De waterkwaliteit van de Rijn in Nederland in de periode 1970-1981
Verkorte versie notanr. 82-061
Rijksinstituut voor Zuivering van Afvalwater A. Dijkzeul
augustus 1982
Waal bij Gent; hoge afvoer.
Inhoudsopgave
1. Inleiding
Afvalwaterproductie en afvalwaterzuivering in
het stroomgebied van de Rijn 7
3. De waterkwaliteit van de Rijn 9
3.1. Zuurstof-en stikstofhuishouding 9
3.2. Fosfaathuishouding 9
3.3. Chloride 10 3.4. Zware metalen 12 3.5. Organische microverontreinigingen 13
3.5.1. Aldrin, dieldrin, endrin, DDT en metabolieten heptachloor, heptachloorepoxyde en endosul-
fan 13 3.5.2. Hexachloorbenzeen 14
3.5.3. Hexachloorcyclohexaan 14 3.5.4. Pentachloorfenol, trichloorfenolen 14
3.5.5. Polychloorbifenylen 14 3.5.6. Vluchtige organohalogeenverbindingen 15
3.6. Radio chemisch onderzoek 15
4. Hydrobiologisch onderzoek 17
5. Nabeschouwing 19
5.1. Onderzoek 19 5.2. Verandering van de waterkwaliteit in de
afgelopen jaren 20 5.3. Knelpunten in de huidige waterkwaliteit 20
5.4. Toekomstige ontwikkelingen 20
Literatuuroverzicht 23
Colofon 23
1. INLEIDING
Als vervolg op een in 1980 verschenen nota over de waterkwa- liteit van de Rijn (lit. 1) is onlangs door het RIZA uitgebracht de nota: „de waterkwaliteit van de Rijn in Nederland in de perio- de 1970-1981".
De voorliggende nota is een verkorte versie hiervan. Naast al- gemene informatie over de afvalwaterproductie en afvalwater- zuivering in het stroomgebied van de Rijn wordt in deze ver- korte versie voor een beperkt aantal parameters een beeld ge- geven van de resultaten van het sinds 1970 uitgevoerde water- kwaliteitsonderzoek. In een nabeschouwing wordt voor alle in de uitgebreide nota besproken parameters, een overzicht ge- geven van de verandering van de belasting van de Rijn in de af- gelopen jaren. Verder wordt in de nabeschouwing ingegaan op de knelpunten in de huidige waterkwaliteit en op de toe- komstige ontwikkelingen.
Voor zover niet anders vermeld, zijn de gebruikte gegevens af- komstig van het routine-onderzoeksprogramma der Rijkswa- teren. Voor wat betreft de Rijn wordt dit programma uitge- voerd door Rijkswaterstaat in samenwerking met het Rijk- sinstituut voor Drinkwatervoorziening en het Rijksinstituut voor de Volksgezondheid.
Hydrografie
« ^ ^
' - S ';-> } JtDusseldorf
r - x / / K\Saar
7 l SorreC
•p £ dfyoselle \
"* \ ( VS J" ^
/ ' V . Sóse/
ii^-iC~^ore
0 25 50 75 100 135 km
% s
iXtpp&rksA . ••
Rum—,r\ C ^
Labn ƒ 1 i
\^y^r \ )fiiain/y sy \^. )
\ \ Rednitz (
... J iNeckar \ \ \y
£ 3 a t X ^ ^}
\ M ^ - b 4"OSTE««E!CH J / ^ \SCHWEIZ — r / ' ' / " ' • ' - - - ' '
;' \
*-^"< " . . ^ ••'
Tot aan de splitsing van de Ri stroomgebied van de Rijn ca.
/) j U o - - v : IT*LIA
'' "' '' figuur 1.1: Het stroomgebied van de Rijn
n even voorbij Lobith, in het Pannerdensch kanaal en de Waal bedraagt de oppervlakte van het 160.000 km2. Dit is ongeveer viermaal de oppervlakte van Nederland. Het belangrijkste aandeel hierin wordt geleverd door Duitsland met circa 100.000 km2. Zwitserland en Frankrijk dragen elk circa 20.000-30.000 km2
Het aandeel van Italië, Oostenrijk, Lichtenstein, België, Luxemburg en de DDR in het stroomgebied is relatief gering. In bij.
Ne- derland is ongeveer 25.000 km2 wat betreft de watervoorziening en/of afwatering in enigerlei mate op de Rijn aangewezen.
tabel 1.1: Enige gegevens over
lengte van de rivier:
Konstanz-Lobith Lobith-Kampen**
Lobith-Vreeswijk Lobith-Gorkum
Gorkum-Hoekvan Holland Gemiddelde afvoer*:
Hoogste afvoer*:
Laagste afvoer*:
* gebaseerd op gegevens de Rijn
862 km 133 km 87 km 93 km 75 km
2200 m3/s 13.000 m3/s (1926)
620 m3/s (1947 bij open rivier) 575 m3/s (1926 bij ijsdek)
1901-1975
** inclusief 8,6 km afgesneden bochten
2. AFVALWATERPRODUCTIE EN AFVALWATERZUIVERING IN HET STROOMGEBIED VAN DE RIJN
Het stroomgebied van de Rijn is een van de dichtst bevolkte en hoogst geïndustrialiseerde gebieden van Europa. Concen- traties van grote industrieën komen onder andere voor in het gebied rond Rotterdam, het Ruhrgebied, langs de Main, de Neckar en de Saar en rond de plaatsen Ludwigshaven, Mann- heim, Karlsruhe, Strasbourg en Basel.
In 1978 is door de Internationale Rijn Commissie een enquête uitgevoerd naar de afvalwaterproductie* en de afvalwaterzui- vering in het Rijnstroomgebied (situatie 1977, verwachtingen tot aan 1985 lit.2).
De enquête had betrekking op lozingen van zuurstofbindende stoffen met een vervuilingswaarde van meer dan 50.000 inwo- nerequivalenten. Het in beschouwing genomen gebied omvat de Rijn inclusief zijrivieren vanaf het Bodenmeer tot aan Kam- pen, Vreeswijk en Gorkum.
Een deel van de resultaten van de enquête, voor zover betrek- king hebbend op het gebied bovenstrooms van Lobith, is sa- mengevat in figuur 2.1. Duidelijk blijkt uit deze figuur dat er in de afgelopen jaren in het stroomgebied van de Rijn, wat be- treft de bouw van zuiveringsinstallaties en de beperking van de afvalwaterproductie, veel werk is verzet. In 1973 werd circa 30% van het afvalwater aan zuivering onderworpen, in 1981 is dit percentage gestegen tot 80 a 90%.
Overigens is het maar de vraag of de in 1978 verwachte toena- me van de afvalwaterproductie (voor zover niet een gevolg van aansluiting van bestaande lozingen op riolering en/of zuive- ringsinstallaties) ook in werkelijkheid is opgetreden dan wel zal optreden. Dit gezien de huidige stagnatie in de industriële ontwikkeling. Vermeld kan nog worden dat volgens de resulta- ten van deze enquête circa 30% van de totale afvalwaterpro- ductie voor rekening komt van huishoudens.
0 0 - 90 _ 80 _ 7 0 - 60 _ 50 _
30 _
1 0 _ 0
». biologische zuivering
panieel biologische zuivering / - mechanische £uivenng / ^ • t geen zuivering
figuur 2.1. Afvalwaterproductie en afvalwaterzuivering in het Rijnstroomgebied bovenstrooms van Lobith. Resultaten van een in 1978 door de I.R.C. gehouden enquête; peildatum 1977, verwach- tingen tot aan 1985.
De chemische industrie en de papier- en celstofindustrie zijn voor respectievelijk circa 20 en 10% van de totale afvalwater- productie verantwoordelijk. Meer informatie over de resulta- ten van de IRC-enquête is opgenomen in lit.3 en 4.
