Baggerstortplaats Desselgem: onderzoek en conclusies uit analyse van bodem, blad en strooisel

(1)

Baggerstortplaats Desselgem

Onderzoek en conclusies uit analyse van bodem, blad

en strooisel

Kinnie De Beule, Suzanna Lettens, Bruno De Vos

(2)

4 Baggerstortplaats Desselgem www.inbo.be

Samenvatting

In dit rapport wordt de toestand van bodem, blad en strooisel van het baggerstort te Desselgem met betrekking tot zware metalen en organische polluenten onderzocht. De onderzochte bladeren zijn afkomstig van verschillende soorten wilgen, namelijk Salix viminalis, Salix alba of Salix cinerea.

Het gebied wordt bijna volledig ingesloten door water en ligt in de nabijheid van natuurgebied, bedrijven en industrie- en landbouwgebied.

Analyses tonen aan dat de bovenste 30 cm van de bodem, evenals de laag van 60 tot 90 cm op een aantal lokaties de bodemsaneringsnorm overschrijdt, dit voor Zn, Ni, Cd, Cr,

benzo(a)pyreen en minerale olie (deze laatste in de laag van 0 tot 20 cm). Deze bodem is dus verontreinigd aan zware metalen en organische polluenten.

Ook de bladeren bevatten zware metalen. Opname van zware metalen door bladeren blijkt niet rechtstreeks in verband te staan met de hoeveelheid zware metalen in de bodem. Bladeren nemen in dit onderzoek voornamelijk Cd en Zn in hoge concentratie op, andere metalen vertonen maar een lage concentratie in de bladeren tov de concentratie in de bodem.

Vanwege de afbraakprocessen van het organisch materiaal is de concentratie van zware metalen in strooisel hoger dan deze in blad. Er werd echter geen eenduidig verband vastgesteld tussen de concentratie van metalen in blad en de concentratie in het strooisel. Zware metalen in strooisel kunnen daar ook door atmosferische depositie uit de omliggende industriegebieden terechtkomen.

De bodem te Desselgem overschrijdt de bodemsaneringsnorm op een aantal lokaties voor een aantal zware metalen en organische polluenten. Ook in de bladeren van gestaalde wilgen komen zware metalen voor. De concentratie hiervan staat niet rechtstreeks in verband met deze in de bodem, en de concentratie in het strooisel staat evenmin in eenduidig verband met deze in het blad.

(3)

www.inbo.be Baggerstortplaats Desselgem 5

English abstract

In this report the quality of soil, leaves and forest floor of the landfill site ‘Desselgem’ was examined concerning heavy metals and organic pollutants. The sampled trees were different species of willows; Salix viminalis, Salix alba or Salix cinerea.

The site was used as a deposit for the dredged material originating from the Leie river. The area is nearly completely surrounded by water bodies and lies in the immediacy of nature, companies and industrial and agricultural areas.

Analyses show that the upper 30 cm of the soil, as well as the layer from 60 up to 90 cm of depth, exceeds the critical levels for soil pollution (BSN-standards) for Zn, Ni, Cd, Cr, benzo (a) pyreen and mineral oil (0 - 20 cm). The soil is contaminated with heavy metals and organic pollutants.

Also the leaves of the willow trees contain heavy metals, indicating metal bio-availability. This heavy metal uptake has no direct relationship to the heavy metal content in the soil. Mainly Cd and Zn were present in high concentrations in the leaves in Desselgem. Compared with the soil concentrations, other metals were almost not transfered to the leaves.

The concentration of heavy metals in forest floor is higher then in leaves, due to the

decaying organic matter processes in litter layers. There is also no clear relationship between concentration of heavy metals in leaves and in forest floor. Also atmosferical deposition can be the reason for a higher metal concentration in forest floor.

(4)

Inhoud

Samenvatting... 4 English abstract ... 5 1. Inleiding ... 7 2. Materiaal en methodes... 9

2.1 Beschrijving van het terrein ... 9

2.2 Bodem-, blad- en strooiselbemonstering ...11

2.3 Analyse ...11

3. Resultaten... 11

3.1 Beoordeling van bodemkwaliteit ...11

3.1.1 Anorganische bodemstalen ...11

3.1.2 Organische bodemstalen ...11

3.2 Bladanalyses ...11

3.2.1 Zware metalen in bladeren ...11

3.2.2 Relatie tussen bodemconcentratie en concentratie in blad...11

3.3 Strooiselanalyse...11

3.3.1 Zware metalen in strooisel...11

3.3.2 Relatie tussen bladconcentratie en concentratie in strooisel ...11

3.3.3 Strooisel Metaal Concentratie Index (SMCI) ...11

4. Besluit ... 11

Bijlage 1: analyseresultaten... 11

Literatuurlijst... 11

Lijst van Figuren ... 11

(5)

1. Inleiding

Baggerstorten in Vlaanderen bevatten in veel gevallen hoge concentraties aan zware metalen. Na de industrialisatie kwamen deze en andere verontreinigende stoffen in het sediment van de rivieren terecht wat na uitbaggeren naar baggerstorten werd verplaatst. Zware metalen kunnen zich verspreiden onder invloed van veranderingen in begroeiing en hydrologie van het gebied. Om dit tegen te gaan wordt onderzocht met welke middelen de mobiliteit ervan beperkt kan worden.

De meeste zware metalen binden zich goed aan kleine slibpartikels en zijn onder anaërobe omstandigheden niet erg mobiel. Echter, indien deze slib - zware metaal complexen omgewoeld en uitgebaggerd worden en op die manier blootgesteld worden aan lucht en plantengroei bestaat er een kans dat de metalen opnieuw biobeschikbaar worden en mogelijks zelfs in de voedselketen belanden.

Er werd reeds veel onderzoek gedaan naar de beschikbaarheid en het gedrag van zware metalen in baggerstorten. Dit rapport handelt over het gedrag van de zware metalen en organische polluenten op de baggerstortplaats te Desselgem.

