Search

Het ontstaan van hardheid, de som van calcium- en magnesiumconcentraties, is in kalkhoudende systemen het gevolg van verschillende geochemische bufferreacties in de ondergrond waarbij kalk in oplossing gaat. Activiteiten aan maaiveld die resulteren in de verzuring van grondwater door sterk zuur of koolzuur (CO2) en gebufferd worden door oplossing van kalk leiden tot een toename van de hardheid. In dit onderzoek is voor zowel het ruwwater van freatische en semi-spanningswater grondwaterwinningen in Nederland en het grondwater in de ondiepe ondergrond tot circa 25 m-mv een analyse uitgevoerd naar de toestand en trends in hardheid en CO2-spanning van grondwater in relatie met ruimtelijke kenmerken zoals landgebruik en bodemeigenschappen. Hiervoor is een gebiedstypebenadering toegepast waarbij steeds mediaanwaardes voor de karakteristieke gebieden zijn berekend. Er wordt er niet op individuele meetlocatie of winningen ingezoomd om lokaal specifiek hydrogeochemische processen te ontrafelen. Dit is gedaan om de factoren op te helderen die invloed hebben op het ontstaan van hardheid. De uiteindelijk doelstelling van dit onderzoek is om op basis van het verkregen inzicht handelingsperspectieven te genereren om op hardheid te kunnen sturen.

De laatste jaren neemt de interesse voor het infiltreren van oppervlaktewater toe. Dit omdat het grootschalig infiltreren van oppervlaktewater er niet alleen voor kan zorgen dat de drinkwaterbedrijven aan de toenemende vraag naar drinkwater kunnen voldoen, maar ook het verdrogende effect van grondwateronttrekkingen kan compenseren. Ook waterschappen, het rijk en provincies (water en bodem sturend) zien infiltratie van oppervlaktewater als een kans om het grondwater aan te vullen. De Nederlands waterbedrijven hebben al een lange traditie met het infiltreren van oppervlaktewater ten behoeve van de drinkwaterproductie (Stuyfzand, 2010; Stuyfzand et al., 2007). Hierbij kan natuurlijk gedacht worden aan de vele decennia lang toegepaste duininfiltratie door de duinwaterbedrijven maar ook in andere gebieden wordt oppervlaktewater geïnfiltreerd. Vitens infiltreert bij de winningen Epe en Schalterberg op de Veluwe water uit de Veluwse Sprenge via infiltratieplassen en Waterbedrijf Groningen heeft bij de winning De Punt een diepinfiltratiesysteem om water uit de Drentse Aa te injecteren in de ondergrond. Deze voorbeelden laten zien dat het vanuit technisch oogpunt mogelijk is om oppervlaktewater te infiltreren. Het is echter nog niet bekend wat de invloed is van een veranderende samenstelling en kwaliteit van het grondwater op het grondwatersysteem zelf en omliggende terrestrische en aquatische ecosystemen. Daarnaast schrijven zowel het infiltratiebesluit bodembescherming als de Kaderrichtlijn Water voor dat er geen achteruitgang van de grondwaterkwaliteit op mag treden. Het doel van dit onderzoek is daarom om de waterkwaliteitsaspecten bij grootschalige infiltratie van oppervlaktewater in kaart te brengen: welke stoffen zijn de grootste bedreigingen/uitdaging voor infiltratie ten behoeve van grondwaterbeheer en kunnen deze stoffen misschien verwijderd worden tijdens bodempassage. Tevens wordt ook een beschouwing gegeven van de wet- en regelgeving rondom de grootschalige infi

Als gevolg van een toename van de druk op zoete grondwatervoorraden staat grootschalige infiltratie van opper- vlaktewater de laatste jaren steeds meer in de belangstelling. Oppervlaktewater bevat echter verontreinigingen en kan ook macro-chemisch een afwijkende samenstelling hebben. De impact van de infiltratie hiervan op de grond- waterkwaliteit en de grondwaterafhankelijke natuur is nog onvoldoende duidelijk. Daarom is een eerste verkenning uitgevoerd naar de risico’s van het infiltreren van oppervlaktewater aan de hand van de waterkwaliteit in de Drentse Aa en in de Rijn voor respectievelijk de grondwatersystemen nabij Assen en op de Veluwe. Tevens is het wettelijk kader voor de grootschalige infiltratie van oppervlaktewater beschouwd.

Grondwaterkwaliteit wordt bepaald door drie factoren: – de inbreng van stoffen in de tijd via bijvoorbeeld bemesting of atmosferische depositie; – het transport van het grondwater door de ondergrond met de daarmee gepaarde reistijd; – chemische reacties: omzettings – of sorptieprocessen die de doorbraak van stoffen kunnen vertragen of verhinderen of waardoor stoffen juist mobiel worden.