Uitgaande van bij het RIZA bekende gegevens is een overzicht opgesteld van de afvalwaterproductie en zuivering in het Ne- derlandse deel van het stroomgebied van de Rijn. De directe lozingen op de volgende Rijkswateren zijn hierbij in beschou- wing genomen: de Boven-Rijn, Pannerdensch Kanaal, IJssel plus zijrivieren, Neder-Rijn/Lek, de Waal en de wateren in het Benedenrivierengebied tot aan Hoek van Holland en de Ha- ringvlietsluizen.
Bij de lozingen van gezuiverd afvalwater is uitgegaan van de ontwerp-capaciteit van de zuiveringsinstallatie volgens lit.5.
tabel 2.1: Afvalwaterproductie en afvalwaterzuivering:
Nederlandse deel van de Rijn, situatie 1981
Rijn tot aan Rijn tot aan Kampen, Vrees- Kampen, Maas- wijk en Gorkum sluis en
Haringvliet- sluizen
Afvalwaterproductie (103 i.e.)
3.200
Biologisch/fysisch-chemisch 2.600 gezuiverd (103 i.e.)
Aandeel van het afvalwater dat gezuiverd wordt (%)
80
7.100
3.900
55
* vervuilingswaarde vóór eventuele zuivering
Uit de in tabel 2.1. opgenomen gegevens kan worden afgeleid dat wat betreft het aandeel van het afvalwater dat gezuiverd wordt, de situatie voor het Nederlandse deel van de Rijn tot aan Kampen, Vreeswijk en Gorkum ongeveer vergelijkbaar is met de situatie bovenstrooms van Lobith. Wordt ook het ge- bied benedenstrooms van Gorkum en Vreeswijk in beschou- wing genomen (tot aan Hoek van Holland en de Haring- vlietsluizen) dan valt de vergelijking minder gunstig uit, het- geen voor een belangrijk deel moet worden toegeschreven aan een beleid dat er op gericht is geweest de hoogste priori- teit toe te kennen aan de sanering van bovenstrooms plaats- vindende lozingen en lozingen op zijrivieren. Per 1 januari 1982 waren langs het Nederlandse deel van de Rijn (voornamelijk in het Benedenrivierengebied) zuiveringsinstallaties in aanbouw met een totale capaciteit van circa 1,8 miljoen inwonerequiva- lenten. Hierdoor wordt op korte termijn het aandeel van het af- valwater dat gezuiverd wordt gemiddeld over het totale Neder- landse deel van de Rijn op ongeveer 80% gebracht.
7
Nederrijn bij Doorwerih
3. DE WATERKWALITEIT VAN DE RIJN
3.1. Zuurstof- en stikstof huishouding
Zoals in het vorige onderdeel aan de orde is geweest, is er op het gebied van de reductie van de lozing van zuurstofbindende stoffen in het stroomgebied van de Rijn in de afgelopen tien jaar veel werk verzet. Dit komt duidelijk tot uitdrukking in de parameters die betrekking hebben op de zuurstof- en stikstof- huishouding van de rivier. Op jaargemiddelde basis is het zuurstofgehalte sinds 1971 gestegen van 4,4 mg/l tot 8,3 mg/l.
Extreem lage zuurstofgehalten welke in het begin van de ze- ventiger jaren veelvuldig optraden, zijn in de afgelopen jaren niet meer voorgekomen.
„Waterkwaliteitsmodel Rijn". Met dit, in opdracht van Rijks- waterstaat door het Waterloopkundig Laboratorium ontwik- kelde wiskundige model, kan voor een aantal parameters de waterkwaliteit van de Rijn in afhankelijkheid van de genomen saneringsmaatregelen en de hydrologische condities, worden voorspeld.
Voor de jaren 1973, '77, '79 en '81 is, uitgaande van de voor die jaren aangenomen lozingssituatie, het biochemisch zuurstof- verbruik te Lobith berekend bij de in elk van de vier jaren opge- treden afvoer. Het voor 1973 berekende gehalte (8,5 mg O2/I) is op 100 gesteld (geïndexeerd), de overige berekende waarden zijn hiervan afgeleid.
mg/l 120 .
1 1 t
1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981
STATION o LOBITH
Figuur 3.1: Het jaargemiddelde zuurstofgehalte met minimum en maximum waarde; meetpunt Lobith.
BZV5
1 0 0 - 9 0 - 8 0 - 7 0 - 6 0 - 5 0 -
berekende' walerkwaliteitsverandermg
geme!en
waleiKwahleilsverandenng
1750 m' is(1973) 2200 m'is (1977) 2550 m' is(1979) 3000 m'is(1901)
1973 1977
i b v Wateikwalitensmodel Ri|n
Figuur 3.2: De invloed van de afvoer en de invloed van sane- ringsmaatregelen op het biochemisch zuurstofverbruik te Lobith (1973 is op 100 gesteld).
Voor het gehalte aan ammonium-stikstof en het biochemisch zuurstofverbruik van het water (een maat voor de belasting van het water met afbreekbaar organisch materiaal) valt een soortgelijke positieve ontwikkeling waar te nemen. Het nitraat-stikstofgehalte is in de afgelopen tien jaar gestegen van 2,5 mg/l tot 4,0 mg/l. De oorzaak hiervan is de in de biologi- sche zuiveringsinstallaties optredende omzetting van ver- schillende stikstofverbindingen in nitraat-stikstof. Ook is naar verwachting de nitrificatie (omzetting van ammonium in ni- traatstikstof) in de rivier zelf toegenomen.
Overigens dient bedacht te worden dat de verandering van de waterkwaliteit sinds 1972 niet voor 100% voor rekening komt van de genomen saneringsmaatregelen. Ook de in de afgelo- pen jaren (op jaargemiddelde basis) vrij hoge waterafvoer heeft voor een deel aan deze waterkwaliteitsverbetering bijge- dragen. Een indruk van de mate waarin de toegenomen water- afvoer verantwoordelijk is voor de opgetreden waterkwali- teitsverbetering kan worden verkregen met behulp van het
Uit figuur 3.2. waarin de resultaten van de uitgevoerde bereke- ningen zijn opgenomen blijkt dat van 1973 op 1981 het bioche- misch zuurstofverbruik is afgenomen met ca. 60%. Zou de af- voer in de verschillende jaren constant zijn gebleven dan zou de afname circa 45-50% hebben bedragen. Van 1979 op 1981 is een afname opgetreden van het indexcijfer van 50 naar 38.
Een reductie van 25%. Zou de afvoer constant zijn gebleven op het niveau van 1979 dan zou het indexcijfer zijn afgenomen van 50 naar 42 (een reductie van ca. 15%).
Uit deze en ook voor andere parameters uitgevoerde bereke- ningen kan worden afgeleid dat er, naast de veranderingen welke een gevolg zijn van een hogere waterafvoer, in de afge- lopen twee jaar ook een duidelijke structurele verbetering van de zuurstof- en stikstofhuishouding van de Rijn is opgetreden.
Een uitzondering hierop vormt nitraat-stikstof.
3.2. Fosfaat huishouding
De fosfaatbelasting van de Rijn, vooral van belang met het
9
oog op de eutrofiëring van de door de Rijn gevoede (semi-) stagnante wateren, is de afgelopen jaren betrekkelijk weinig veranderd (tabel 3.1). De effecten van de bouw van rioolwater- zuiveringsinstallaties - hierin wordt circa 30% van het fosfaat in afvalwater teruggehouden • zijn nagenoeg volledig te niet gedaan door de toegenomen afvalwaterproductie en aanslui- tingen van woningen op rioolstelsels.
Tabel 3.1: Fosfaatvracht van de Rijn te Lobith
70 71 72 73 74 75 76
Ortho-fosfaat 0,48 0,41 0,50 0,59 0,64 0,73 0,59 (kg P/s)
part'-fosfaat 1,00 0,92 0,77 1,04 1,03 0,72 0,63 (kg P/s)
totaal-fosfaat 1,48 1,32 1,27 1,63 1,67 1,45 1,22 (kg P/s)
*part = aan zwevende stof gebonden + opgelost organisch gebonden fosfaat
Opvallend is dat er, blijkens de in de tabel opgenomen gege- vens, in de afgelopen twaalf jaar een duidelijke verschuiving is opgetreden in het aandeel van de verschillende fosfaat frac- ties in de totale fosfaatbelasting. Bestond in 1970 ongeveei 30% van het totaal fosfaatgehalte uit ortho-fosfaat, momen- teel is dit circa 60% (bij een gemiddeld gehalte van 0,7 mg/l).
