Water Matters juni 2017

Uitgave H2O Voorwoord 2 NutriĂŤntenmodel geeft waterbeheerders inzicht 4 Antibiotica tot 25 meter diep in grondwater 8 Ecologie beken verbetert met kleine maatregelen 12

WATER

MATTERS KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS Juni 2017

Methodiek helpt bij aanschaf en onderzoek installaties 16 Klimaatverandering risico ecologie Maas 20 Quaggamosselen verstoren infiltratie 24 Ammoniak in water: worden KRW-doelen gehaald? 28 Burgerwetenschappers onderzoeken versheid water 32 Hoe beĂŻnvloeden water, zand en vegetatie elkaar? 36

2

VOORWOORD

Water Matters: nieuwe inzichten op basis gedegen onderzoek Voor u ligt de vijfde editie van Water Matters, het kennismagazine van vakblad H2O. U treft negen artikelen over uiteenlopende onderwerpen, geschreven door Nederlandse waterprofessionals op basis van gedegen onderzoek.

De redactieraad heeft uit de ingediende voorstellen een selectie gemaakt en daarbij met name gekeken naar een duidelijke relatie met de dagelijkse praktijk in de watersector. Voorts gold als criterium dat onderzoek, resultaten en bevindingen nieuw moesten zijn. Opgeteld levert dat artikelen die nieuwe inzichten presenteren met uitzicht op praktische toepassing, de opzet van dit kennismagazine.

De variatie in de onderwerpen die aan bod komen is groot: van het voorkomen van veterinaire antibiotica in het grondwater onder intensieve veehouderijgebieden tot een grensoverschrijdend onderzoek naar de relatie tussen de afvoer, watertemperatuur en de waterkwaliteit in laagwater situaties in de Maas en de Roer.

Water Matters is, net als vakblad H2O, een initiatief van Koninklijke Nederlands Waternetwerk (KNW), het onafhankelijke kennisnetwerk voor en door Nederlandse waterprofessionals. Leden van KNW krijgen Water Matters twee keer per jaar als bijlage bij hun vakblad H2O. De uitgave van Water Matters wordt mogelijk gemaakt door vooraanstaande spelers in de Nederlandse watersector. Deze Founding Partners zijn ARCADIS, Deltares, KWR Watercycle Research Institute, Royal HaskoningDHV, Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA) en Wageningen Environmental Research (Alterra). Met de uitgave van Water Matters willen de participerende instellingen nieuwe, toepasbare waterkennis toegankelijk maken.

U kunt Water Matters ook digitaal lezen op H2O-online (www.h2owaternetwerk.nl). Daarnaast is deze uitgave als digitaal magazine ook in het Engels beschikbaar via dezelfde website of via www.h2o-watermatters.com.

De Engelstalige uitgave wordt mede mogelijk gemaakt door Netherlands Water Partnerschip (NWP), het netwerk van circa 200 samenwerkende (publieke en private) organisaties op het gebied van water.

De Engelstalige artikelen kunnen vanuit het digitale magazine op H2O-online worden gedeeld. Voorts zijn artikelen uit eerdere edities terug te vinden op de site. Op Twitter zijn we ook te volgen: @WaterMatters1.

Veel leesplezier met deze editie. Wilt u reageren? Laat het ons weten via redactie@h2owaternetwerk.nl Monique Bekkenutte Uitgever (Koninklijk Nederlands Netwerk) Huib de Vriend Voorzitter redactieraad Water Matters

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

INHOUD Emissies

Infiltratie

Waterbeheerders en agrarische ondernemers kunnen effectieve maatregelen treffen.

Voorzuivering oplossing voor spaarbekken De Lange Vlieter.

