil solution - size exclusion chromatography fracti-ons. International Journal of Environmental Analytical Chemistry 50: 91-107.

Castilho, P. del, R. van Faassen & R. Moerman (1996) Differences between super-centrifuged and membrane-filtrated soil solutions obtained from bulked and non-bulked topsoils by soil centrifugation. Fresenius Journal of Analytical Chemistry 354:

756-759-Grinsven, J.J.M. van & W. de Vries (1990) Monitoring programme for acidification and nitrogen cycling in forest and natural ecosystems after 1990. RIVM, Bilthoven; Staring Centrum, Wa-geningen.

Project BODNET. Deel I: Projectplan (maart 1994) GIS Expertisecentrum Larenstein. Velp Reinds, G.J , J. Bril, W. de Vries, J.E. Groenenberg & A. Breeuwsma (1995) Critical loads and

ex-cess loads of cadmium, copper and lead for European forest soils. SC-DLO and AB-DLO pu-blication, SC-DLO Report 96, Wageningen, the Netherlands

Römkens, P.F.A.M., J. Bril & W. Salomons (1996) Interaction between Ca2+ and dissolved organic

carbon: implications for metal mobilization. Applied Geochemistry 11: 105-115. Römkens, P.F.A.M. & J. Dolfing (1998) Effect of Ca on the solubility and molecular size

distribu-tion of DOC and Cu binding in soil soludistribu-tion samples. Environmental Science and Technolo-gy 32: 363-369

Sposito, G. & S.V. Mattigod (1980) Geochem: A computer program for the calculation of chemi-cal equilibria in soil solutions and other natural water systems. Dept. Soil Environ. Sei., Univ. of California, Riverside (Ca) 92521.

Bijlage i. Kaart 1. Ligging van de percelen in de

Graafschap

Bijlage 2. Standaardpakketten analyses voor

bodem en bodemvocht

Vaste fase Parameter Porositeit PH KCl Organisch koolstof N totaal CEC Oxalaat extraheerbaar Al Oxalaat extraheerbaar Fe Oxalaat extraheerbaar P Totaal P P water Cd Pb Cu Zn

Vochtgehalte luchtdroge monsters

Methode

NEN5781

A-1117; Glaselectrode A1105; Katal. erbrand. A1106; Colorimetrisch A1130

A0120/A0303 (0-NEN5776; ICP) Dito Dito A0100/A0112; UV-VIS A l m ; UV-VIS A Û I I 5 / A O H 8 ; FAAS A0115/A0117; FAAS AOIOO/AOIOI; FAAS A0100/A0102; FAAS A1108

Vervolg Bijlage 2. Standaardpakketten analyses voor bodem en bodemvocht Bodemvocht Parameter N-nitraat N-ammonium Ortho-P P-organisch Cl S PH EC C-totaal C-organisch C-anorganisch Cd Pb Cu Zn A l Ca Mg Fe K M n Na Methode A1218; Colorimetrisch Dito A1209; UV-VIS

A1207/A1208 (Verschil P-tot. en P-anorg.) A0400; Potentiometrische t i t r a t i e A0302; ICP A0304 A0306 A0305 Dito Dito A0213; GFAAS Dito A0302; ICP dito dito dito dito dito dito dito dito