Voor de belasting van de door de Rijn gevoede wateren is dit een duidelijk negatief verschijnsel. Wat de oorzaak van deze ontwikkeling is, is niet bekend. De meest voor de hand liggen- de oorzaak is de toegenomen zuivering van afvalwater. Hoe- wel er geen uitgebreide informatie over het aandeel van de verschillende fosfaat fracties in het in- en effluent van zuive- ringsinstallaties beschikbaar is wijzen de schaarse gegevens echter niet in deze richting. Een andere mogelijke oorzaak is de in de afgelopen jaren opgetreden verandering van de pH van het Rijnwater en de mogelijke veranderingen in de be- lasting van de Rijn met ijzer.
Tabel 3.2: Het chloridegehalte en de chloridevracht van de Rijn te Lobith
70 71 72 73 74 75
Waterafvoer (m3/s) 3100 1450 1500 1750 2180 2170 Steekmonster
programma (mg/l) 138 236 235 209 195 171 52wn./jaar (kg/s) 371 328 316 347 375 337 Dagverzamel-
monsters (mg/l) 365 wn./jaar (kg/s)
3.3. Chloride
Het chloridegehalte van het Rijnwater wordt veel sterker dan bijvoorbeeld het ammonium-stikstofgehalte of het zuurstofge- halte beïnvloed door de waterafvoer. Bij gelijkblijvende lozin- gen leidt een toename van de waterafvoer tot een duidelijke daling van het gehalte. De chloridevracht daarentegen neemt in een dergelijke situatie toe.
77 78 79 80 81
0,79 0,91 0,89 0,98 1,03 0,82 0,77 0,75 0,62 0,69 1,61 1,68 1,64 1,60 1,72
In tabel 3.2. wordt een overzicht gegeven van de jaargemiddel- de chloridegehalten en chloridevrachten. Naast de gegevens gebaseerd op wekelijkse steekbemonstering zijn ook de gege- vens vermeld van een onderzoeksprogramma dat bestaat uit dagverzamelmonsters. Dit programma wordt sinds 1978 voor de Internationale Rijn Commissie uitgevoerd. De resultaten van dit onderzoek moeten gezien de aard van de monsterna- me en gezien de bemonsteringsfrequentie betrouwbaarder worden geacht dan de resultaten van het steekmonsterpro- gramma.
Duidelijk blijkt uit dit overzicht de invloed van de afvoer op het gehalte. De betrekkelijk hoge afvoer in de laatste drie jaar heeft geleid tot relatief lage jaargemiddelde gehalten. Het in 1981 gemeten gehalte is het laagste sinds 1970.
De vrachten geven een minder duidelijk beeld te zien. De laatste drie jaar ligt de chloridevracht op een, ten opzichte van de twee voorgaande jaren, verhoogd niveau.
Nagegaan is in hoeverre de op jaargemiddelde basis toegeno- men afvoer bij de geconstateerde stijging van de vrachten een rol heeft gespeeld. Gebleken is dat na „correctie" voor de toe- genomen afvoer de veranderingen in de chloridevrachten na 1976, zo zij zijn opgetreden, gering zijn geweest. Van èen merkbare daling is in ieder geval geen sprake.
76 77 78 79 80 81
1330 2210 2360 2540 2550 3040
224 174 162 173 168 145 284 348 341 368 385 396
166 171 168 141 344 382 377 380
Globale metalenbalans voor het stroomgebied van Rijn en Maas in Nederland
Invoer (ton/jr) Cu Zn Pb Cr Cd
Rijn te Lobith Maas te Eijsden Lozingen op Rijn en zijtakken, Maas, IJssel- meer,
Amsterdam-Rijnkanaal, Noordzeekanaal etc.
1110 120 97
8.470 3.100 500
1340 360 46
1580 220 86
117 39 11
Totale invoer 1330 12.100 1750
Afvoer naar Noordzee plus accumulatie (in procenten van de totale invoer)
1890 167
"Afvoer via Haringvlietsluizen Nieuwe Waterweg Noordzeekanaal sluizen Afsluitdijk
•Dumping baggerspecie in Noordzee
17 36 1 6 19
17 25 1 3 12
16 22 1 4 24
13 32 1 4 21
11 25 1 2 17
Totale afvoer naar Noordzee 80 58 68
"Dumping op land
•Accumulatie in Ketelmeer/lJsselmeer
•Accumulatie in Hollandsen Diep en Haringvliet
Accumulatie uiterwaarden etc.
Totale accumulatie in Nederland 47 54 62
Afvoer naar Noordzee plus accumula- tie (in procenten van de totale invoer)
128 113 129
71
62
134
56
19 8 20 P.M.
14 9 32 P.M.
23 8 31 P.M.
26 9 28 P.M.
16 9 35 P.H
60
116
Tabel II. 1 Globale metalenbalans voor Rijn en Maas in Nederland (situatie 79-'81).
Sedimentatie, eens de oorsprong van grote delen van Nederland levert nu vanwege de vervuiling van het slib met onder ande- re zware metalen, grote problemen op. Met name geldt dit voor de havens in het Benedenrivierengebied waar, bij het op diep- te houden van de havens, jaarlijks miljoenen tonnen baggerspecie vrijkomen. De berging van deze baggerspecie is juist van- wege de verontreiniging hiervan de afgelopen jaren zeer problematisch geworden. Ook in de door de Rijn gevoede semistag- nante wateren, het IJsselmeer en het Hollandsch Diep/Haringvliet bezinken grote hoeveelheden zware metalen. Omdat de afvoer van metalen uit deze wateren aanzienlijk minder is dan de toevoer treedt een gestage stijding op van de metaalgehal- ten van het bodemsediment.
Hoewel dit verschijnsel in het algemeen minder de aandacht trekt dan de baggerslibproblematiek moet de ernst van de accu- mulatie in het IJsselmeer en het Haringvliet niet worden onderschat. De nu toegevoerde metalen zullen ook bij een volledig gesaneerde Rijn nog lange tijd sterk verhoogde metaalgehalten in het sediment van beide wateren tot gevolg hebben.
Een indruk van de hoeveelheden metalen die in de verschillende gebieden accumuleren kan worden verkregen uit tabel 11.1.
Aan de hand van de resultaten van het routine onderzoeksprogramma en de resultaten van het door de gemeente Rotterdam uitgevoerde sedimentonderzoek in het Rotterdamse havengebied is een globale metalenbalans van het stroomgebied van Rijn en Maas in Nederland opgesteld. Zoals uit deze balans blijkt bereikt waarschijnlijk ongeveer de helft van de via Rijn en Maas binnenkomende (plus de in Nederland in Rijn en Maas geloosde hoeveelheden) metalen de Noordzee. Het resterende deel accumuleert in de door de Rijn gevoede stagnante wateren, in de uiterwaarden en op het land. Voor de Noordzee op kor- te termijn een positief verschijnsel, voor de gebieden waar de metalen accumuleren betekent dit, zoals reeds vermeld, een voortgaande stijging van de metaalgehalten van het sediment. Gezien de aard van de gebruikte gegevens moet aan de in de tabel opgenomen gegevens een vrij grote onnauwkeurigheidsmarge worden toegekend.
3.4. Zware metalen
Het gehalte aan zware metalen in het Rijnwater is sinds 1972/73, toen met de meting hiervan werd begonnen, aanzien- lijk afgenomen. Voor kwik is deze afname relatief gezien het grootst geweest. Het in 1981 te Lobith gemeten gehalte be- draagt op jaargemiddelde basis circa 5% van het in 1972 ge- meten gehalte (figuur 3.3). Voor de metalen cadmium, chroom, koper, lood en zink is dit zo'n 20-35%.
jjg/l 4 0 •
1972 1973 1974 1975 1976 1977 197B 1979 1980 1981
o TOT HQ D TOT CD
Figuur 3.3: Het jaargemiddelde kwik- en cadmiumgehalte van het Rijnwater te Lobith.