Nutriëntenmodel geeft gebiedsgericht inzicht 4 COLOFON Water Matters is een uitgave van Koninklijk ­Nederlands Waternetwerk (KNW) en wordt mogelijk g ­ emaakt door ARCADIS, Deltares, KWR Watercycle Research Institute, Netherlands Water Partnership (NWP), Royal HaskoningDHV, de Stichting Toegepast Onderzoek Water­beheer (STOWA) en Wageningen Environmental Research (Alterra) UITGEVER Monique Bekkenutte (KNW) HOOFDREDACTEUR Bert Westenbrink REDACTIEADRES Koningskade 40 2596 AA Den Haag redactie@vakbladh2o REDACTIERAAD Huib de Vriend (voorzitter), Gertjan Medema, Paul Roeleveld, Arjan Borger, Jeroen Vervaart, Joachim Rozemeijer, Michelle Talsma VORMGEVER Ronald Koopmans DRUK Senefelder Misset, Doetinchem

Antibiotica

Zitten ze in het grondwater? 8

Ja. In gebieden met intensieve veehouderij tot 25 meter diepte.

Beken Hoe

haal je ecologische winst?12

Met kleinschalige maatregelen zijn KRWdoelen te halen.

Waterketen Keuzes maken met Rams16

Methodiek helpt waterschappen en water­ bedrijven bij aanschaf en onderhoud van ­installaties.

De Maas

Ecologie rivier kwetsbaar 20

Klimaatverandering en wateromleiding vormen risico.

JUNI 2017

Quaggamosselen verstoppen infiltratieoevers 24

Ammoniak

Zijn ammoniakoverschrijdingen in water serieus? 28

Meetgegevens en analyses leren dat problematiek niet voor einddatum KRW (2027) is opgelost.

Citizen science Amsterdammers doen onderzoek 32

In ‘Versheid van Water’ tonen burgerwetenschappers aan dat water een vers product is.

Oevervegetatie

Hoe beïnvloeden water, zand en vegetatie elkaar? 36 Met een nieuw model kunnen dynamische interacties worden gesimuleerd.

3

4

WATER MATTERS

GEBIEDSGERICHT INZICHT IN EFFECTEN VAN LANDBOUWMAATREGELEN OP EMISSIES VAN STIKSTOF EN FOSFOR AUTEURS

Met gebruik van gedetailleerde bodem- en bemestingsgegevens uit agrarische meetnetten en een integraal nutriëntenmodel is het mogelijk om gebieds­ gericht inzicht te geven in de bodemkwaliteit én de landbouwkundige emissies van stikstof en fosfor naar het watersysteem.

Hans Kros (Wageningen Uni­ versity & Research, Environmental Research)

Arjan Reijneveld (Eurofins Agro)

Gerard Ros (Nutriënten Management Instituut)

Debby van Rotterdam (Nutriënten Management Instituut)

Wim de Vries (Wageningen Uni­ ver­sity & Research, Environmental System Analysis)

Het veenweidegebied in West-Nederland staat voor grote opgaven, waaronder het realiseren van de ecologische doelen van de KRW-lichamen en afremmen van bodemdaling. Daarbij is ook het toekomstperspectief van de melkveehouderij in het geding. Via het agrarisch water- en natuurbeheer, investeringsmaatregelen binnen het Deltaplan Agrarisch Water­ beheer en de implementatie van kringlooplandbouw wordt gezocht naar oplossingen.

De huidige mineralenbalans wordt veelal op nationale schaal geëvalueerd door gebruik te maken van het STONE-model waarbij bodems en hydrologische omstandigheden worden geclusterd tot grotere uniforme ruimtelijke eenheden. Zo geeft bijv. Groenendijk et al.

(2016) de KRW-reductieopgaven per waterbeheerder. Dit betekent één getal voor het gehele beheergebied, bestaande uit meerdere polders.