Bijlage 3. Meetuitkomsten van vaste fase van de

bodem bij zes percelen op drie diepten

O O O O eo CM r - t o e o i - - o e a c o i n e M r*- CM CM co m eo o o e o i ^ r ^ c n e n r ^ c o o o i o c o c o e o o i n c o i n T - o i c o e o a » - ' — o e n ^ - t o c o c n i > - s s * n c » a i c o < o v » t ^ ^ i n o r ^ c o c n o i o i L o r a c M c o ^ ^ r - - e o a > e o * r c o c M c o r,- - C M ' a - ^ r c o co o co to i n c o i * - - e o r ' - - r - - c o c o i o t o c n c o * — r-. en cn CM eo r- co CM to r~- co CM to CM o «-^*- o CM co ^r *i- co co i— r-^ LO CO r— co eo CM *t oo O CM ^r to co CM r-- co Ti- ^j-o ^j-o ^j-o o o o o o o o r»- r-^ co co CM cn to ••— r-- -* LO to co i~ *- O O CM CM — S ' j œ n i D o i W ' « m r- •»*• to •— •— . - c o c o - * - — o o O O O O O O C D O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O C D C D o o o C M ^ - c o c n c M C O L n e o c M C M - — t o c n e n CO CO CM CM — C M i n i n c O C O C O C O O C O C O CO CO co i f l n * O C\J o o co a i t o co en to to CO ^ co co m — L n c o o c \ j t o c o c \ j f - ~ eo CM r-~ en CM o *- o co ui i- - m t o o) ra s ui 01 s oj <> 't co o a> ie o eo r-- to en o co o — o =• o (TJ a> £ co CU E tv E ~ ai o o "-E cj o o> o (O CO E O ) o e c cn O E E en o-O) 3= 01 z en en O »ai °-° -CT) GL 2> TJ s Q. ai CO ~ ro in « " co -co T~ CO CM O Cf! co CO ^ •"»• co o o m CM en co '-cn Ol o o CM CM (O co " ^ -co — CO CM O c/l co co v co in O O CM en co *~ en en o J O en — eo r-m o CM CM e» co O CO to CM *~ ï ^, „. co O (O oo co CM en en O co CM Ol ^r m CD m *" eo O m m O "~ *» ^ in r-. co m o co CM 00 eo CM en en o •O r. r-(O CO -° en ~ o io — co CD CO • * OO to co O to CM O •«f co en en o •O o r-o co -° f -o o CM „ O co • * CO CO co CO O *» CM O co en Oï o £3 m CM cn CM CM en m co en O ^-co O co ^r co co eo O CO m eo " in o X9 in CM CO o ^ co r-co — to cn m eo co eo co cn «O co m o ** -m CM m CO _ in o X3 f— •«r o co eo m co co •*r o oo m — •— in CM Tf ,_ co m O CM to CM ^ CM ^ O CO cn ^ co CM ,,. co co O CM in en o S " CM co ^r o CM co f CM m O •O -Cl eo ^ ^ ,-co 't o r-lO o "~ o eo ** co • « » o co CM co in o J3 co en »-o eo r--CO co O CO cn o *~ co *r co m o CM to CM CM co *> O JU -CO co o -CO ^ T CO CM I--co CO CO to "* in m o m CM co co *~ in cn co en co co co co O •«• o co m cn -^ o CM m co S CD CM co CO — cn ai ~ co m M -CM co CM m co S — CM Ol m CO CM ^• m 03 CM O M") CM eo CM in to ai f-CM — en m m CM co CM en co — r-. m to "^ •V "* co CM o m CM co CM m cd ai CM en m co o m to CM eo o — ~ CM CM CD •o-•^ eo en S CD CO CO eo en eo to eo CM m en ai en !* - *-co 00 o o en -* eo £ "* m 00 m CD m — eo in CO Ol CM en — in co m to _ m Z co -*» to r"" en "* CD co in o co •«»• Ol CO "~ CM Ol r~ CO eo co CD ^ ^9-CM cn CM TT co r~ CO ™ in in co in O in cn CO — CM Ol cn ^r ^. to co eo CM ** to — en CM" o in i-O "* co in O O co CO CM CM ai en « eo eo ^r Ol co ; — f-to CO ^r ^ • ^ cn in CD o m CM 00 co CM CM ai co o .-h~ cn CD cn CM m o co cn r— *~ S •*r m to in ° o CO CM Ol CO co CM CD Ol CO " r» o co CD ^ CM co UD O eo co co "~ r-. "* to co LO o o CO en co co ~ CT3 ai to S m co en t co co co CM o ^ cn '"" o co co cn lO O CM CM co *" eo •o e * O co CO CO co co co — „. co o cn CM co CO co co O co CO m CD ^ CM co co — co •o c co 3 O •O o m -» cn m co CD co eo CM *r CO CM O iO Ol CO _ en CD co eo CM o> CO CM eo ra S o O ) f~ co CO CM „ co o eo CM m CM r-TT CO OO oo eo co _ co CD O cn CO CM eo X3 e co * 3 O CD O CO co •*»• CM CM CM cn co O -i2 r-CM co ^ ^ ^ CD lO co co « •o c as O £3 cn CM CO O CO ^ O to — -o m CO *T CM CM "* eo en LO O UD CM CO CO co •o ra O CM S oo eo co co CM co en co co co en m co O o ^» ^ m o co CM 00 CM _ ~ •a c ca S o -O xr to o h-CM CO Ol CM eo CM CO co CO m in O co • " * • co in o eo co *~ CM m T3 c o ^. co eo eo ^. CO CM co co CM m £ co en co co co in CD co CM O CM CM S •o ca * o ja co co e-co CO Ol CM £ CM CO ^r co cn o co eo m CD co O CM S •o c » o J2 cn oo CM to to o m co ^ CM co — — w Ol *»• Ol CD '**' to £ o o Ol co CM •o c o J3 f oo co 00 CM ' _ CM CD cn *-CO O co r"~ Ol eo co LO en o ^j-CM en co ~ 3 o £i