Er werden organische en anorganische bodemstalen genomen, evenals blad- en strooiselstalen. Telkens werd uitgegaan van staalnamepunten met bijna dezelfde coördinaten.

(6)

(7)

2. Materiaal en methodes

2.1 Beschrijving van het terrein

Op Figuur 1 wordt de baggerstortplaats aangegeven. Deze wordt langs vier kanten bijna volledig omringd door water en ligt ter hoogte van de splitsing van het kanaal Roeselare-Ooigem, ten noorden van de Leie. Er zijn geen grote wegen in de directe omgeving, iets verderop liggen de N357, de N36 en de N43. Vlakbij is wel industrie- en landbouwgebied en vrijwel alle afwatering gebeurt richting Leie, kanaal Roeselare-Ooigem of omringende plassen. In Figuur 2 wordt een luchtfoto van het gebied weergegeven.

(8)

10 Baggerstortplaats Desselgem www.inbo.be Figuur 2: Luchtfoto Desselgem (baggerstortplaats rood omlijnd).

(9)

www.inbo.be Baggerstortplaats Desselgem 11 Foto 2: Weg door het terrein. Foto 3: Wilgen en enkele vlieren die op

de verontreinigde lokaties (zie Figuur 10) staan.

Foto 4: Brandnetelveld. Foto 5: Ophoging aan het einde van het terrein (NO).

(10)

12 Baggerstortplaats Desselgem www.inbo.be Uit het gewestplan, weergegeven in Figuur 4, kan het bestemmingstype van de verschillende gebieden opgemaakt worden. Het proefterrein in Desselgem is gekenmerkt met hoofdcode 0200 en is dus een ‘gebied voor gemeenschapsvoorzieningen en openbaar nut’. Gebieden op het kaartje gekenmerkt met ‘N’ zijn natuurgebieden, met ‘P’ parkgebieden, met ‘II’ gebieden voor milieubelastende industrieën en met ‘RO’ regionaal bedrijventerrein. De beige-gele kleur op het kaartje stelt tot slot agrarisch gebied voor. Uit Figuur 4 kan dus besloten worden dat het baggerstort omringd wordt door natuur- en agrarisch gebied, maar er zich ook industrieterreinen in de buurt bevinden.

In Figuur 5 wordt de Boskarteringkaart weergegeven, rondom en in het baggerstort. Het baggerstort zelf bevat geen bos maar er liggen wel een aantal bosgebieden in de buurt, aangegeven door een donkergroene kleur.

In Figuur 6 wordt de Biologische Waarderingskaart (BWK) weergegeven. Toegepast op het proefterrein wordt duidelijk dat dit in een gebied ligt met lage biologische waarde (wit). Rondom (binnen de 1 tot 2 km) liggen wel een paar kleine waardevolle gebieden (lichtgroen).

Er kan besloten worden dat het baggerstort zelf niet in zeer waardevol natuurgebied ligt, maar in de nabije omgeving wel bossen en waardevolle natuurgebieden gesitueerd zijn. Doch, er bevinden zich eveneens industriegebieden in de omgeving.

Figuur 4: Gewestplan: bestemming van de gebieden met P: parkgebied, N: natuurgebied, RO: regionaal bedrijventerrein met openbaar karakter en II:

(11)

www.inbo.be Baggerstortplaats Desselgem 13 Figuur 5: Boskarteringskaart, gebieden in het donkergroen zijn bosgebieden.

Figuur 6: Biologische Waarderingskaart of BWK, met de gebieden in het lichtgroen deze die biologisch waardevol zijn, en de gebieden in het wit (proefgebied) deze

(12)

2.2 Bodem-, blad- en strooiselbemonstering

Er werden organische (ongeroerde) en anorganische bodemstalen genomen, evenals blad- en strooiselstalen. De anorganische bodemstaalname gebeurde op twee dieptes, van 0 tot 30 cm en van 60 tot 90 cm. Dit gebeurde op basis van een door S-plus gegenereerd random grid mits een kleine aanpassing omwille van moeilijk te bereiken punten. Er werd voor de vier soorten stalen telkens maar één staalnamecampagne georganiseerd, voor bodem gebeurde dit op 7 mei 2008, voor blad op 12 september 2008 en voor strooisel op 5 december 2008.

De bovenste 30 cm van de bodem werd op 15 punten bemonsterd terwijl er voor 5 van de 15 punten ook van 60 tot 90 cm bemonsterd werd. Op dezelfde 15 punten werd staalname gedaan voor analyse op organische polluenten, deze stalen komen uit de laag van 0 tot 20 cm en werden geanalyseerd door het daarvoor geaccrediteerde labo Envirosoil op minerale olie, EOX en PAK’s. Onderzoek naar anorganische polluenten, (zware metalen As, Cd, Cu, Cr, Pb, Ni en Zn) gebeurde in het eigen labo van het INBO.

De bladstalen zijn meestal mengstalen van 4 bomen van dezelfde soort rondom hetzelfde punt, indien mogelijk. Het gaat hier over stalen van Salix viminalis, Salix alba of Salix cinerea die op 11 punten genomen werden.

In Figuur 7, Figuur 8 en Figuur 9 worden de punten van respektievelijk anorganische bodem-, anorganische en organische bodem-, blad- en strooiselbemonstering weergegeven.

(13)

www.inbo.be Baggerstortplaats Desselgem 15 Figuur 8 Anorganische bodembemonstering (rode punten) en organische

bodembemonstering (deelverzameling; zwarte driehoekjes).