Zoals ook voor de eerder besproken parameters geldt moet een deel van de daling van het gehalte worden toegeschreven aan de in de afgelopen jaren gemiddeld gezien vrij hoge water- afvoeren. De afname van de met de rivier afgevoerde hoeveel- heden metalen - een betere maatstaf voor de verandering van de belasting van de rivier dan de gehalten - is duidelijk minder groot (tabel 3.3)
Uit het overzicht van de vrachten blijkt dat in de periode 1972- 1975/76 voor alle metalen, met uitzondering van cadmium, een duidelijke vermindering van de belasting is opgetreden. Na 1976 heeft deze vermindering zich alleen voor kwik onafgebro- ken voortgezet. Voor chroom is er pas de afgelopen drie jaar weer sprake van een verminderde belasting. Na lange tijd min of meer constant te zijn gebleven is de belasting van de Rijn met cadmium de laatste jaren eveneens duidelijk afgenomen.
Voor de metalen koper, lood en zink geldt dat er sinds 1975/76 geen duidelijke veranderingen zijn opgetreden.
Zoals te verwachten viel heeft de vermindering van de be- lasting van de rivier met metalen een duidelijke positief effect gehad op de samenstelling van de door de rivier afgevoerde zwevende stof (tabel 3.4). Bedacht dient te worden dat evenals bij de metaalgehalten van het water een deel van de afname van de metaalgehalten van de zwevende stof voor rekening komt van de in de afgelopen jaren verhoogde afvoer van (ero- sie) slib.
De metaalgehalten van het Rijnsediment in het Benedenrivie- rengebied vertonen in grote lijnen eenzelfde, zij het minder ge- prononceerd, beeld als de metaalgehalten van de zwevende stof (zie figuur 3.4). Voor alle metalen met uitzondering van cadmium werden in de jaren 1972/1973 de hoogste metaalge- halten gemeten. Nadien is voor kwik een zeer duidelijke daling en voor de overige metalen een wat minder sterke daling op- getreden. De in 1980 gemeten gehalten liggen met uitzonde- ring van de metalen chroom en cadmium op eenzelfde of lager niveau dan de in 1958 gemeten gehalten. Wat er de oorzaak van is dat de samenstelling van het sediment minder sterk ver- anderd is dan de samenstelling van de zwevende stof is niet precies bekend. Een mogelijke verklaring is dat ten gevolge van een menging van recent afgezet sediment met „ouder" se- diment in het Benedenrivierengebied, een afvlakking van een trend in de metaalgehalten is opgetreden. Ook moet het niet uitgesloten worden geacht dat een verschil in granulaire sa- menstelling tussen het afgezette sediment en de te Lobith be- monsterde zwevende stof hierbij een rol speelt.
Tabel 3.3:
kwik cadmium chroom koper lood zink
Tabel 3.4:
kwik cadmium chroom koper lood zink
De jaargemiddelde vracht aan zware metalen: Rijn te Lobith (g/s)
7 2
3,1 5,3 115
64 438
7 3
2,5 5,2 90 52 63 420
7 4
0,8 5,9 126
58 89 486
Het gewogen gemiddelde metaalgehalte
7 2
28 1160 510 2150
7 3 27 37 1000 520 720 2820
7 4 9 38 1150 460 830 2870
7 5
0,7 4,2 70 41 44 275
'76
0,7 5,2 72 34 38 234
van de zwevende stof
7 5 7 31 730 360 530 1740
7 6
9 56 1000 470 600 2110
7 7
0,6 5,0 73 34 59 272
7 8
0,5 5,6 79 36 46 259
7 9
0,4 4,2 53 33 46 295
*; meetpunt Lobith (mg/kg)
7 7 5 27 470 220 480 1380
7 8 3 31 420 194 310 1130
7 9 3 24 400 210 400 1720
80
0,5 3,7 51 37 40 265
'80 3 19 320 190 300 1360
81
0,4 3,2 46 36 44 246
'81 2 15 270 170 290 1150
* metaalgehalte van de zwevende stof berekend uit gegevens over het totaal metaalgehalte, het opgelost metaalgehalte en het zwevende stofgehalte
K9'l 2 5 0 0 _
Figuur 3.4: Metaalgehalten van Rijnsediment
3.5. Organische microverontreinigingen
In het dichtbevolkte en hooggeïndustrialiseerde stroomge- bied van de Rijn komen organische microverontreinigingen in grote aantallen in aantoonbare concentraties voor. In 1979 zijn bij door het RID uitgevoerd onderzoek zo'n 170 stoffen aangetoond. Naast deze stoffen zullen ongetwijfeld nog veel stoffen voorkomen waarnaar nog niet specifiek is gezocht of die met de huidige analysetechnieken niet aantoonbaar zijn.
In deze paragraaf zal voor een deel van de routinematig be- paalde organische microverontreinigingen een overzicht wor- den gegeven van de onderzoeksresultaten. Voor informatie over andere microverontreinigingen wordt verwezen naar de uitgebreide nota over de waterkwaliteit van de Rijn en de in de voorliggende nota opgenomen tabel 5.1.
Tabel 3.5: Het voorkomen van organochloorpesticiden in het Rijn- water te Lobith.
Aantal waarnemingen groter of gelijk 0.01 p.gll (detectiegrens).
1973 74 75 76
Aldrin Dieldrin Endrin P.p DDT O.p DDT P.p DDE Heptachloor Heptachloorepoxide a-endosulfan (3-endosulfan Aantal metingen per jaar
0 4 0 7 10 10 26 7 8 1 52
0 2 0 2 2 1 4 1 1 2 12
0 2 0 0 0 1 1 0 2 0 12
0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 12
3.5.1. Aldrin, dieldrin, endrin, DDT en metabolieten, heptachloor, heptachloorepoxide en endosulfan.
Met uitzondering van heptachloorepoxide, dat een omzet- tingsproduct is van heptachloor, vallen alle genoemde stoffen onder de groep organochloorpesticiden. De meeste van deze stoffen zijn slecht afbreekbaar en hopen zich op in orga- nismen. In Nederland bestaat voor alle vermelde stoffen met uitzondering van endosulfan en endrin, een verbod tot toepas- sing in de landbouw.
In tabel 3.5. wordt een overzicht gegeven van het aantal keren dat voor een bepaalde stof de afzonderlijke waarnemingen groter zijn dan -of gelijk zijn aan- de detectiegrens (0,01 /*g/l).
Opvallend is dat, na een aantal jaren niet meer aangetoond te zijn, aldrin de laatste twee jaar weer herhaaldelijk in meetbare concentraties is aangetroffen. De oorzaak hiervan is niet be- kend. De meetresultaten van de meetpunten Kampen, Vrees- wijk, Gorkum en Maassluis geven een min of meer overeen- komstig beeld te zien.
eg/i
o 15 _r ,
5 I 1 I 1 1 I I 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981
o LOBITH X VREESWIJK
'_ KAMPEN + MAASSLUIS
Figuur 3.5: Het jaargemiddelde H.C.B.-gehalte van het Rijnwater.
77 78 79 80 81
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 13
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 13
4 0 0 0 1 0 1 0 0 0 11
2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 13
13
3.5.2 Hexachloorbenzeen
Hexachloorbenzeen (H.C.B.) is in het verleden op ruime schaal toegepast als fungicide. Momenteel is deze toepassing in Frankrijk, Duitsland en Nederland verboden. Voor Zwitserland is geen informatie beschikbaar.
Een overzicht van het verloop van het H.C.B, gehalte sinds 1973 wordt gegeven in figuur 3.5. Uit de gegevens kan worden afgeleid dat sinds 1973 een aanzienlijke daling van het gehal- te is opgetreden. Of er in de afgelopen jaren sprake is van een structurele daling (een daling t.g.v. een afname van de be- lasting van de rivier; dit in tegenstelling tot een daling t.g.v.
een toename van de afvoer) is niet met zekerheid te zeggen.
De statistische eigenschappen van de meetgegevens zijn zo- danig dat de betrouwbaarheid van de ogenschijnlijk aanwezi- ge trend vrij gering is.