Het waterschap Amstel, Gooi en Vecht (AGV), wil meer grip op de ruimtelijke variatie binnen polders om zo meer handelingsperspectief te bieden voor agrarische ondernemers om de waterkwaliteit te verbeteren. Om dat te realiseren zijn effectieve (agrarische) sturingsmogelijkheden nodig die aansluiten bij de lokale bedrijfssituatie. In samenwerking met Wageningen University & Research en het Nutriënten Management Instituut is onderzocht in hoeverre het mogelijk is om de variatie binnen en tussen polders beter te begrijpen door gedetailleerde bodem- en bemestingsgegevens uit het agrarische meetnet te koppelen met een integraal nutriënten- en bodemmodel, INITIATOR. Dit model geeft op jaarbasis inzicht in het gebruik van dierlijke mest en kunstmest, het overschot en de uit- en afspoeling van stikstof (N) en fosfor (P).

Het model INITIATOR Het model INITIATOR (De Vries et al., 2003; Kros et al., 2011) is ontwikkeld om op een snelle, robuuste en integrale manier inzicht te geven in de aan- en afvoer van koolstof, nutriënten en zware metalen in het bodem-watersysteem, veranderingen in bodemkwaliteit

5

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

Nutriëntenmodel geeft water­ beheerders inzicht

4

Figuur 1 Ruimtelijk variatie in gemeten P-AL (P voorraad die reversibel is gebonden in mg P2O5/100 g) (linker figuren) en de berekende afvoer van P naar het oppervlaktewater (inclusief de achtergrondsbelasting) (rechter figuren) uitgedrukt in kg P ha-1 jr-1. Vanaf linksboven met de klok mee: Ronde Hoep, Aetsveldse polder Oost en West en polder Demmerik. De laatste figuur geeft de ligging van de polders in Nederland

en de gasvormige verliezen naar de lucht. Dit gebeurt ruimtelijk expliciet, waarbij de schaal varieert van perceel tot heel Nederland. Concreet gaat het onder andere om de toevoer van nutriënten via organische en minerale meststoffen, depositie, N-binding, kwel en gewasresten, en de afvoer via uit- en afspoeling.

De N- en P-excretie worden berekend op bedrijfs­ niveau door gebruik te maken van dierspecifieke excretiefactoren. De stal- en opslagemissies van gasvormige N-verliezen worden berekend voor verschillende categorieën dieren en staltypen door gebruik te maken van landelijk erkende emissiefactoren.

Een mestverdelingsmodule berekent het transport van dierlijke mest op gemeenteniveau. Een bodem­ module berekent vervolgens wat er met de nutriënten gebeurt: accumulatie, opname, gasvormige emissies of uit- en afspoeling naar het watersysteem. Bij de berekening is een regionale differentiatie aangebracht door rekening te houden met verschillen in bodemgebruik, grondsoort en grondwaterstand, die bepalend zijn voor de optredende processen. Voor de P-modellering van P-sorptie is gebruik gemaakt van een combinatie van een snelle en langzame pool met een bodemtype afhankelijke parameterisatie.

INITIATOR maakt gebruik van ruimtelijke gegevens die afkomstig zijn uit nationale GIS-datasets, zoals het aantal dieren per bedrijf en de locatie uit het

JUNI 2017

Geografisch Informatiesysteem Agrarische Bedrijven (GIAB; Gies et al., 2015) en de ligging van de percelen (RVO.nl). Voor de hydrologie wordt gebruik gemaakt van langjarig gemiddelde waterfluxen afgeleid van STONE. De gebruikte rekensystematiek is uniek omdat het integraal en op een transparante en samen­ hangende wijze laat zien wat de effecten zijn van landbouwmaatregelen op de N- en P-verliezen naar het oppervlaktewater, het grondwater en de atmos­ feer.

Locatiespecifieke bodem en bemestingsdata Voor de toepassingen in het AGV-gebied is in plaats van de generieke bodemdata gebruik gemaakt van perceelspecifieke gegevens uit het agrarische meetnet van Eurofins. In het agrarische meetnet van Eurofins zijn voor 6051 percelen binnen het AGV-­ gebied gegevens bekend uit de periode 2011 tot 2014, waaronder het gehalte aan organische stof, C/N-ratio, het N-totaal gehalte, de P-verzadiging en landbouwkundige P-fracties zoals ammonium-lactaat (P-AL).