(14)

2.3 Analyse

De zuurtegraad wordt bepaald door het meten van de pH-H2O, en pH-CaCl2 in een

bodem:water (1:5) suspensie, evenals de elektrische geleidbaarheid (EC) van de bodem. Het carbonaatgehalte van de bodem (CaCO3) werd bepaald door terugtitratie van een overmaat

H2SO4, toegevoegd aan 1g luchtdroog sediment, met 0.5M NaOH. Aan de hand van het

gloeiverlies (LOI) wordt de organische stof bepaald van bodem, blad en strooisel, na het verassen van ovendroog materiaal in de moffeloven bij 550°C. De bodemtextuur werd bepaald via laserdiffractie (Coulter LS200, Miami, FL). De kleifractie is deze van 0 tot 6µm op basis van LD-diffractometrie. De hoeveelheid N in bodem, blad en strooisel werd bepaald via de Kjeldahl-methode. Vervolgens worden voor bodem, blad en strooisel de gehaltes aan Na, K, Ca, Mg, P, S, Fe, Al, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn, en As gemeten met ICP_OES (Varian VISTA_MPX, Varian, Palo Alto, CA). De ontsluiting werd uitgevoerd met de microgolfoven (Milestone 1200 MS Mega) met het programma: 250W (5min), 600W (5min), 800W (10min) en ventilatie (10 min).

De bladeren werden eerst 7 dagen gedroogd bij een temperatuur van 40°C, mechanisch gemalen (Pulverisette 14, Fitsch, Idar-Oberstein, Duitsland) en tot slot bewaard in donkere flessen voorafgaand aan de analyses. De totale metaalconcentraties werden geëxtraheerd met HNO3 (min. 65%) en H2O2 (supra pur) in een 3:1 verhouding met

microgolfovenontsluiting en vervolgens gemeten met de ICP-OES. Het programma van de microgolfoven was: 250W (5 min), 0W (5min), 400W (5min), 500W (5min), 600W (5min), ventilatie (10min).

De kwaliteitscontrole van de analyses was gebaseerd op Multi-element standaarden (Merck 11355 ICP standard IV) en op externe en interne standaarden. Sulfaatgehaltes in de bodem worden bepaald door het neerslaan van sulfaat als bariumsulfaat waarna de absorbantie gemeten wordt met behulp van een spectrofotometer bij 720nm of 882nm. De hoeveelheid plantbeschikbare P (Pl-P) in de bodem wordt gemeten volgens de extractiemethode van Olsen (Olsen et al., 1954).

De analyse van organische polluenten gebeurde in het labo Envirosoil n.v. te Oostkamp. Zij werken volgens de gestandaardiseerde methodes van het Compendium voor Monsterneming en Analyse (CMA) van OVAM, raadpleegbaar op http://www.emis.vito.be. Na ASE-extractie (‘accellerated solvent extraction’) van de bodemstalen wordt het gehalte aan minerale olie via GC FID bepaald, dit wil zeggen met behulp van een gaschromatograaf met een FID-detector (‘flame ionization FID-detector’). Het gehalte aan polycyclische aromatische

koolwaterstoffen of PAK’s wordt gemeten met behulp van een gaschromatograaf uitgerust met een massaspectrometrische detector (GC-MS). De hoeveelheid extraheerbare

(15)

3. Resultaten

3.1 Beoordeling van bodemkwaliteit

Algemeen gezien is de bodem van zandige aard met een neutrale pH. De bodemsaneringsnorm wordt op vrij veel punten voor een aantal zware metalen overschreden, dit zowel voor de ondiepe als de diepe stalen. De bodem is vooral sterk verontreinigd met Zn, Ni, Cd en Cr en op 5 punten met minerale olie en/of benzo(a)pyreen. De gemeten concentraties liggen vrij hoog en er kan besloten worden dat dit terrein

verontreinigd is aan zware metalen, benzo(a)pyreen en minerale olie in de bodem. Dit wordt verder verklaard in onderstaande paragrafen.

3.1.1 Anorganische bodemstalen

Aan de hand van de VLAREBO normen werd de bodemkwaliteit van het onderzochte gebied getoetst. De normen hangen af van het gehalte aan klei en organische stof van het

bodemstaal, alsook van het bestemmingtype van het gebied. Hoe hoger het klei- en/of organische stofgehalte, hoe beter de zware metalen zich kunnen vasthechten aan de bodemdeeltjes. Een standaardbodem is een bodem met een kleigehalte van 10 % en een organische stofgehalte van 2 %, bestemmingstype 1 of 2. Op basis van de referentiewaarden van de standaardbodem worden waarden voor andere bodems berekend. Desselgem heeft als bestemmingstype ‘1 en 2’ en wordt als verontreinigd beschouwd indien een metaal de bodemsaneringsnorm (BSN) overschrijdt voor bestemmingstype 1 en 2. Het proefterrein in Desselgem behoort tot ’gebied voor gemeenschapsvoorzieningen en algemeen nut’ en valt zodoende onder de gebieden met bestemmingstype I (Vlarebo Bodemdecreet 2009). Voor de ondiepe en diepe bodemstalen is alvast duidelijk dat voor 15 van de 21 stalen het punt verontreinigd is aan een bepaald zwaar metaal (zie Tabel 1). In totaal werden er 42 overschrijdingen van de BSN vastgesteld op 15 lokaties voor verschillende elementen en mogelijks op verschillende dieptes. Onderstaande tabellen verduidelijken het aantal

overschrijdingen (Tabel 1) en geven de gemiddelde waarde, variantie, SD, min en max van de parameters weer (Tabel 2).

Uit Tabel 1 kan afgeleid worden dat voor Cd de punten 3, 4, 5, 10 en 13 waarden boven de bodemsaneringsnorm bevatten, wordt dit vergeleken met de diepere stalen, waar enkel een deelverzameling van de punten onderzocht werd, dan worden dezelfde punten

teruggevonden (3, 4 en 5) vermits locaties 10 en 13 niet dieper gestaald werden. De verontreiniging neemt dus niet af met de diepte, gaande van 0 tot 90 cm voor Cd. Voor Ni wordt eenzelfde patroon gevonden, voor Cr en Zn echter zijn er drie staalnamepunten verontreinigd op beide dieptes, maar ook 1 lokatie enkel van 60 tot 90 cm.