De daling van het gehalte in het Nederlandse deel van de Rijn moet worden toegeschreven aan bezinking en uitzakking van zwevende stof, waaraan H.C.B, voor een deel gehecht is. Een soortgelijke afname treedt voor nagenoeg alle aan zwevende stof gebonden organische- en anorganische microverontreini- gingen op.
3.5.3. Hexachloorcyclohexaan
Bij de productie van Hexachloorcyclohexaan (H.C.H.) ont- staan verschillende isomeren waarvan a, y, 0 en è de belang- rijkste zijn. In het verleden is dit zogenaamde technische H.C.H, op ruime schaal toegepast als insecticide. Momenteel is het gebruik van dit mengsel van isomeren niet meer toe- gestaan in Frankrijk, Duitsland en Nederland. Of dit ook voor Zwitserland geldt is niet bekend. Alleen het gebruik van de zui- vere actieve stof 7-H.C.H. (lindaan) is toegestaan.
Uit de gegevens over het gehalte van de verschillende isome- ren (tabel 3.6) kan worden afgeleid dat er sinds 1975/76 geen structurele verandering van het 7-H.C.H. gehalte van het Rijn- water is opgetreden. Gezien het feit dat er in het stroomge- bied van de Rijn geen productie van 7-H.C.H. plaatsvindt moet het momenteel gemeten gehalte waarschijnlijk volledig wor- den toegeschreven aan het gebruik en mogelijk ook aan for- muleringsactiviteiten (het samenstellen van bestrijdingsmid- delen). Het gehalte aan a-H.C.H, is sinds het verbod op het ge- bruik van technisch H.C.H, verder afgenomen. Hetzelfde geldt voor 0-H.C.H.
3.5.4 Pentachloorfenol, trichloorfenolen
Pentachloorfenol (P.C.P) en natriumpentachloorfenolaat zijn pesticiden en worden op ruime schaal toegepast in o.a. de hout- en textielindustrie. Trichloorfenol (T.C.P.) komt voor in de vorm van een zestal isomeren waarvan 2,4,5 T.C.P. en 2,4,6 T.C.P. de belangrijkste zijn. 2,4,5 T.C.P. is een tussenproduct bij de bereiding van 2,4,5 T (herbicide) en hexachloropheen
(bactericide) 2,4,6 T.C.P. wordt toegepast als fungicide en bactericide. In het kader van de selectie van zwarte lijststof- fen wordt wat betreft T.C.P. de nadruk gelegd op 2,4,5 T.C.P.
In tabel 3.7 wordt een overzicht gegeven van de resultaten van de metingen van P.C.P. en 2,4,5 T.C.P. Uit de gegevens blijkt dat er in de afgelopen jaren een duidelijke structurele daling van het gehalte aan P.C.P. is opgetreden. Voor 2,4,5 T.C.P. lijkt eveneens een daling te zijn opgetreden. De zekerheid waar- mee hierover uitspraken kunnen worden gedaan is gezien de statistische eigenschappen van de gegevens echter minder dan bij P.C.P.
Tabel 3.7a: Gegevens over de aanwezigheid van pentachloorfenol en 2,4,5 trichloorfenol in het Rijnwater te Lobith (ng/l)
1976 1977 1978 1979 1980 1981
Pentachloorfenol
mediaan 0,67 1,10 0,53 0,38 0,37 0,10 2,4,5 Trichloorfenol
mediaan 0,15 0,00 0,13 0,12 0,00 0,00
Tabel3.7b: Frequentie waarmee pentachloorfenol en 2,4,5 trich- loorfenol in het Rijnwater zijn aangetroffen in gehalten groter dan of gelijk aan de detectiegrens (%).
1976 1977 1978 1979 1980 1981
Pentachloorfenol 2,4,5 Trichloorfenol
100 80
100 48
100 72
84 71
100 38
100 27
3.5,5. Polychloorbifenylen
Polychloorbifenylen (P.C.B.'s) staan, vanwege hun voor het milieu zeer schadelijke eigenschappen (slecht afbreekbaar, hoge bioaccumulatie), al geruime tijd bijzonder in de be- langstelling. P.C.B.'s komen vermoedelijk voor een belangrijk deel diffuus in het milieu terecht, hetgeen de reductie van de belasting zeer bemoeilijkt.
Door de zeer hoge bioaccumulatie van P.C.B.'s zijn de P.C.B, gehalten van sommige aquatische organismen sterk ver- hoogd. Het consumeren van paling uit de grote rivieren waaronder de Rijn en zijtakken is zelfs, vanwege de te hoge P.C.B, gehalten, afgeraden. Zoals uit tabel 3.8 blijkt wordt de norm van 5 mg/kg P.C.B, (op productbasis) ruimschoots over- schreden.
Tabel 3.6: Gegevens over de aanwezigheid van <*-, 7- en p-H.C.H, in het Rijnwater te Lobith bug/1).
1973 7 4 7 5 7 6 7 7 7 8 7 9 '80 '81 7-H.C.H.mediaan 0.12 0.13 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 0.02 a-H.C.H.mediaan 0.18 0.22 0.06 0.04 0.02 0.02 0.01 0.01 0.00 /3-H.C.H. mediaan 0.02 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
tabel 3.8: P.C.B.-gehalten in rode aal uit de Rijn bij Lobith en rode aal uit het Ketelmeer. Gegevens afkomstig van het RIVO.
Tabel 3.9: Het voorkomen van vluchtige organohalogeenverbin- dingen in het Rijnwater te Lobith (pg/l)
P.C.B.-gehalte op product- basis
(ma/ka)
Rijn te Lobith Ketelmeer
1 2 1 2
'77
8 '78
10 7
'79
15 11
'80
9 13 7
'81
12 9
Trichlooretheen 1,2 Dichloorethaan 1,1,1 Trichloorethaan Trichloormethaan Tetrachloormethaan Tetrachlooretheen
mediaan mediaan mediaan mediaan mediaan mediaan
1979 0,65 6,3 0.00 2,90 1,00 0,60
1980 0,50 4,2 0.00 2,20 1,65 0,60
1981 0,15 1,1 0.0 1,05 0,10 0,60
1: gaschromatografie; gepakte kolom 2: gaschromatografie; capillaire kolom.
In 1982 is, in een samenwerkingsverband tussen RIVO, RIV en RIZA gestart met een uitgebreid onderzoek naar het voorko- men van P.C.B.'s in het Nederlands aquatisch milieu. Hierbij ligt vooral de nadruk op het onderzoek van organismen en se- dimenten.
3.5.6. Vluchtige organohalogeenverbindingen
Vluchtige organohalogeenverbindingen, waaronder een aan- tal potentiële zwarte lijststoffen, worden in grote hoeveelhe- den toegepast als oplos- en ontvettingsmiddel. Verder worden ze onder meer gebruikt als grondstof voor de productie van
P.V.C, en chloorfluormethaan.
Sinds 1979 wordt het Rijnwater onderzocht op het gehalte aan vluchtig organisch chloor (V-O-CI). V-O-CI is een somparame- ter van de groep vluchtige organohalogeenverbindingen. De resultaten hiervan zijn opgenomen in figuur 3.6.
Hoewel gezien de korte tijdreeks hierover geen erg harde uit- spraken gedaan kunnen worden lijkt het gehalte in de afgelo- pen 2-3 jaar structureel te zijn afgenomen.
Bij een aantal van de afzonderlijke verbindingen is het opval- lend dat, terwijl op de trajekten Lobith-Kampen, Lobith- Vreeswijk en Lobith-Gorkum een daling van het gehalte op- treedt, er op het trajekt Gorkum-Maassluis weer een stijging valt waar te nemen. Deze stijging moet waarschijnlijk toege- schreven worden aan de lozing van industrieel en - voor deze stoffen zeker zo belangrijk - huishoudelijk afvalwater in het Benedenrivierengebied.
3.6. Radiochemisch onderzoek
In figuur 3.7 wordt een overzicht gegeven van het verloop van de totale a-activiteit en de rest 0-activiteit van het Rijnwater in de afgelopen 12 jaar.