Dit rapport heeft tot doel om op basis van literatuur de volgende vragen te beantwoorden: In welke mate is (bemesting vanuit) de landbouw verantwoordelijk voor een toename van de verspreiding van metalen? Deze deelvraag richt zich op de directe en indirecte bronnen van metalen (mobilisatie als gevolg van pyrietoxidatie en verzuring) in bodems gerelateerd aan bemesting. Wat is de invloed van waterhuishoudkundige veranderingen (vernatting, droogte) op de verspreiding? Primair gaat het dan om de effecten van veranderingen in de grondwaterstand op de uitspoeling van metalen uit bodems naar het oppervlaktewater.

Op veel locaties in Nederland bevat de bovengrond, het onverzadigde deel van de bodem, meetbare gehaltes aan PFAS-verontreiniging zonder duidelijk aanwijsbare bron. In grondwaterbeschermingsgebieden kunnen deze diffuse verontreinigingen zijn ontstaan door bijvoorbeeld atmosferische depositie of zijn geïmporteerd door grondverzet. Het is daarom voor drinkwaterbedrijven van belang te weten op welke wijze en termijn de uitspoeling van deze diffuse PFAS de grondwaterwinputten kan bedreigen PFAS-moleculen gedragen zich in de bodem anders dan andere verontreinigingen omdat het molecuul zowel hydrofobe als hydrofiele eigenschappen bezit. Hierdoor is er wetenschappelijk nog veel onbekend over het transport van PFAS door de ondergrond. Het BTO-project “PFAS in bodem” is gestart om - op basis van de huidige stand van de kennis - te bepalen welke inzichten in de condities voor uitspoeling van PFAS uit Nederlandse onverzadigde bodems opgedaan kunnen worden en wat die betekenen voor de bedreiging voor grondwaterwinningen. In dit onderzoek is verkend welke factoren van belang zijn voor de mogelijke hoeveelheid PFAS die uitspoelt uit de grond voor grondwaterwinningen en is er een eerste inschatting gemaakt van deze hoeveelheden op basis van beschikbare methoden. Specifiek zijn twee tools getest die gebruikt kunnen worden om PFAS-transport 1-D in de onverzadigde zone te simuleren: 1) de pythontool ‘PFAS LEACH screening tool’ die gebruik maakt van analytische oplossingen en 2) de numerieke modelcode ‘HYDRUS’, waar in versie 5 een PFAS-module is toegevoegd. Van deze tools is de toepasbaarheid verkend en is een simulatie uit de literatuur gereproduceerd om de werking te vergelijken. Vervolgens zijn verkennende simulaties uitgevoerd voor Nederlandse bodemtypen en hoeveelheden neerslagoverschot.

In de Nederlandse landbouw wordt op grote schaal beregend met grondwater. Vaak bevat dit grondwater opgelost ijzer(II). Beregening met ijzerhoudend grondwater heeft mogelijk een effect op de bodemvruchtbaarheid. Bij beluchting zal dit ijzer(II) oxideren en gewoonlijk neerslaan als ijzer(III) hydroxides, kenmerkend door de typische roodbruine roestkleur. Uit eerder onderzoek is echter gebleken dat dit chemische proces van oxidatie en neerlag van ijzer een zeer effectief mechanisme is om opgelost fosfaat te immobiliseren. Bij de oxidatie van ijzer(II) in aanwezigheid van opgelost fosfaat worden dan namelijk Fe-hydroxyfosfaten gevormd. Hierdoor wordt relatief veel fosfaat vastgelegd in een vorm dat dit niet meer gemakkelijk door planten kan worden opgenomen. Pas nadat het opgeloste fosfaat ‘op’ is worden er Fe-hydroxides gevormd. Tot op heden is niets bekend over de mogelijke effecten van beregening met ijzerhoudend grondwater op de bodemkwaliteit. De doelstelling van het onderzoek was te achterhalen in hoeverre er plant beschikbaar fosfaat wordt vastgelegd als ijzer-gebonden fosfaat als gevolg van beregening van de bodem met ijzerhoudend grondwater.

In dit rapport is de eerste fase van het onderzoek naar enkele beken met hoge concentraties stikstof in midden-Limburg tussen Sittard en Roermond beschreven.

De doelstelling van dit TKI project was om te bepalen of ondergronds ontijzeren een geschikte technologie is om het probleem van chemisch putverstopping bij WKO systemen te verhelpen. Een tweede doelstelling van dit project was te inventariseren of ondergronds ontijzeren bij kan dragen aan het realiseren van WKO systemen in gebieden die hiervoor vanwege het optreden van chemische putverstopping met ijzer gewoonlijk niet geschikt worden geacht

The aim of this report is to explore the possible contribution of redox cycling to degradation of organic micropollutions in Dutch and Flemish reservoirs with intake water and groundwater production wells. Chapter 2 gives an overview of the findings from literature regarding iron redox cycling and organic micropollutant removal for two pathways of degradation. In chapter 3 we tried to estimate the OMP degradation potential of Fe redox cycling with some simple calculations. Chapter 4 gives the initial conclusions.