Er kan dus besloten worden dat de verontreiniging niet afneemt met de diepte voor waarnemingen van 0 tot 90 cm op basis van een relatief beperkt aantal lokaties. Uit Tabel 2 blijkt eveneens dat de bodem van zandige aard is (met een maximaal

zandpercentage van 98 %) en een neutrale zuurtegraad heeft. Een neutrale pH betekent dat de metalen niet erg mobiel zullen zijn en is te wijten aan een relatief hoog kalkgehalte (CaCO3), wat wijst op een hoog bufferend vermogen. Het koolstof- en stikstofgehalte is vrij

hoog omwille van een hoog organische stofgehalte.

(16)

18 Baggerstortplaats Desselgem www.inbo.be Uit Tabel 2 en Tabel 3 kan afgeleid worden dat het gemiddelde zandgehalte op 60–90 cm diepte vrijwel gelijk is aan dat van 0–30 cm diepte, evenals de zuurtegraad. De bodem is dus qua structuur en samenstelling vrij homogeen in de diepte.

Figuur 10 geeft per staalnamepunt aan of dit verontreinigd is aan een bepaald zwaar metaal of niet. Indien het punt de bodemsaneringsnorm overschrijdt wordt dit aangegeven dmv een rode kleur. Dit voor respektievelijk van links naar rechts en van boven naar onder: As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb en Zn voor bodemstalen uit de laag 0-30 cm. De wilgen (zie Figuur 3, foto 3) staan op de (meest) verontreinigde lokaties, deze overschrijden de bodemsaneringsnorm voor een aantal zware metalen (zie Figuur 9).

Tabel 1: Staalnamepunten (01A-15A) voor 0-30cm diepte en diepere stalen (01B-06B) met aangifte van de BSN overschrijding (1) of niet (0) van het metaal.

(17)

www.inbo.be Baggerstortplaats Desselgem 19 Tabel 2: karakteristieken van stalen op 0-30 cm diepte.

0-30 cm

eenhei

d gem var SD min max

(18)

20 Baggerstortplaats Desselgem www.inbo.be Tabel 3: karakteristieken van stalen op 60-90 cm diepte.

60-90 cm eenheid gem var SD min max

(19)

(20)

22 Baggerstortplaats Desselgem www.inbo.be Figuur 10: Bodemstalen uit de laag 0-30 cm. Overschrijdingen van de BSN worden

(21)

(22)

24 Baggerstortplaats Desselgem www.inbo.be Figuur 11: Punten met en zonder overschrijding van de BSN, dit voor

respektievelijk van links naar rechts en van boven naar onder: As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb en Zn voor bodemstalen uit de laag 60-90 cm. Overschrijdingen van de BSN worden

(23)

www.inbo.be Baggerstortplaats Desselgem 25 Er komt dus een hoge concentratie aan zware metalen voor, hoewel het een zandbodem betreft en de metalen niet door klei worden vastgehouden. Opmerkelijk is dat op die plaatsen waar de BSN waarde overschreden wordt, de hoogste kleigehalten gevonden worden (zie Figuur 12).

Figuur 12: kleigehalte van de bodem, hoogste waarden in het centrum.

Klei, organische stof en zware metalen hebben een hoge correlatie, dit wordt ook duidelijk in Tabel 5. In de bovenste driehoek van Tabel 5 (boven de rode diagonaal) wordt de correlatie weergegeven tussen alle analyseresultaten (LOI, klei, As, Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb en Zn) in de bodemlaag van 0 tot 30 cm evenals in de onderste driehoek maar daar voor de

bodemlaag van 60-90 cm.

Uit Figuur 14 blijkt nogmaals dat klei en organische stof enerzijds en de zware metalen anderzijds onderling een hoge correlatie hebben. Er wordt echter ook onderzocht of deze correlatie significant is. Na een korte verificatie in S-plus wordt besloten dat de meeste waarden een significante correlatie met elkaar vertonen, dit indien verondersteld wordt dat ze normaal verdeeld zijn. De p-waarden voor de onderlinge correlaties worden weergegeven in

(24)

(25)

www.inbo.be Baggerstortplaats Desselgem 27 Tabel 4: p-waarden voor de correlatie van de bodemkarakteristieken van 0-30 cm,

significant indien <0.05.

p Cd Cu Cr Fe Mn Ni Pb Zn

As 3,95*e-7 0,00006021 3,96*e-10 0,0001975 5,7*e-6 1,5*e-7 1,056*e-8 5,13*e-10 Cd 0,0001907 6,072*e-9 0,002017 0,0005114 0,00007289 1,652*e-9 2,993*e-6 Cu 0,0000753 5,089*e-6 0,0003216 0,0001157 0,0001222 0,00005434

Cr 0,0005197 0,00003615 2,387*e-6 1,877*e-11 1,112*e-8

Fe 0,00003566 0,00003567 0,001035 0,0001523

Mn 3,306*e-8 0,00008771 2,091*e-6

Ni 8,812*e-6 9,664*e-9

Pb 8,82*e-8

Tabel 5: Correlatiegegevens, deze in de bovenste helft van de driehoek zijn deze van de bodemanalyse uit de laag 0-30 cm, de onderste helft van de driehoek geeft

de correlatie weer tussen de geanalyseerde elementen in de bodemlaag van 60-90 cm. Aantal waarnemingen Nboven=15, Nbeneden=5.