Na een forse daling van de rest /3-activiteit van het Rijnwater in de jaren zestig - in 1963 werd als jaargemiddelde 21 pCi/l ge- meten - vertoont de rest /3-activiteit de afgelopen twaalf jaar betrekkelijk weinig fluctuaties (figuur 3.7). Of de fluctuaties van de jaargemiddelde activiteit (en de „vrachten" aan activi- teit) van toevallige aard zijn (activiteit regenwater, afvoer ero-
1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981
LOBITH
Figuur 3.6: Het gehalte aan vluchtig organisch chloor van het Rijnwater te Lobith.
Een indruk van de gehalten van een aantal afzonderlijke vluch- tige organohalogeen verbindingen kan worden verkregen uit de in tabl 3.9 opgenomen gegevens. De som van de concentra- ties van de zes genoemde stoffen (uitgedrukt als chloor) komt overeen met 80 a 90% van het hierboven genoemde V-O-CI- gehalte.
o TOT <t
D REST /)
figuur 3.7: De jaargemiddelde totale et- en rest p-activiteit van het Rijnwater
sie slib, waterafvoer etc.) of dat ook wisselingen in de emis- sies van radio-actieve stoffen een rol spelen is niet bekend.
De daling van de rest /3-activiteit in de zestiger jaren is een ge- volg van de afgenomen activiteit van het regenwater. Ten ge- volge van de rond 1960 door Amerika en Rusland uitgevoerde bovengrondse kernproeven is de activiteit van het regenwater in die periode zeer sterk gestegen. Na het stopzetten van de bovengrondse proeven door beide landen in 1962, is een da- ling van de activiteit van het regenwater opgetreden.
15
Tabel 3.10: De door tritium veroorzaakte p-activiteit van het Rijn- water te Lobith
pCi/l
1970
630 '71
600
'72
620
'73
620
'74
567
'75
573
'76
598
'77
530
'78
465
'79
417
'80
346
'81
286
De totale a-activiteit van het Rijnwater ligt, sinds het begin van de metingen in 1961, op een redelijk stabiel niveau. In 1961 werd een totale a-activiteit gemeten van 1,7 pCi/l. De da- ling van de activiteit in de afgelopen jaren komt waarschijnlijk voor een belangrijk deel voor rekening van de, gemiddeld ge- zien, toegenomen afvoer. De totale hoeveelheid radio-actieve stoffen welke per jaar bij Lobith langskomt (bepaald uit de a-activiteit per volume-eenheid maal de afvoer) vertoont geen dalende tendens.
De (3-activiteit van het specifieke radionuclide tritium vertoont de afgelopen twaalf jaar een duidelijk dalend verloop (tabel 3.10). Hoewel de gemiddeld gezien hoge afvoer in de laatste jaren hierbij ook een rol gespeeld heeft zal een belangrijk deel van deze afname toegeschreven moeten worden aan de afna- me van de door tritium veroorzaakte /3-activiteit van het regen- water.
De kokerjuffer Hydropsyche contubernalis
Figuur III. 1: Het weven van een netje door de hydropsyche larve.
Naast organismen die onder zeer uiteenlopende omstandigheden kunnen leven zijn er ook organismen aan te wijzen die zul- ke specifieke eisen aan hun leefmilieu stellen dat zij slechts in een zeer beperkt aantal typen oppervlaktewater worden aan- getroffen.
Een voorbeeld van een groep organismen waarvan het voorkomen vrijwel is beperkt tot stromend water is die van de koker- juffer uit de familie van de Hydropsychidae. De larven van deze insecten bouwen overigens geen koker zoals hun Nederland- se naam zou doen vermoeden, zij construeren van steentjes of ander materiaal een soort schuilplaats op stenen en ander hard substraat.
Voedsel verzamelen ze doorgaans door het water te filtreren door een zelf geweven netje (zie figuur III.1); onder bepaalde om- standigheden grazen ze ook direkt de stenen af op microscopisch kleine algjes ed.ln een rivierstelsel veranderen de omstan- digheden van bron tot monding geleidelijk b.v. wat betreft temperatuur, stroomsnelheid, slibgehalte, hoeveelheid algen enz.
Binnen de groep van de Hydropsychidae is er een duidelijke zonatie van soorten in een rivierstelsel: bepaalde soorten zijn beperkt tot de bovenloop van beken, andere zitten voornamelijk in de middenloop en weer andere zijn kenmerkend voor de benedenloop van een rivier.
Tot 1978 is bij het hydrobiologisch onderzoek van de IJssel geen enkel exemplaar uit deze groep organismen gevonden. In dat jaar werden voor het eerst een tiental exemplaren van de soort Hydrospsyche contubernalis gevonden, die volgens de li- teratuur kenmerkend is voor de benedenloop. In 1979 waren dit er enkele honderden, in 1980 meer dan tweeduizend, waarvan het grootste deel op een enkel monsterpunt (Olst). In 1981 waren de totale aantallen minder maar was de verspreiding regel- matiger.
Omtrent het voorkomen van Hydropsyche contubernalis in het verleden (voor 1970) is weinig bekend; er zijn slechts 2 vondsten uit Lek en Maas gedocumenteerd, maar er is in die periode maar weinig hydrobiologisch onderzoek gedaan in de grote rivieren die het enige biotoop van de soort vormen. Zoals uit het boventaande naar voren komt, zijn de grote rivieren in zekere zin potentieel een uniek natuurgebied met een zeer belangrijke algemeen ecologische functie.
4. HYDROBIOLOGISCH ONDERZOEK
Er zijn verschillende redenen om naast het chemisch water- kwaliteitsonderzoek ook hydrobiologisch onderzoek uit te voeren.
— Hydrobiologisch onderzoek geeft informatie over de ef- fekten van kwaliteitsverbetering als gevolg van sane- ringsmaatregelen en kan zo leiden tot een verfijning van fysisch-chemische waterkwaliteitscriteria.
— Hydrobiologisch onderzoek kan leiden tot het detecteren van andere verontreinigigen dan die welke normaliter bij het chemisch onderzoek worden geanalyseerd.
— Hydrobiologisch onderzoek kan inzicht geven in de eco- logische gevolgen van andere beheersmaatregelen dan sanering van afvalwaterlozingen (zoals normalisatie, ka- nalisatie).
— Tenslotte kunnen de activiteiten van organismen ook weer invloed hebben op de chemische waterkwaliteit en kunnen sommige kwaliteitsveranderingen niet verklaard worden zonder kennis van het ecosysteem als geheel.
1975 1976 1977 Aantal aangetroffen soorten op
acht monsterpunten: 16 16 14 Totaal aantal individuen op acht
monsterpunten: 580 545 5461
Sinds 1975 wordt in de IJssel onderzoek verricht naar de aan- wezigheid van macro-invertebraten (Dit zijn met het oog waar- neembare ongewervelde organismen zoals b.v. pissebedden, slakjes en bloedzuigers).
Uit de resultaten van dit onderzoek kan worden afgeleid dat in de afgelopen jaren een verbetering van de „biologische,, kwa- liteit van het Rijnwater is opgetreden. Werden in 1975 16 ver- schillende soorten organismen aangetroffen, in 1981 waren dit er 36. Daarnaast is ook het aantal individuen per soort, ge- middeld gezien, sterk toegenomen.
Aangenomen mag worden dat de veranderingen in de macro- invertebratenfauna voornamelijk een gevolg zijn van de veran- dering van de fysisch-chemische waterkwaliteit. Welke fakto- ren hierbij bepalend zijn geweest (b.v. de zuurstofhuishouding of de gehalten aan pesticiden) is niet bekend.
Tabel 4.1: Gegevens over de macro-invertebratenfauna op de kribben van de IJssel in het najaar van de jaren 1975-1981.
1978 1979 1980 1981
22 23 35 36 9678 12047 17047 21957
17
Waal hij Dodewaard.