SOLUTIONS was a large FP7 research project of the European Union where 39 partners from academia, research institutes and industry researched solutions ("SOLUTIONS") for water cycle contaminants. The project has delivered various concepts, tools, models and case studies. The objective of the BTO research was to review the various results of the solutions project and select one result, in consultation with the Chemical Safety theme group, to pilot in relation to a specific issue from the drinking water sector. Thirty-four results and products from the SOLUTIONS website were reviewed and scored by an expert review team consisting of Thomas ter Laak, Milou Dingemans, Andrea Brunner and Bas van der Grift. Each item was scored for its ‘Technology Readiness Level’, a measure of the maturity of a technology or system on a scale of one to nine, the relevance and the applicability for the drinking water sector.

Deltares en waterschap Rijn en IJssel hebben op een veehouderij in de Achterhoek detailmetingen gedaan die inzicht geven in de bronnen, routes en effectieve maatregelen voor zowel stikstof als fosfaat. Slechts een kleine fractie van de historische bodemvoorraad fosfaat bleek tijdens het korte afvoerseizoen van 2018/2019 uit te spoelen. Het uitgespoelde fosfaat is voor het overgrote deel gebonden aan deeltjes die bij rustig weer op de slootbodem liggen en teruggewonnen kunnen worden.

De Nederlandse overheid wil het nutriëntenprobleem oplossen met regionaal maatwerk. Zonder inzicht in de ‘hotspots’ en ‘hot moments’ van nutriëntenverliezen staat zo’n gebiedsgerichte aanpak echter op losse schroeven. Regionaal maatwerk vraagt ook om maatwerk in monitoring. Detailmetingen in ruimte en tijd hebben toegevoegde waarde.

Bij gemalen wordt vaak ook de waterkwaliteit gemeten. Overdag bemonsteren bij gemalen die voornamelijk ’s nachts malen, leidt tot een onderschatting van de uitgemalen hoeveelheden stoffen, zoals nitraat en fosfaat. Tegenwoordig kunnen concentraties hoogfrequent gemeten worden, waardoor een veel beter beeld ontstaat van de herkomst van bepaalde stoffen en de aard van transportprocessen. Hoogfrequente metingen bij het poldergemaal De Blocq van Kuffeler in de Flevopolder laten zien dat nitraat uit landbouwgebieden relatief snel wordt afgevoerd in natte periodes, maar dat fosfaat juist ook in de zomer uitspoelt.

Deltares voerde onlangs een verkennende studie uit om de modellering van de waterkwantiteit beter te laten aansluiten op de modellering van de waterkwaliteit. Hiervoor bouwde het op basis van het Nationaal Hydrologisch Instrumentarium versie 2.2 (NHI 2.2) een 3D-grondwatertransportmodel. Hiermee kan (bijna) landsdekkend op een resolutie van 250 x 250 meter het transport van stoffen door de ondergrond en de interactie tussen grond- en oppervlaktewater worden gesimuleerd. Met het model zijn drie tracersommen en een som voor berekening van de grondwaterleeftijd gemaakt. Het model geeft inzicht in de werking van het grondwatersysteem in bijna heel Nederland en kan als basis worden genomen voor de modellering van allerlei stoffen. Als de gekozen aanpak verder wordt uitgebouwd, kunnen we in de toekomst spreken van één instrumentarium voor zowel waterkwantiteit als waterkwaliteit. Een 3D-aanpak voor modellering van de grondwaterkwaliteit geeft voordelen in het voorspellen van de bedreiging van bijvoorbeeld grond- en oppervlaktewaterlichamen, kwetsbare natuurgebieden en drinkwaterwinningen.

Deltares heeft samen met Alterra een concept ontwikkeld voor driedimensionale modellering van nutriëntentransport. Door ANIMO te koppelen aan RT3D wordt de kennis over nutriëntenprocessen in de bodem gekoppeld aan transportprocessen in het diepere grondwater. Hiermee kan men de bijdrage van de uitspoeling uit de bodem aan de oppervlaktewaterkwaliteit, de afhankelijkheden tussen gebieden en de mate van bedreiging van bijvoorbeeld grondwaterlichamen en drinkwaterwinningen beter inschatten en voorspellen. Tegelijkertijd wordt een voorzet gegeven voor de invulling van een onderdeel van de kwaliteitsmodellering in het hydrologische modelspoor van het Nationaal Hydrologisch Instrumentarium.