Bijlage 4. Meetuitkomsten van het bodemvocht

van diverse locaties

— P —J e o c M c o o i o i o i t o c o c o o c o » — c o o o i ^ - c D o > c n ^ " T — 01 o m CM cv ••— c o ^ r - i — <o i n CM m o co »— o ^ e n ^ T - ^ T - ' b w n T - T - r - ^T- r . ^ T - T - r - 7 - b T - T - c \ i ^ ^ ^ ^ T ^ w n i N w r ^ r - , - ^ p j ( > i o ar -IO CM « S OO < N • * CT> r > . o o c o c o o > c n o i c n o i o i o i o i o i c n c n c o o i o i N - o o o i o o c D c o r ^ c M o i T - ; 0 0 T - O O * - ; e n r * - f — CO 0 ) 0 ) 0 1 0 I C I > 0 ) 0 5 I B O ) 0 ) m o o t o i r j u i ^ - c o ^ o c o e o o c a o o o j c o - » — o c y c M t o » — T— t o r ^ ^ - i * - 0 1 C M - > r C O C O C M e O C O O i — 0 ) ( M < O C O » * O P ) O I O ) l J l t < 0 1 Û « » ' - C D C O O C O C O O r - - C M O I C O * » ^ L n ( o a i f>« < D O r - o > ^ a > o o r * -,^ ^ ^ a ) a o e o 4 c i a a o o r > o o h c o i n t o c o < c > a o ^ ; ( 0 0 ( n ( O r -ao co CD es Ol O) OO Ol O) CO O) O l O) c o c o c o a o c o c o c o c o c » C D ai co oo co en co ai ai en o Ol Ol GD Ol CO O ) CQ D CO CO CD O a) en o *- •» o in ai <o o co *— o c n c M C D O C O l O C O r * r ^ -c x j n r i -c b w i n o i -c n d ••j- T CM CM » - T- CM t q c M C o ^ ^ ^ t o m c n m m ^ - c o i n m c M Ö ö O O T- T— CM T- * ~ o o o o o o e i C D i o a i m o * t,c c t o i o c M C M O d a i o i ' - ' - d i D i O N u i n i n CO O ) ,_ O o Ol CO V y -O O o> Cl O O i -o ° o CM o o o o o •«r CD r-CM W f