5. NABESCHOUWING
5.1. Onderzoek
Het waterkwaliteitsonderzoek heeft de laatste jaren een dui- delijke verschuiving te zien gegeven van de traditionele, onder meer op de zuurstof- en nutriëntenhuishouding gerichte para- meters, naar de (an)organische microverontreinigingen. Veel van deze microverontreinigingen hechten zich aan slib of ho- pen zich op in organismen. Onderzoek van het compartiment water alleen geeft voor deze stoffen dan ook niet altijd vol- doende informatie over het voorkomen in- en de betekenis voor- het aquatisch milieu. Zeker voor stoffen waarvoor een ander compartiment dan water de kritische faktor vormt en voor stoffen waarvan het gehalte in het oppervlaktewater van- wege het lage niveau moeilijk te bepalen is, kan onderzoek in de compartimenten zwevende stof/sediment en organismen belangrijke informatie verschaffen.
Het is te verwachten dat in de komende jaren in toenemende mate zal worden overgegaan tot geïntegreerd onderzoek van de verschillende compartimenten. Voorbereidende studies hiervoor zijn al enige tijd aan de gang. Voor polychloorbifeny- len is in 1982 met een geïntegreerd onderzoek gestart.
Naast het onderzoek in de verschillende compartimenten zal ook meer kennis moeten worden opgedaan over de effecten van het voorkomen van de verschillende stoffen op het aqua- tisch milieu.
Uit, in opdracht van de EEG verrichte studies naar de produc- tie, het gebruik en de lozingen van een aantal potentiële zwar- te lijststoffen kan worden afgeleid dat voor deze stoffen een belangrijk deel van de belasting van de Rijn voor rekening komt van niet geïdentificeerde puntlozingen. Verwacht wordt dat dit vooral de kleine verspreid voorkomende lozingen zijn welke voortvloeien uit de verdere verwerking en de toepassing van deze stoffen. Ook de lozingen vanuit de landbouw zijn hierbij vermoedelijk van betekenis.
Met het oog op het vaststellen van de saneringsprogramma's is het gewenst informatie te hebben over de herkomst van de in de Rijn aangetroffen verontreinigingen. Aan de hand van dergelijke informatie kan beter dan nu mogelijk is, vastgesteld worden welke maatregelen noodzakelijk zijn om een gewenste reductie van de belasting van de rivier met verontreinigingen te bewerkstelligen. Hierbij moet niet worden uitgesloten dat voor bepaalde stoffen zal blijken dat slechts een beperking van het gebruik tot de gewenste reductie zal leiden. Voor P.C.B.'s wordt deze aanpak inmiddels gevolgd („P.C.B, besluit"). In dit verband is ook de ontwerp-wet „Milieugevaar- lijke stoffen", waarin regels worden gesteld met betrekking tot de introductie van milieugevaarlijke stoffen, van belang.
Door het Instituut voor Milieuvraagstukken in Amsterdam wordt momenteel in samenwerking met het RIZA voor een tweetal voorbeeld stoffen nagegaan wat de mogelijkheden zijn tot het opstellen van een stoffenbalans voor de Rijn.
Tabel 5.1: Overzicht van de veranderingen in de belasting van de Rijn met verontreinigingen (bovenstrooms van Lobith).
Parameter
Verandering van de belasting met van < de Rijn verontreinigin- gen in de peri- ode 1977-1981
Biochemisch zuurstof verbruik Zuurstofgehalte
Ammonium-stikstof Nitraat-stikstof Fosfaat Chloride Olie Cadmium Kwik Chroom Lood Zink Koper
Organochloorpesticiden (excl H.C.B., H.C.H., pentachloorfenol) Hexachloorbenzeen
7-Hexachloorcyclohexaan Pentachloorfenol 2,4,5 Trichloorfenol Polychloorbifenylen Trichlooretheen * Dichloorethaan * 1,1,1 Trichloorethaan * Trichloormethaan * Tetrachloormethaan * Tetrachlooretheen * Vluchtig organisch chloor * Dichloorbenzeen
Trichloorbenzeen
Extrabeheer organisch chloor Cholinesterase remmers Fenolen
Polycyclische aromatische kool- waterstoffen
a-activiteit rest /3-activiteit tritium
totale en thermotolerante col faecale streptococcen
i's
+ +
+
— 0 0
+ + + +
0 0 0
0 + /0
0
+
+ /0 0
+
0 0
+
0 0
+
+
+
+
+
+ /0
0 0 0
+
0 0
Periode waarin verandering voornamelijk Is opgetreden '77-'79 = 1 '80-'81 = 2
1,2 1,2 1,2 1,2
1 2 1,2 2
2 1,2 2 n.v.t.
n.v.t.
n.v.t.
1,2 1,2 2 1
1,2
+ duidelijke verbetering
— duidelijke verslechtering
0 geen significante veranderingen uit de gegevens at te leiden + /0 geringe verbetering dan wel waarschijnlijk een verbetering
* Meetgegevens beschikbaar over periode 1979-1981
19
5.2. Verandering van de waterkwaliteit in de afgelopen jaren Als gevolg van de in het stroomgebied van de Rijn genomen saneringsmaatregelen - in de vorm van de bouw van afvalwa- terzuiveringsinstallaties en de beperking van de afvalwater- productie door de industrie - en mogelijk mede als gevolg van de economische recessie is de waterkwaliteit van de Rijn in de afgelopen jaren voor ongeveer de helft van de in beschou- wing genomen parameters (verder) verbeterd. Voor de overige parameters kon geen significante verandering worden vast- gesteld. Alleen voor nitraat-stikstof valt, ten gevolge van de bouw van oxydatief-biologische zuiveringsinstallaties een structurele verslechtering waar te nemen. Samenhangend met de verbetering van de fysisch-chemische waterkwaliteit is ook een duidelijke verbetering van de „biologische" water- kwaliteit opgetreden.
Een totaal beeld van de vastgestelde veranderingen in de be- lasting van de Rijn met verontreinigingen kan worden verkre- gen uit de in tabel 5.1. opgenomen gegevens.
5.3. Knelpunten in de huidige waterkwaliteit
Dat de waterkwaliteit van de Rijn op dit moment niet in alle op- zichten bevredigend is blijkt uit de resultaten van de toetsing van de waterkwaliteitsgegevens van het meetpunt Lobith aan de normen behorende bij de waterkwaliteitsdoelstelling „ba- siskwaliteit", (tabel 5.2) Met deze waterkwaliteitsdoelstelling wordt volgens het „Indicatief Meerjaren Programma 1980- 1984" beoogd een minimum aan te geven in het geheel van waterkwaliteitsdoelstellingen. Dit minimum geldt in principe voor alle zoete oppervlaktewateren en is bedoeld om een ba- sisbescherming te bieden voor zowel de ecologische belan- gen als de belangen die samenhangen met verschillende vor- men van menselijk gebruik.
Tabel 5.2: Overzicht van de parameters welke in 1980 en/of 1981 niet voldeden aan de normen behorende bij de waterkwaliteits- doelstelling basiskwaliteit.(meetpunt Lobith)
Totaal fosfaat Polycyclische aromatische
Chloride koolwaterstoffen Olie Fenolen
Cadmium Cholinesteraseremmers Hexachloorbenzeen Thermotolerante coli's
Pentachloorfenol Polychloorbifenylen
Naast de waterkwaliteitsdoelstelling „basiskwaliteit" kunnen aan oppervlaktewateren, al naar gelang de functies en bestemmingen hiervan, specifieke waterkwaliteitsdoelstellin- gen worden toegekend. Dit zal gebeuren in de eind 1983 uit te brengen waterkwaliteitsplannen.
Zouden de waterkwaliteitsgegevens van het meetpunt Lobith zijn getoetst aan de normenseries behorende bij de specifieke waterkwaliteitsdoelstellingen „oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater" en „viswater,, (karperachti- gen) dan zou dit naast de in tabel 5.2 opgenomen parameters, nog een negatief resultaat hebben opgeleverd voor: opgeloste zuurstof, ammoniumstikstof, ammoniak, kwik, lood, extra-
heerbaar organisch chloor, vluchtig organisch chloor, totale coli's en faecale streptococcen.