Toepassing in AGV-gebied Om de mogelijkheden van deze gecombineerde aanpak te illustreren zijn vier verschillende polders geselecteerd: Aetsveld Oost en West, Demmerik en de Ronde Hoep. Alle vier worden vrijwel volledig gedomineerd door intensief gebruikt grasland. De Ronde Hoep is de enige polder waar in het centrale

6

WATER MATTERS

Figuur 2 Relatieve effecten van de maatregelen op de belasting van N en P belasting van het oppervlakte water voor de vier proefpolders (RH is Ronde Hoep, AVP-O is Aetsveld Oost, AVP-W is Aetsveld West en DR is Demmerik). Het effect van de maatregelen is cumulatief weergegeven.

deel ook nog een deel (half) natuurlijk grasland voorkomt. Volgend op de mestwetgeving én de praktijk, zijn bodemgegevens én het gewas sturend voor de mestverdeling over het bedrijf. In totaal liggen circa 100 agrarische bedrijven in deze vier polders.

Het effect van de aanpak is geïllustreerd voor P, wat veelal het beperkende element is in relatie tot het optreden van eutrofiering. De Eurofins-data laten een grote ruimtelijke differentiatie in de fosfaattoestand zien. Gemiddeld genomen neemt de P-toestand toe in de volgorde Ronde Hoep, Aetsveld Oost, Aetsveld West, Demmerik (Figuur 1). De berekende totale P-bemesting blijkt echter redelijk homogeen verdeeld en verschilt ook weinig tussen de polders onderling.

Uitzondering is het centrale deel van de Ronde Hoep waar door het natuurlijk beheer minder mest is toegestaan. Deze perceelspecifieke bodem- en bemestingsdata zijn als invoer voor de modelberekeningen gebruikt en blijken in sterke mate bepalend te zijn voor de uiteindelijk berekende P-belasting van het oppervlaktewater (Figuur 1).

De berekende P-afvoer naar het oppervlaktewater blijkt behoorlijk variabel binnen een polder, met name in de Aetsveldse polder Oost in het oostelijke deel van polder Demmerik (Figuur 1). De hoogste P-belasting van het oppervlaktewater komt voor in de Aetsveldse polders en in percelen in het zuidoostelijke deel van de polder Demmerik. De hogere P-belasting is sterk gerelateerd aan de achtergrondbelasting, welke het hoogst is in de Aetsveldse polders. Voor deze polder is de landbouw gerelateerde belasting het laagst.

Voor de polders Ronde Hoep en Demmerik komt daarentegen het grootste deel van de belasting van het oppervlaktewater voort uit agrarisch handelen.

Vergeleken met de op oppervlaktewatermetingen gebaseerde belastingen berekent het model lagere waarden, met name in de Ronde Hoep. Dit komt deels door het achterwege laten van de P-processen in het oppervlaktewater, het model berekent alleen de toevoer naar het oppervlaktewater en deels door een (te) grove benadering van de achtergrondbelasting.

Hiervoor is vooralsnog, door gebrek aan voldoende aanvullende gedetailleerde data, gebruik gemaakt van resultaten van het STONE-model (Groenendijk et al., 2016).

Perspectief landbouwkundig handelen Om KRW-doelen te halen is het van belang de afvoer naar het oppervlaktewater te beïnvloeden met agrarisch handelen. Ter illustratie wordt het effect van enkele veelgebruikte maatregelen, zoals aanpassingen van het beweidingsregime, bemestingsvrije zones en fosfaatarm voeren, in beeld gebracht. Hierdoor wordt duidelijk in welke polder agrarische maatregelen rond bemesting en bodembeheer zinvol zijn om de waterkwaliteit te verbeteren (Figuur 2). Voor de ­parameterisatie van de maatregelen is gebruik gemaakt van expertkennis en literatuurgegevens (bijv., Noij et al. 2012).