0-30/60-90 LOI klei As Cd Cu Cr Fe Mn Ni Pb Zn LOI 1,00 0,88 0,93 0,81 0,85 0,90 0,87 0,89 0,98 0,83 0,96 klei 0,82 1,00 0,93 0,88 0,74 0,91 0,69 0,81 0,90 0,89 0,92 As 0,90 0,73 1,00 0,95 0,89 0,98 0,84 0,90 0,96 0,94 0,98 Cd 0,77 0,57 0,94 1,00 0,83 0,99 0,71 0,75 0,86 0,98 0,93 Cu 0,90 0,76 0,99 0,95 1,00 0,87 0,95 0,77 0,89 0,83 0,90 Cr 0,82 0,64 0,97 0,99 0,98 1,00 0,78 0,81 0,93 0,98 0,98 Fe 0,94 0,76 0,98 0,85 0,96 0,91 1,00 0,81 0,89 0,70 0,85 Mn 0,82 0,45 0,90 0,81 0,86 0,85 0,92 1,00 0,88 0,72 0,84 Ni 0,92 0,87 0,94 0,80 0,95 0,87 0,97 0,81 1,00 0,86 0,98 Pb 0,79 0,58 0,97 0,99 0,97 1,00 0,90 0,87 0,84 1,00 0,94 Zn 0,91 0,79 0,98 0,94 0,99 0,97 0,95 0,83 0,95 0,95 1,00

(26)

3.1.2 Organische bodemstalen

Zoals vermeld werden de organische bodemstalen geanalyseerd in het geaccrediteerd labo Envirotox-Envirosoil te Oostkamp. Net als voor de anorganische bodemstalen werd het gemiddelde, de variantie, SD, minimum en maximum berekend. Ook werd getoetst of de bodemsaneringsnorm voor de respectievelijke verbindingen overschreden wordt.

Tabel 6: Gemiddelde, variantie; standaarddeviatie, minimum en maximum van de organische bodemanalyse.

verbinding eenheid gem var SD min max

DS % 77,4 107 10,4 66,4 93,5 EOX mg/kg 4,6 2,87 1,69 2,6 7 min olie mg/kg 840 350200 592 160 1800 C10-C12 mg/kg 3,2 13,4 3,66 0 10 C12-C16 mg/kg 11,6 148 12,2 0 35 C16-C20 mg/kg 87,4 4708 68,6 21 211 C20-C30 mg/kg 470 111189 333 70 985 C30-C36 mg/kg 216 20022 142 49 440 C36-C40 mg/kg 44,6 811 28,5 110 88 naftaleen mg/kg 0,228 0,0136 0,117 0,11 0,42 benzo(a)pyreen mg/kg 0,372 0,0223 0,149 0,16 0,56 fenanthreen mg/kg 0,402 0,031 0,176 0,18 0,71 fluorantheen mg/kg 0,994 0,258 0,508 0,33 1,8 benzo(a)antraceen mg/kg 0,416 0,0364 0,191 0,14 0,65 chryseen mg/kg 0,438 0,0415 0,204 0,16 0,72 benzo(b)fluorantheen mg/kg 0,592 0,0518 0,228 0,3 0,91 benzo(k)fluorantheen mg/kg 0,294 0,0127 0,113 0,15 0,45 benzo(ghi)peryleen mg/kg 0,306 0,014 0,118 0,14 0,44 indeno(123cd)pyreen mg/kg 0,3 0,0134 0,116 0,14 0,43 anthraceen mg/kg 0,0962 0,00197 0,0443 0,04 0,17 fluoreen mg/kg 0,0965 0,00279 0,0528 0,038 0,18 dibenzo(ah)anthraceen mg/kg 0,135 0,000025 0,005 0,13 0,14 acenafteen mg/kg 0,0638 0,00127 0,0356 0,025 0,12 acenaftyleen mg/kg 0,0383 8,09E-05 0,00899 0,031 0,051 pyreen mg/kg 0,768 0,162 0,403 0,22 1,4 som PAK mg/kg 5,44 5,83 2,41 2,2 9,1

De bodemsaneringsnorm wordt voor elk staalnamepunt (afhankelijk van het element of verbinding en klei en organische stofgehalte) berekend via de VLAREBO formules op basis van de huidige VLAREBO normen (zie Tabel 7 voor de BSN-waarden). Voor elke

analysewaarde wordt gekeken of deze de bodemsaneringsnorm overschrijdt. Volgens onderstaande tabellen wordt de norm in dit gebied voor organische polluenten slechts op 5 punten overschreden, dit voor minerale olie en benzo(a)pyreen.

(27)

www.inbo.be Baggerstortplaats Desselgem 29 Tabel 7: BSN waarde voor organische polluenten.

nr verbinding BSN 1 naftaleen 1,25 2 benzo(a)pyreen 0,5 3 fenanthreen 37,75 4 fluorantheen 16,75 5 benzo(a)antraceen 4,875 6 chryseen 10 7 benzo(b)fluorantheen 2 8 benzo(k)fluorantheen 1 9 benzo(ghi)peryleen 160 10 indeno(123cd)pyreen 1 11 anthraceen 3 12 fluoreen 24,375 13 dibenzo(ah)anthraceen 0,5 14 acenafteen 9 15 acenaftyleen 0,875 16 pyreen 90 17 minerale olie 500

Tabel 8: Voor organische polluenten wordt enkel de BSN voor benzo(a)pyreen (nr 2) en minerale olie (nr 17) overschreden (rood=#maal op 5 staalnamepunten).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 PSDE04 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 PSDE03 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PSDE06 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 PSDE08 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PSDE13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 som 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3

Tabel 9: Correlatie tabel van organische polluent 1 tem 12, N=5 of N=4, vanaf n13 tem n17 kan de correlatie niet berekend worden wegens te weinig waarnemingen.

(28)

30 Baggerstortplaats Desselgem www.inbo.be Figuur 15: Correlatie van analyseresultaten uit organische bodemstalen, 1-12.

(29)

3.2 Bladanalyses

3.2.1 Zware metalen in bladeren

Er werden op 11 punten bladstalen (allemaal wilgen) genomen, zie Figuur 8. De analyses daarvan geven gemiddelde resultaten van 6.38 mg Cd kg-1 ds, 8.28 mg Cu kg-1 ds en 812 mg Zn kg-1 ds weer.