" St

m r— co o o o o o o r^- m oi tn CM t - • - T- CD oi t/i in r«. O O i - O c\i r~ *— c o c M i n c o c o c o c o L n i n o m *— CO CD •*r *r C D •"»• co en m (D CM Ol o n w ai •- >-O ) (D C>-O N ID C>-O (>-O CO ŒJ CO CO r^- V ^1 m C D m m o g1 r- o C M o co T- tÓ ^ ^ O C\J CM CM V CM co co oi co m co co CO CO O UI TT CM co co in r- T i- CO f-- T- CM Ol CO CK i- CM CM o o o co tr C M CO T - CM CD Ö CM CO i— o co oi o *- CM CM in en ï-f- t- •- T- CO — C D co en m CO CD CO CM co m en C M C M XI -J o o o o o o o o o o o o co CM r^ co in CM o r^ CD - ••J-a> co m u-i O ••—_ CO Ol T - CM iO co cn co cn en f 'T N CO CO P ) Jl V IO IT) ^ UI ló N O O O O O O CM CO if to CO CO o o ö o r-. co en oi «n o cq »r -t co O o O o 0 in m 01 T ci T— CM CD ^T Ol O O Ï C O C M r - C O C O C M O l ' " ^ C M C M C O C O t O C O v c D ^ n l n c o ^ o c o O l ^ n c o ^ r L n,» ; o co co r-1 E p O O p O O O O O O p O p p O O O O O O O a e D O O p i O p O p p p p p U ï O O C l o o o o o ö ö o o ö o o ö ö o o o o ö o o o ^ ö o c o c M C D o o o o i n o > c o i n ^ - i,^ o c o o r ^ - i O ( 0-^-^ ï " r - - c o a D O î c o r ^ c O ' — c o o > © c o c o O ' * - ' * - i n c o o CO CO •*ƒ• i— C 0 T - C M C M 0 3 ^ C 0 C M f ^ C 0 ^ O C > J c n O ' - O i ^ ^ C M C 0 C - J C 0 C 0 i n i n C 0 0 1 C 0 O - > - ' - ' - C M C M * - T - T - C O " i r r y < ^ J C M C M C M C M ^ C > i C N i C M C M - - C M C M C O C M C M C M C M C M ^ » T f C D C D T - * - C M C D C D C O C O C D ^ ^ T T r p - ^ o r ^ c M c o c o r ^ c n o c n o i p c n c j i f ^ ^ r ^ C M c n c n i n i n c o ^ c ^ ^ ^ • ^ i n i n i n W i n ^ v ^ ^ u i ^ ^ u i ^ v v t o v u i ^ ^ " * ^ r c d u ï ^ t i n ^ f - i i ' ' ^ r - * i n ^ » - ^ r i n c q c M i o c D ï - v O T - * - r ^ < o o c M c o c o i n ^ c D ^ ^ p r ^ r ^ e M ^ e M i ^ - - r ^ c p œ to ^- **• ^ ••— T - h ^ c b i n * ^-u i < o u i f ^ < o r ^ c o i ^ r ^ c o i n ^ ' v ^ ^ r c o o t o r - - c o c D r - - c o a o c D i — to V CO CO Ol IO IC • - C D i n t O ^ ' C O ^ C D r ^ ^ O O V T - c \ l F ^ ^ ' C D » - ^ ( O C O O u l C O C O C O p U l i n O C M u ) i D r ^ c D c n m ^ u i ^ u ^ c o o ) u ^ < v < D C D ^ ^ r ^ ( O C M Ö r ^ < X ) 0 ) u ) c \ i i / > a > c ^ • w o o ( o c o ( O o o ^,r - - c o c D < D C M i n e M c D ' * r c o ^ - ( O o o c o o o c » o > ^ r e D i n o i c M T — r ~ - ^ » ' * » ^-c D o i n a > O O O p p p T ^ ^ p p p ^ » - r - O p p p p O ^ ^ O O ^ C M ' i ^ p T - » - - 0 0 ' r ^ ^ ; ' - ; e M !-_*-_ O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O o > f ^ c o c D ^ - o ^ ' C M i n c n t o ^io c o c M t o i n r - - o > c o c o ( D o r ^ - T — r - . f - ' - r N . c o o m * — co r-- co co co p C D C M C M p T ^ C O U l ^ C M ^ ^ C M ^ ^ p p p O ^ C M ^ C D ^ U ^ C O ^ ^ ^ i - ^ O C M C M C M C M C ^ O O Ö O O O O O O O O o J O O O O O Ö Ö O O O O O i n c n o r ^ ' ~ C M C 3 i n r * o i c o c M i n i n o i C M C M C D C D c n c M C D T - c o r * f * - C M e M U ^ ^ - c D » — co a> o o> CD >ƒ• p C M C M ^ p p C M C D p ^ - p O O O O O O O O O T - C M C M O C O T - O p O O O O p O ^ p O l r g O O Ö O O O O O O O O C M O O O O O O Q O O O C ^ c D c o c D C » c y ^ c M c o i n c i i ^ i n r ^ i n e 3 c o ^ O ( O c o c D O < > J C 3 c n c o * - r ^ o r ^ c n c n c o u i r ^ ^ - c o c M c o i o r ^ m o c o c M C D i n T — *— T— CM CM T— T— C M C D ^ - a m u i c o c o c M v c o c o i r i r ^ . c M O i r i f ^ c o ' j ' i n o o T - T - C M C M T - T - T - T - T - ^ - ^ - ^ - T - T - T - T - » - , - , -T~ » » * C M C O C M C M ^ * ' ' C M C M C M T -V ^ ^ -V C M C M C D C D C O C D C O C D C O C O O C O < O C O C D C O C M C M C > J C ^ J C M C v J i n U 1 0 0 C D O O C D C D 0 1 0 1 0 1 C ^ c D c o c o c o ^ ^ ^ ^ ^ ^ v v ^ T r v T r v ^ ^ ^ i n i n L O i n i n i n i n i o i n i n c o t o t o i o t D c o c o c D C M C D ^ i n r ^ c o c ï i o < o r - - c o o > T — CMC3»— C M c D C D,^ - i n c D ' * i n c o f ^ r ^ c o o > c > T - c M c o ^ ' L n c o r ^ t o c o c o c o c o c o o o c o o i c o c o c o c n m c n c 7 i o i c » c » m c h o i c n c » c n m m c » c » c n o o o o C O C D C O C O C M C M C M C M C D C O C O c O C M C M C O C O C O C O C M C M C M C M C O C O C O C O C M C M C M C O C D C D C D C D C O n