Het effect van de scenario’s op de reductie van N- en P-belasting is afhankelijk van zowel de polder, het nutriënt als de maatregel, maar laat in grote lijnen voor de vier polders dezelfde trend zien (zie Figuur 2).

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

De meest effectieve P-maatregelen in de Ronde Hoep ten aanzien van afspoeling naar het oppervlaktewater zijn: • Bufferzones • Fosfaatarmer voeren • Stripbegrazing (afgegraasde deel van een perceel niet meer beweiden) • Verhogen gewasbedekking op weidepercelen

Literatuur

In het algemeen is het berekende effect van de maatregelen op de P-belasting van het ­oppervlaktewater klein. Een reductie van maximaal 6% per ­maatregel.

Voor N is de effectiviteit van de maatregelen beduidend hoger en kan het voor de som van alle maatregelen oplopen tot 50-70%. Ter vergelijking, de meest effectieve maatregelen om in de Ronde Hoep de Nbelasting van het oppervlaktewater te verlagen zijn: • Stripbegrazing • Verhogen gewasbedekking op weidepercelen • Vermindering N-bemesting

Groenendijk, P., E. van Boekel, L. Renaud, A. Greijdanus, R. Michels en T. de Koeijer, 2016. Landbouw en de KRW-opgave voor nutriënten in regionale wateren : het aandeel van landbouw in de KRW-opgave, de kosten van enkele maatregelen en de effecten ervan op de uit- en afspoeling uit landbouwgronden. Wageningen Environmental Research, Wageningen.

Conclusies De hier beschreven methodiek maakt optimaal gebruik van op landelijk niveau beschikbare data uit agrarische meetnetten. Door deze te gebruiken in het beschreven rekenmodel, is het mogelijk om op gedetailleerd niveau inzicht te geven in bodem- en bemestingseigenschappen, N- en P-verliezen. Dit inzicht in de eigenschappen van het beheersgebied, het vrijkomen van nutriënten en de effectiviteit van agrarische maatregelen geeft concreet handelingsperspectief voor waterbeheerders en ondernemers.

Hans Kros (Wageningen University & Research, Environmental Research) Debby van Rotterdam (Nutriënten Management Instituut) Arjan Reijneveld (Eurofins Agro) Wim de Vries (Wageningen University & Research, Environmental System Analysis) Gerard Ros (Nutriënten Management Instituut)

JUNI 2017

De Vries, W., J. Kros, O. Oenema en J. de Klein, 2003. Uncer­ tainties in the fate of nitrogen II: A quantitative assessment of the uncertainties in major nitrogen fluxes in the Netherlands. Nutrient Cycling in Agroecosystems 66 (1), 71-102.

Gies, T.J.A., J. van Os, R.A. Smidt, H.S.D. Naeff en E.C. Vos, 2015. Geografisch Informatiesysteem Agrarische Bedrijven (GIAB) : gebruikershandleiding 2010. Wettelijke Onderzoekstaken Natuur & Milieu, Wageningen, 86 pp.

Kros, J., K.F.A. Frumau, A. Hensen en W. De Vries, 2011. Integra­ ted analysis of the effects of agricultural management on nitrogen fluxes at landscape scale. Environmental Pollution.

Noij, I.G.A.M., M. Heinen, H.I.M. Heesmans, J.T.N.M. Thissen en P. Groenendijk, 2012. Effectiveness of unfertilized buffer strips for reducing nitrogen loads from agricultural lowland to surface waters. Journal of Environmental Quality 41 (2), 322-333.

SAMENVATTING Provincies, waterschappen, gemeentes en verschillende rijksinstanties werken samen aan de reductie van nutriëntbelasting naar het oppervlaktewater. Beleidsevaluaties ten aanzien van nutriëntenbelasting van oppervlaktewater worden veelal op nationale schaal uitgevoerd.