Deze resultaten liggen veel hoger dan de referentiewaarden voor wilgen (0.2-3.4 mg Cd kg-1

ds, 6.2-10 mg Cu kg-1_{ds en 110-560 mg Zn kg}-1_{ds (Vandecasteele et al., 2003b)).}

Tabel 10: Gemiddelde, variantie, standaarddeviatie, minimum en maximum van de bladanalyse.

blad eenheid gem var SD min max

DS % 91,28 0,04 0,19 90,77 91,49 LOI % 82,79 2,44 1,56 79,79 86,2 C % 45,99 0,75 0,87 44,33 47,89 kjN % 2,6 0,1 0,32 1,63 2,87 Ca mg/kg 19660 18811056 4337 11771 25828 K mg/kg 15208 9133373 3022 10746 21582 Mg mg/kg 1744 68826 262 1144 2098 Na mg/kg 171 15343 124 79 421 P mg/kg 2337 294193 542 1741 3804 S mg/kg 4417 641130 801 2750 5471 Al mg/kg 70 503 22 46 112 As mg/kg <1 <1 <1 <1 <1 Cd mg/kg 6,4 15,8 4 0,7 14,6 Cu mg/kg 8,3 2,4 1,6 6 10,9 Cr mg/kg 0,5 0,2 0,4 0,3 1,8 Fe mg/kg 123,7 537,1 23,2 96,3 166,4 Mn mg/kg 52,3 808,1 28,4 24,3 111,2 Ni mg/kg 1,7 0,5 0,7 1 3,2 Pb mg/kg 1,3 0,2 0,4 0,7 2,1 Zn mg/kg 812,2 34613,1 186 540,5 1218,4 C/N / 18,15 13,05 3,61 16,02 29,45 C/P / 205,82 1630,26 40,38 116,54 275,11 P/S / 0,54 0,01 0,11 0,35 0,81

Op die punten die waarden bevatten die boven de bodemsaneringsnorm voor de zware metalen liggen, is de waarde van Cd het hoogste in blad. Dit fenomeen uit zich minder goed voor de andere zware metalen die waarden bevatten die boven de BSN liggen (zie Figuur 17).

Een hoge metaalconcentratie in de bodem betekent dus niet eenduidig dat de

(30)

(31)

www.inbo.be Baggerstortplaats Desselgem 33 Figuur 17: Concentraties van respektievelijk Cd, Cr, Ni, Zn en Pb in blad, hoe hoger

hoe groter de zwarte bol.

3.2.2 Relatie tussen bodemconcentratie en concentratie in blad

Figuur 18 geeft de relatie tussen de bodemconcentratie en de concentratie in het blad van de zware metalen Cd, Zn, Cu, Ni, Cr en Pb weer, vanuit de punten waar zowel blad als

bodemstalen genomen werden.

Uit Figuur 18 blijkt dat niet bij elk metaal een mooie relatie tussen bodem- en

(32)

34 Baggerstortplaats Desselgem www.inbo.be Figuur 18: Relatie tussen bodemconcentratie en concentratie in blad voor de metalen Cd, Zn, Cu, Ni, Cr en Pb met daarbij de best passende rechte en haar

(33)

www.inbo.be Baggerstortplaats Desselgem 35 Ten opzichte van de bodemconcentraties zijn de bladconcentraties over het algemeen een stuk lager, behalve voor Cd en Zn, waar zich blijkbaar een grotere opname voordoet. Vervolgens worden in Tabel 11 de concentratiefactoren van blad tov bodem

([blad]/[bodem]) weergegeven voor elk onderzocht element, voor de bladconcentratie van As (‘<BG’) wordt de bepaalbaarheidsgrens ‘1 mg kg-1’ gebruikt, in bodem bedraagt deze ‘5 mg kg-1’. De bepaalbaarheidsgrens voor Cd in bodem bedraagt 0.5 mg kg-1, deze voor chroom in blad 0.25 mg kg-1 en deze voor Ni in blad 1 mg kg-1 volgens de door het labo gebruikte methodes. Deze waarden werden gebruikt daar waar de echte waarde ‘<BG’ is. Tabel 11 geeft de waarden met twee decimale tekens.

Tabel 11: Concentratiefactor [blad]/[bodem] in mg/kg voor de metalen As, Cd, Cu, Cr, Ni, Pb en Zn.

blad/bodem PSDE03 PSDE04 PSDE05 PSDE06 PSDE07 PSDE08 PSDE10 PSDE11 PSDE12 PSDE13 PSDE14

As 0,06 0,04 0,05 0,07 0,20 0,20 0,05 0,09 0,20 0,04 0,20 Cd 0,98 0,40 1,91 1,15 5,76 1,46 0,72 1,19 8,84 0,48 29,21 Cu 0,09 0,07 0,06 0,08 0,29 0,69 0,06 0,13 0,40 0,05 0,58 Cr 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 0,01 0,00 0,00 0,05 0,00 0,01 Ni 0,04 0,03 0,07 0,03 0,15 0,12 0,03 0,04 0,25 0,02 0,10 Pb 0,00 0,01 0,01 0,01 0,03 0,07 0,00 0,01 0,05 0,01 0,05 Zn 0,64 0,55 1,03 1,02 3,84 8,27 1,14 1,00 6,64 0,60 13,71

Voor Cd zijn deze factoren vrij hoog, met zelfs meer Cd in het blad dan in de bodem bij 7 van de 11 stalen. Ook voor Zn hebben 8 van de 11 stalen een hogere concentratie in het blad dan in de bodem. De rest van de concentratiefactoren ligt vrij laag (<0.2) met enkele uitspringende hoge waarden voor Cu.

Volgens deze data wordt dus voor 60 % van de waarnemingen minder dan 20%

opgeconcentreerd van bodem naar blad. Uitzonderingen hierop zijn Zn en Cd met een veel hogere opname en Cu met een aantal hogere waarden.

3.3 Strooiselanalyse

3.3.1 Zware metalen in strooisel

Zware metalen in strooisel komen daar door plantopname uit de bodem, maar mogelijks ook door depositie uit omliggende (industrie) gebieden. In Desselgem zijn er wel degelijk een aantal industriegebieden in de omgeving. Tabel 12 toont de karakteristieke waarden voor de strooiselanalyse op dit baggerstort.