Bijlage 5. Berekende binnen- en tussenvariaties

van gemeten chemische parameters in

bos, grasland en bouwland

' E M I D D E L D E N on S T A N D A AHD AFW IJKING EN b i n n t u n >li 1 V E R M E S T I N G mg/l N-NH4 gom N - N 0 3 gom • d O-P gom P - i o i a ü g0 m t d P-org gom i d Cl gom S 90m i d Na gom t d i d 2 . 2 U U H o n A A , p G E L E I D ? O P G E L . Ç , pH gam EC , J S gom jiS i d IC. mg/L gom i d D O C . mg/L gom i d BOS 1 93 1 10 9 78 2 76 0.02 0 01 0 04 0 01 0 02 0.01 17 91 1 1 0 9 14 24 3 98 10 70 4 36 4 77 2 66 4 OS 0 IS 1 95 2 19 10 29 S 68 0 02 0 03 0 04 0 05 0 02 0 02 16 21 13 02 11 68 S 63 8 OS e 28 S 09 2.97 l u i i o n 3 97 0 93 354 77 307 41 73 79 161 02 0 00 0 00 15 42 3 73 0 01 0 03 18 04 11 72 G R A S L A N D t 61 0 34 14 24 4 86 0 04 0 03 0 09 0 04 0 06 0.02 7 50 3 34 9 04 1 74 7 93 0 96 15 01 4 t 8 5 06 0 48 t u l i o n 1 38 0 91 12 71 6 20 0.09 0 20 0 16 0.23 0 07 0 05 6 61 4 90 7 1 1 3 6B 7 43 2 96 13 79 7 9 1 4 75 1 21 279 90 240 23 54 67 94 70 0 00 0.00 44 74 6 49 0 04 0 18 50 77 29 04 B O U W L A N D 2 04 0 36 16 54 2 49 0 19 0 39 0 31 0 46 0 12 0 07 8 93 2 S8 6 59 0 71 6 81 0 78 17 SS 2 24 4 98 0 4 0 l u t i e n 1 86 1 07 15 84 6 37 0 19 0 36 0 30 0 42 0 1 1 0 07 8 41 4.50 6 30 1 90 6 S I 2 58 W 13 10 68 4 91 0 43 260 20 250 74 24 20 78 92 0 42 0 68 78 1 1 15 94 0 36 1 06 76 97 36 42 3 V F R S P H f j DlNG M9'l Cd P b C u Zn * K A T I Q N f N . mg/l AI C a M g Fe Un 5. V R I . J U P T A A , mg.L A IF F o F r . o r e o g e m g o m gom »d gom • d gom *d g o m gom i d gom 90m g o m g e m gom t d B O S 5 09 2 03 tO 83 6 50 6 47 1 32 467 54 190 61 binnen 6 09 1 64 5 54 3 33 0 95 0 19 0 26 1 40 0 81 1 1 1 7 5 35 5 52 1 SI 0 17 0 23 4 73 3 32 10 80 10 54 6 70 4 16 370 82 272 42 S 15 5 82 12 78 10 26 3 06 1 73 0 23 0 33 1 02 1 59 10 14 7 56 4 64 5 45 0 27 G R A S L A N D 0 64 0 1 7 6 14 2 54 17 83 4 07 67 44 1 9 46 b.nnon 0 81 0 20 15 93 3.04 4 63 0 98 0 70 0 42 0 21 0 07 1 1 45 2 81 0 38 0 13 0 31 0 18 0 56 0 27 7 1 7 5 88 1 a 32 9 42 56 68 34 80 0 96 0 63 15 93 a 98 4 05 1 70 0 88 0 16 0 13 a 91 5 67 0 SI 0 42 0 45 0 43 B O U W L A N D 0 59 0 1 9 1 68 2 35 27 62 1 I 27 85 79 36 43 1 33 0 33 16 05 2 01 4 27 0 7S 0 73 • ! 4 0 09 9 24 2 1 3 0 74 0 21 0 79 0 38