Overigens dient bij het voorgaande bedacht te worden dat voor de meeste in de Rijn aangetroffen organische microve- rontreinigingen waterkwaliteitsnormen ontbreken. De reden hiervoor is dat voor deze stoffen nog onvoldoende informatie beschikbaar is over de effecten op het milieu. Het is te ver- wachten dat bij het toenemen van de kennis op dit gebied zal blijken dat voor een aanzienlijk groter aantal organische mi- croverontreinigingen dan in deze paragraaf genoemd, de hui- dige situatie te wensen overlaat.
In hoeverre de „biologische" waterkwaliteit van de Rijn op dit moment nog afwijkt van de gewenste kwaliteit is niet exact aan te geven. De kennis van de hydrobiologie is nog zo onvol- ledig dat niet precies bekend is welke soorten organismen in een benedenloop van een rivier als de Rijn thuishoren. Voor zover het wel bekend is, is niet altijd aan te geven of de even- tuele afwezigheid van de soort een gevolg is van waterveron- treiniging of dat dit samenhangt met andere factoren zoals b.y. beheersmaatregelen (kanalisatie, deltawerken). Een voor- beeld van een organisme waarvan wordt aangenomen dat het verdwijnen niet alleen samenhangt met de verslechterde wa- terkwaliteit maar eerder een gevolg is van beheersmaatrege- len (de bouw van stuwen), is de zalm.
Het is te verwachten dat naarmate de kennis van de hydrobio- logie toeneemt en naarmate meer inzicht wordt verkregen in de relatie tussen de „biologische" waterkwaliteit en de fysisch-chemische waterkwaliteit, de normen waaraan in deze paragraaf is getoetst zullen worden aangepast. Ook meer in- zicht in de relatie tussen de fysisch-chemische waterkwaliteit en de kwaliteit van het sediment zal mogelijk tot een aanpas- sing van de normen leiden.
5.4. Toekomstige ontwikkelingen
Zuurstofhuishouding en nutriëntenhuishouding: Uitgaande van de in hoofdstuk 2 beschreven ontwikkeling van de afval- waterproductie en afvalwaterzuivering is met behulp van het waterkwaliteitsmodel Rijn voor een aantal parameters bere- kend wat de tot aan 1985-1986 te verwachten veranderingen in de waterkwaliteit zullen zijn.
Voor het zuurstofgehalte wordt, gemiddeld gezien, tot aan 1986 nog slechts een beperkte structurele stijging verwacht (enige procenten). Het biochemisch zuurstof verbruik en het ammoniumstikstofgehalte zullen nog ongeveer 10% dalen.
Het nitraat-stikstofgehalte zal naar verwachting toenemen met circa 5%.;Gezien de in Duitsland geldende „Phosphat hó0hstmengenverordnung" welke voorziet in een afname van hef fosfaatgehalte van wasmiddelen zal waarschijnlijk in de tornende jareneen lichte daling van de fosfaatbelasting op- treden.
Chloridebelasting: De in 1976 tussen de Rijnoeverstaten gesloten chloride-overeenkomst voorzag in een reductie van de chloridebelasting van de Rijn met 20 kg/s in de eerste fase en 60 kg/s in de tweede fase. Zoals bekend is deze overeen- komst tot nu toe niet door Frankrijk geratificeerd. Een indruk van de invloedlvan een reductie van de zoutbelasting van de Rijjn op het chloridegehalte kan worden verkregen uit tabel 5.3. Aan de hand van de voor de jaren 1976, 77, 79 en 81 be- schikbare chloride- en afvoergegevens is bepaald hoe vaak bij
een bepaalde reductie van de zoutbelasting de norm van de basiskwaliteit (200 mg/l) wordt overschreden.
Aan de norm van de basiskwaliteit wordt voldaan als minder dan een op de 12 waarnemingen (8,25%) de norm overschrijdt.
Tabel 5.3: De invloed van een reductie van de chloridebelasting van de Rijn op het voorkomen van chloridegehalten groter dan 200 mg/l; meetpunt Lobith.
Aantal overschrijdingen van de norm per jaar (%).
Afvoersituatie/ Reductie van de belasting met
lozingssituatie 0 20 40 60 80 100 120 kg/s
1976 (1330 m3/s) 1977 (2210 m3/s) 1979 (2540 m3/s) 1981 (3000 m3/s)
75 62 44 25 10 0 0 23 19 12 8 4 2 0 30 25 19 14 7 3 1 10 6 3 0 0 0 0
Uit de in de tabel vermelde gegevens kan worden afgeleid dat een reductie van de chloridebelasting met 60 kg/s tot een aan- zienlijke reductie van het aantal normoverschrijdingen leidt.
Echter pas bij een reductie van 80-100 kg/s zal in het algemeen minder dan 8% van de waarnemingen de norm overschrijden.
Organische- en anorganische microverontreinigingen: Voor cadmium en chroom wordt de komende jaren een verdergaan- de reductie van de belasting verwacht. Voor cadmium is deze verwachting gebaseerd op het gegeven dat in Duitsland, met ingang van 1 januari 1981 een heffing is ingevoerd op de lo- zing van o.a. cadmium. Tot aan 1986 zal deze heffing oplopen tot een bedrag van DM 400,-- per kg geloosd cadmium.
Voor chroom geldt dat waarschijnlijk per 1-1-84 een in het ka- der van het I.R.C.chemieverdrag opgestelde „aanbeveling tot vermindering van de verontreiniging door chroom" van kracht wordt. Deze aanbeveling omvat naast een waterkwaliteits- norm voor chroom ook emissienormen voor een aantal be- drijfstakken.
Van de genoemde maatregelen mag een positief effect op de belasting van de Rijn met beide metalen worden verwacht.
Voor de overige metalen kunnen geen duidelijke verwachtin- gen worden uitgesproken.
In hoeverre de betasting van de Rijn met organische microver- ontreinigingen zal afnemen zal gezien de ervaringen in het ver- leden waarschijnlijk sterk afhangen van de mate waarin deze stoffen in internationale kaders in de belangstelling staan.
Voor de stoffen die in het midden van de zeventiger jaren in de belangstelling stonden is gebleken dat ondanks het uitblijven van internationale overeenstemming over saneringsprogram- ma's toch een duidelijke reductie van de belasting is opgetre- den. Het lijkt aannemelijk dat voor de stoffen die momenteel als potentiële zwarte lijststof in de belangstelling staan, zich eenzelfde ontwikkeling voor zal doen.
21
Literatuur overzicht.
Rijksinstituut voor Zuivering van Afvalwater
De waterkwaliteit van de Rijn in Nederland in de periode 1972-1979
Lelystad, RIZA 1980 Notanr. 80.032
Rijksinstituut voor Zuivering van Afvalwater
Afvalwaterzuiveringsinrichtingen; jaaroverzicht 1980 's-Gravenhage; Staatsuitgeverij 1982
RIZA - mededelingen nr. 28
2. Internationale Kommission zum Schutze des Rheins ge- gen Verunreinigung
Tatigkeitsbericht 1978
Koblenz, Int. Komm. z. Schutze des Rheins gegen Verunrei- nigung 1979
3. Waterloopkundig Laboratorium Waterkwaliteitsmodel Rijn; datarapport;
gegevensverzameling en analyse ten behoeve van de mo- dellering van de zuurstof- en nutriëntenhuishouding Delft W.L., 1981, R 1056-VI
4. Waterloopkundig Laboratorium
Waterkwaliteitsmodel Rijn; toepassing van het waterkwali- teitsmodel Modqual op de Rijn
Delft, W.L., 1981, R 1056-VII
6. Bruin J. de
Reduction of chlordane, DDT, heptachlor,
hexachlorobenzene and hexachlorocyclohexane isomers contained in effluents taking into account the best techni- cal means available
Amsterdam z. uitg. 1979
7. Tacconis, A en J.P. Focquet
Determination de la reduction de l'hexachlorobutadiene, de l'endosulfan, du pentachlorophénol et du trichlorophé- nol contenus dans les effluents en tenant compte des meilleurs moyens techniques disponibles
Brussel, z. uitg. en j .
Foto's
Rijkswaterstaat, Directie Bovenrivieren Grafische verzorging
Hoofddirectie van de Waterstaat Bureau Reprografie
23