Duidelijk is dat de gemiddelde C en N concentratie van het strooisel tov deze in het blad gedaald zijn, maar de zware metaal concentraties in het strooisel zijn beduidend hoger dan in de bladeren, een groot deel van het organisch materiaal vergaat immers. Best zou een boomkeuze deze zijn die de zware metalen niet transporteert maar ze vasthoudt in de bodem.

(34)

36 Baggerstortplaats Desselgem www.inbo.be Tabel 12: Karakteristieken voor de analyses uit de strooisellaag.

strooisel gem var SD min max

DS 92,84 1,82 1,35 91,11 95,83 LOI 63,27 140,77 11,86 39,78 75,59 C 35,15 43,45 6,59 22,10 41,99 kjN 1,85 0,35 0,59 0,60 2,60 Ca 35396 47140725 6866 23314 46371 K 3980 723600 851 2341 5520 Mg 2202 493382 702 1483 3812 Na 174 772 28 131 221 P 2646 587198 766 1335 4503 S 2431 310774 557 1243 3266 Al 4487 20957828 4578 647 16802 As 3,0 8,1 2,9 0,5 10,6 Cd 9,1 72,8 8,5 1,6 33,5 Cu 34,6 564,2 23,8 12,8 94,5 Cr 29,2 859,6 29,3 5,5 106,9 Fe 5588,4 24668639,7 4966,8 1020,7 18791,3 Mn 155,3 3227,4 56,8 57,2 270,4 Ni 9,1 45,6 6,8 3,4 26,8 Pb 35,9 901,5 30,0 12,0 116,2 Zn 924,9 177927,6 421,8 103,7 1569,7 C/N 22,4 221,4 14,9 15,6 69,2 C/P 140,5 1228,5 35,1 79,7 203,9 N/P 7,6 6,6 2,6 1,3 11,2 P/S 1,1 0,0 0,2 0,8 1,5

3.3.2 Relatie tussen bladconcentratie en concentratie in strooisel

In Figuur 19 wordt voor elk zwaar metaal in bladeren de relatie tot dit zwaar metaal in strooisel weergegeven, analoog aan Figuur 18.

Het is echter niet zo dat stijgende metaalconcentraties in het blad een stijgende

(35)

www.inbo.be Baggerstortplaats Desselgem 37 Figuur 19: ZM in strooisel tov ZM in bladeren met daarbij de best passende rechte

(36)

3.3.3 Strooisel Metaal Concentratie Index (SMCI)

Voor het strooisel kan een beoordelingssysteem gebruikt worden dat nagaat of een strooisellaag verontreinigd is aan zware metalen of niet. Dit gebeurt aan de hand van de Strooisel Metaal Concentratie Index of SMCI (formule en verklaring zie Figuur 20). Deze methode werd ontwikkeld door het INBO. In Tabel 13 worden de resultaten voor de verschillende punten weergegeven.

Figuur 20: Strooisel Metaal Concentratie Index of SMCI systeem, voor het toekennen van een verontreinigingsgraad aan strooisel (INBO).

(37)

(38)

4. Besluit

De bodem in Desselgem overschrijdt voor een aantal punten de bodemsaneringsnorm voor Cd, Ni, Cr en Zn, dit zowel in de laag van 0-30 cm als in de laag van 60-90 cm. Van de 5 organische staalnamepunten overschrijden er 2 de bodemsaneringsnorm voor

benzo(a)pyreen en 3 (waaronder 2 dezelfde) de bodemsaneringsnorm voor minerale olie. Er kan dus gesteld worden dat de bodem in Desselgem verontreinigd is aan Cd, Ni, Cr, Zn, benzo(a)pyreen en minerale olie.

Alle analyseresultaten (zowel organisch als anorganisch) vertonen in het algemeen een hoge correlatie.

Voor de metalen waarvoor de hoogste transfer van bodem naar blad teruggevonden wordt, wordt ook de hoogste concentratie van metaal in het strooisel gevonden. Het betreft

voornamelijk Cd en Zn. Het strooisel is dus in zeer kleine mate tot niet verontreinigd aan Pb en Ni, in mindere mate aan Cu en Cr en in hoge mate aan Cd en Zn. Toch hebben

stijgendemetaalconcentraties in het blad geen stijgende metaalconcentraties in het strooisel tot gevolg.

Voor Cd komen de lokaties met hoge concentraties in de bodem redelijk overeen met deze van hoge concentraties in blad, maar voor de andere metalen is dit niet zo duidelijk. Het blijkt dat er bij deze analyse geen eenduidig verband bestaat tussen metaalconcentraties in de bodem en concentraties in blad. Met uitzondering van Cd en Zn zijn de

(39)

Bijlage 1: analyseresultaten

Anorganische bodem:

Punt klei klei-leem klei leem zand (tot) zand zand DS EC (1/5) N Kjeldahl LOI, tot LOI, OS C, LOI

(40)

Anorganische bodem II:

Punt CaCO3 P plant Ca K Mg Na P S Al

(41)

Anorganische bodem III:

Punt As Cd Cu Cr Fe Mn Ni Pb Zn Zuurtegraad (1/5)

Bodem mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg H2O(-) CaCl2(-)

(42)

Blad:

Punt DS LOI, tot LOI, OS C N Kjeldahl Ca K Mg Na P S Al As

Blad % % % % % mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg PSDE03 91,49 92,64 84,13 46,74 2,75 14354 19776 1144 421 2383 4596 56 <BG PSDE04 90,77 89,03 79,79 44,33 2,62 19324 14516 1483 82 3804 4695 83 <BG PSDE05 91,39 94,81 86,20 47,89 1,63 11771 10746 1650 91 1741 2750 112 <BG PSDE06 91,30 91,63 82,93 46,07 2,74 22073 13101 2055 193 1949 3438 68 <BG PSDE07 91,43 91,38 82,81 46,01 2,87 22460 13824 1778 79 2543 4896 108 <BG PSDE08 91,31 92,41 83,72 46,51 2,62 18094 13831 1582 103 1961 3581 58 <BG PSDE10 91,22 91,79 83,01 46,11 2,75 17042 16495 1973 419 2751 5458 47 <BG PSDE11 91,36 91,39 82,75 45,97 2,76 16690 21582 1847 195 2235 4482 46 <BG PSDE12 91,22 90,67 81,89 45,50 2,62 23023 14901 2098 80 2169 4656 61 <BG PSDE13 91,16 90,13 81,30 45,16 2,68 25599 16101 1825 95 2251 4561 85 <BG PSDE14 91,48 90,66 82,14 45,63 2,52 25828 12419 1743 126 1919 5471 50 <BG Punt Cd Cu Cr Fe Mn Ni Pb Zn C/N C/P P/S