Bijlage 6. Berekende variatie van het gemiddelde

van chemische parameters in

bodem-vocht

RnwVar.xls

Uitgesplitst naat vijf thema's 1. VERMESTING mg/L N-NH4 N-N03 o-P P-totaal P-org Cl S Na K

Variatie van het gemiddelde (%)

Bos Grasland Bouwland 28.3 8,2 12.8 9.8 9.9 17,9 8.1 11.8 16.1 6.4 10.3 21.0 11.9 11.7 13.4 5.8 3.6 8.4 4.8 4.0 55.8 40.3 16.4 8.6 2.9 3.1 3.4 2. ZUURGRAAD, GELEIDB.OPGEL. C pH E C . u S IC, mg/L O O C m g / L 3. VERSPREIDING ug/L Cd Pb Cu Zn 4. KATIONEN mg/l Al Ca Mg Fe Mn Bos 1.1 6.0 7.0 Bos 9.8 17.3 5.9 11.8 Bos 7.8 12.8 8.2 39.3 16.7 Grasland 2.9 5.9 4.4 Grasland 8.2 12.5 6.9 8.3 Grasland 7.3 5.8 6.4 18.0 10.3 Bouwland 2.2 2.4 43.6 5.5 Bouwland 8.5 6.5 10.9 11.3 Bouwland 6.6 3.3 4.7 13.5 17.4 5. VRIJ METAAL mg/L CaFree AlFree FeFree

Bos Grasland Bouwland 13.6 7.9 39.0 7.4 10.2 17.5 6.2 7.7 12.9

Bijlage 7. Berekende variatie van parameters in de

vaste fase van de bodem

CO en r-J C\J •*— ,— y—t •KT O *-T D • Ï E CU o> co o co ••— E « O» CO O l O ) E ^ tü co o> en E °! CU CM CT O l g C D CO Ol Ol • -CT CO CM CD •— S CT) CM CO CT) i — CM D i m n - c ; t o c o • Ï c v i m CM c o * d - O l CO CO -Ï; co T-E °> tu CO *— CT) i n CD CO CO CT CO * -O ) C-O c ß 1 5 ~ O ) CO »—

CT O J • » CD -en T~ o co CM o CD C*J O C D C\J CVJ E £ g en C D CM O l CO en T- o

E? o Ó en Ö e n LO • o CO CO LO - o en i n r -Ë i n £ CP ü ï t n E CU CT) m r -• o CO O e n CO C\J e n CM CD CM CM Ö CO CD Ö O c q ' ?— CD Ö c n i n CM p cx> CJ) CO c o c o ' CM o e b CD CM Ö CO i n e b 5 o o e b o e b i n CD ö o o ö c f CD cz c in "-? e en co Z3 — ö c o ö CM T -CD CO i n i n CM c o CO CM c o o o ö i n ö e b CO *— c o 0 3 ' ?— er CD er J U oÖ c 0> t/i co 3 cn CM co en CM T-cn i n T— j = - * J - - T * in y~ O t-1 en i n T-E ^

e E O l *T •»-§ S E £ E £ E «? CD i -O ï ••- -O cn © W O ) CM C*) ra co

r-O l ( r-O r~ O l CO w CT) CO CM CT O l CM o> CO O l <D i£> CT) O l CO CO CD CVJ * O l O) r -C7> i— CO CT) CO CO E co CU T O l l O

o en co T- • 5 T - CO O T- co en *— i n en T— o Ç Ln ^ en co i— g s T - CO C r- m CT C\J i cn i— i -cn r^ v-^1 co r~ T— en * - *«*• en CM o en r- o