Grond- en oppervlaktewater maken deel uit van hetzelfde hydrologische systeem. Verontreinigende stoffen, die in het verleden in de bodem terecht zijn gekomen, kunnen via het grondwater uiteindelijk in het oppervlaktewater verschijnen. Inzicht in de invloed van grondwater onder verschillende afvoeromstandigheden op de oppervlaktewaterkwaliteit helpt bij vragen vanuit het GGOR- en KRW-proces en bij de afweging van de te nemen maatregelen. Maatregelen, zoals grondwaterpeilveranderingen, drainage en mestmaatregelen, kunnen beter worden beoordeeld op hun effect op de belasting van het gronden oppervlaktewater. Door middel van een door Deltares ontwikkelde methode is het mogelijk om een eerste beeld te krijgen van de relatie tussen grond- en oppervlaktewater en de grondwaterbijdrage aan het oppervlaktewatersysteem te kwantificeren op basis van aannames en een conceptueel model van de werking van het systeem. In het project Waterkwaliteit op basis van Afkomst en HYDrologische systeemanalyse (WAHYD) is deze methode in Limburg toegepast. De studie ondersteunt de notie dat de oppervlaktewaterkwaliteit voor een aantal stoffen sterk wordt beïnvloed door de grondwaterkwaliteit.

De bodem in het Vlaamse en Nederlandse gebied van de Kempen is diffuus verontreinigd geraakt door de uitstoot van zink en cadmium van enkele lokale zinkverwerkende industrieën. Om de impact op bodem en grondwater beter te kunnen inschatten en begroten werd een grensoverschrijdend model opgesteld voor de simulatie van stoftransport in onverzadigde en verzadigde zone en uitspoeling naar het oppervlaktewater. De studie omvatte verschillende fasen. De opbouw van het basismodel en de berekeningen voor de referentiesituatie (nulscenario) werden uitgewerkt in fase 2 (zie rapportering fase 2). De berekeningen van de autonome ontwikkeling en de maatregelen scenario’s (zijnde fase 3) wordt in onderhavig rapport beschreven. De conclusies m.b.t. de evolutie en de effecten van de verontreiniging op de bedreigde objecten laten toe om een aantal finale besluiten m.b.t. de evolutie van de metaalverontreiniging in de Kempen regio te formuleren. (Co-publicatie TNO Bouw en Ondergrond - afdeling Bodem en Water te Utrecht; Vrije Universiteit Brussel VUB; en Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek VITO te Mol, Antwerpen, in opdracht van Actief Bodembeheer de Kempen).

In deze studie in het stroomgebied van de Dommel is onderzoek verricht naar de bijdrage (ook in de komende decennia) van het grondwater aan de kwaliteit van het oppervlaktewater. Daarnaast is gekeken naar het effect van een aantal kansrijke maatregelen op de oppervlaktewaterkwaliteit. Hiervoor is een regionaal geïntegreerd model voor het bodem- en grondwatersysteem ontwikkeld. Met dit model kan de belasting van het oppervlaktewater berekend worden. Als pilotgebied dient het stroomgebied van de Dommel. Uit het onderzoek blijkt dat in de toekomst de belasting van het oppervlaktewater met zware metalen zal toenemen. Geen van de doorgerekende maatregelen kan hieraan wezenlijk iets veranderen. De concentraties nitraat en sulfaat in het oppervlaktewater zullen wel afnemen als de bemesting wordt gereduceerd. Een TNO studie in het kader van EU project Aquaterra

In delen van de Nederlandse en Vlaamse Kempen is het grondwater belast met zware metalen. Het is een historische erfenis van de economische ontwikkeling van dit gebied in de 19e en 20e eeuw met als belangrijkste peilers de zinkfabrieken en de landbouw. Veranderingen in het productieproces hebben de industriële bron van de belasting van het grondwater inmiddels praktisch drooggelegd en de landbouwkundige uitstoot van metalen gereguleerd. Daardoor heeft het zin gekregen het langdurig beheer van het grondwater handen en voeten te geven. Het denkkader van de Kaderrichtlijn Water en de Grondwaterrichtlijn komt hierbij goed van toepassing. De kern ervan is realistisch gebiedsbeheer, dat gebaseerd is op inzicht in de werking van het water- en bodemsysteem op de juiste tijd- en ruimteschaal. Voor de Kempen betekent dit tientallen tot honderden vierkante kilometers of enkele kubieke kilometers grond en water over een periode van tientallen jaren tot enkele eeuwen

Met behulp van een nieuwe methode (de 'micro-oxymax') kan de redoxactiviteit van stoffen als bulk organisch materiaal (BOM) en pyriet in de ondergrond bepaald worden. Dit is van belang omdat door overbemesting van landbouwgronden het grondwater steeds sterker wordt belast met oxidanten, met name nitraat. Denitrificatie en andere redoxprocessen veranderen de chemische samenstelling van het grondwater