Blad mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg ratio ratio ratio

(43)

Strooisel:

Punt DS LOI, tot LOI, OS C N kjeldahl Ca K Mg Na P S Al As

(44)

Literatuurlijst

Vandecasteele B., De Vos B., Buysse C., & Van Ham R. (2003b). Baggergronden in Vlaanderen: opname van metalen door wilgen op baggergronden, schorren en alluviale gebieden. Rapporten van het Instituut voor Bosbouw en Wildbeheer – Sectie Bosbouw IBW Bb R 2003.002. Instituut voor Bosbouw en Wildbeheer, Geraardsbergen.

Piesschaert F. & Mertens J. (2005). Onderzoeksproject landschapsdijken : risico's,

(45)

Lijst van Figuren

Figuur 1: Baggerstortplaats Desselgem (rood omlijnd). ...9

Figuur 2: Luchtfoto Desselgem (baggerstortplaats rood omlijnd). ... 10

Figuur 3: Foto's en hun lokatie. ... 11

Figuur 4: Gewestplan: bestemming van de gebieden met P: parkgebied, N: natuurgebied, RO: regionaal bedrijventerrein met openbaar karakter en II: gebieden voor milieubelastende industrieën... 11

Figuur 5: Boskarteringskaart, gebieden in het donkergroen zijn bosgebieden. ... 11

Figuur 6: Biologische Waarderingskaart of BWK, met de gebieden in het lichtgroen deze die biologisch waardevol zijn, en de gebieden in het wit (proefgebied) deze die biologisch minder waardevol zijn. ... 11

Figuur 7: Anorganische bodembemonstering. ... 11

Figuur 8 Anorganische bodembemonstering (rode punten) en organische bodembemonstering (deelverzameling; zwarte driehoekjes). ... 11

Figuur 9: Blad- en strooiselbemonstering (zelfde punten). ... 11

Figuur 10: Bodemstalen uit de laag 0-30 cm. Overschrijdingen van de BSN worden weergegeven door een rode bol, niet-overschrijdingen door een groene bol. ... 11

Figuur 11: Punten met en zonder overschrijding van de BSN, dit voor respectievelijk van links naar rechts en van boven naar onder: As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb en Zn voor bodemstalen uit de laag 60-90 cm. Overschrijdingen van de BSN worden weergegeven door een rode bol, niet-overschrijdingen door een groene bol. ... 11

Figuur 12: kleigehalte van de bodem, hoogste waarden in het centrum. ... 11

Figuur 13: QQ-plots van bodemparameters van 0 - 30 cm. ... 11

Figuur 14: Correlatie tussen klei, LOI, As, Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb en Zn, 0-30 cm... 11

Figuur 15: Correlatie van analyseresultaten uit organische bodemstalen, 1-12, grafisch. ... 11

Figuur 16: Overschrijdingen van de BSN waarden worden in het rood weergegeven; dit voor respektievelijk benzo(a)pyreen en minerale olie. ... 11

Figuur 17: Concentraties van respektievelijk Cd, Cr, Ni, Zn en Pb in blad, hoe hoger hoe groter de zwarte bol. ... 11

Figuur 18: Relatie tussen bodemconcentratie en concentratie in blad voor de metalen Cd, Zn, Cu, Ni, Cr en Pb met daarbij de best passende rechte en haar vergelijking. ... 11

Figuur 19: ZM in strooisel tov ZM in bladeren met daarbij de best passende rechte en haar vergelijking. ... 11

(46)

Lijst van Tabellen

Tabel 1: Staalnamepunten (01A-15A) voor 0-30cm diepte en diepere stalen (01B-06B) met aangifte van de BSN overschrijding (1) of niet (0) van het metaal. ... 11 Tabel 2: karakteristieken van stalen op 0-30 cm diepte. ... 11 Tabel 3: karakteristieken van stalen op 60-90 cm diepte. ... 11 Tabel 4: p-waarden voor de correlatie van de bodemkarakteristieken van 0-30 cm,

significant indien <0.05... 11 Tabel 5: Correlatiegegevens, deze in de bovenste helft van de driehoek zijn deze van de

bodemanalyse uit de laag 0-30 cm, de onderste helft van de driehoek geeft de correlatie weer tussen de geanalyseerde elementen in de bodemlaag van 60-90 cm. Aantal waarnemingen Nboven=15, Nbeneden=5. ... 11

Tabel 6: Gemiddelde, variantie; standaarddeviatie, minimum en maximum van de

organische bodemanalyse... 11 Tabel 7: BSN waarde voor organische polluenten. ... 11 Tabel 8: Voor organische polluenten wordt enkel de BSN voor benzo(a)pyreen (nr 2) en

minerale olie (nr 17) overschreden (rood=#maal op 5 staalnamepunten)... 11 Tabel 9: Correlatie tabel van organische polluent 1 tem 12, N=5 of N=4, vanaf n13 tem n17

kan de correlatie niet berekend worden wegens te weinig waarnemingen. ... 11 Tabel 10: Gemiddelde, variantie, standaarddeviatie, minimum en maximum van de

bladanalyse. ... 11 Tabel 11: Concentratiefactor [blad]/[bodem] in mg/kg voor de metalen As, Cd, Cu, Cr, Ni, Pb

en Zn... 11 Tabel 12: Karakteristieken voor de analyses uit de strooisellaag. ... 11 Tabel 13: Strooisel Metaal Concentratie Index (SMCI), toegepast op strooisel van