Voor waterschappen zijn deze resultaten minder geschikt omdat in de praktijk blijkt dat er grote verschillen bestaan tussen polders en afwateringseenheden. Door inzet van gedetailleerde bodem- en bemestingsgegevens uit agrarische meetnetten en een integraal nutriëntenmodel (INITIATOR) is het mogelijk om gebiedsgericht inzicht te geven in de bodemkwaliteit én de landbouwkundige emissies naar het watersysteem.

Daarnaast kan de effectiviteit van landbouwkundige maatregelen worden gekwantificeerd om de waterbeheerder én agrarisch ondernemer handelingsperspectief te bieden.

Nutriëntenmodel geeft water­ beheerders inzicht

7

8

WATER MATTERS

iStockphoto

AUTEURS

Tano Kivits (TNO, Universiteit Utrecht)

Henry Beeltje (TNO)

Mariëlle van Vliet (TNO)

Hans Peter Broers (TNO)

Jasper Griffioen (TNO, Universiteit Utrecht)

ANTIBIOTICA IN HET GRONDWATER ONDER INTENSIEVE-VEE­HOU­­­­DERIJ­ GEBIEDEN De bovenste (tientallen) meters van het Nederlandse grondwater zijn sterk belast met stoffen die afkomstig zijn uit de landbouw. Ook antibiotica komen in het grondwater voor. In gebieden met intensieve veehouderij tot circa 25 meter diepte en in grondwater tot 40 jaar oud.

Antibiotica worden in de Nederlandse landbouwpraktijk op grote schaal gebruikt. Via het uitrijden van mest op landbouwgronden kunnen resten van antibiotica ook uitspoelen naar het diepere grondwater. Wij onderzochten of antibiotica uit de landbouw in het grondwater voorkomen en, zo ja, in welke concentraties en tot op welke diepte. Nieuw is dat we niet alleen hebben gekeken naar de diepte van voorkomen, maar ook naar de leeftijd van het grondwater, waardoor we concentraties kunnen relateren aan de historie van het antibio­ ticagebruik.

Omdat antibiotica op grote schaal worden toegediend aan vee, is het belangrijk de stofstromen van antibiotica vanuit de veehouderij in beeld te brengen. In Nederland nam de verkoop van veterinaire antibiotica toe tot een maximum van 550.000 kg actieve stof in 2007. Sinds 2007 is het gebruik sterk gedaald tot circa 200.000 kg actieve stof in 2014; een reductie van bijna 60%. Rond de piek in 2007 bestond circa 60% van de actieve stof uit ­tetracyclines,

9

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

15% uit trimethoprom en sulfonamides, 10% uit betalactams, 10% uit macrolides en lincosamides en 2% uit (fluoro)quinolines (MARAN, 2016). Dertig tot 90% van de toegediende antibiotica wordt door dieren weer uitgescheiden en kan in het milieu terecht­ komen door grazende dieren en bemesting en een deel daarvan kan uitspoelen naar het grondwater.

In Nederland weten we weinig over antibiotica in het grondwater, op een aantal studies na die zich niet specifiek op intensieve landbouwgebieden hebben gericht. Op basis van onderzoek in andere landen verwachtten wij op voorhand dat antibiotica regelmatig in grondwater onder landbouwgronden zouden voorkomen. In ons onderzoek hebben wij ons daarom gericht op gebieden met intensieve veehouderij.

We hebben daarvoor grondwater bemonsterd in een selectie van putten, waarvan in eerder onderzoek leeftijdsbepaling door middel van tritium-helium is gedaan (Visser et al., 2009). Op die manier kunnen we nagaan hoe lang geleden de antibiotica naar het grondwater zijn uitgespoeld.

Bemonstering en analyse Wij hebben 10 putten geselecteerd in het oosten van Noord-Brabant, het noorden van Limburg en de Gelderse Vallei (Kivits, 2016). Voor de selectie hebben we gezocht naar beschikbare putten uit de provinciale en landelijke meetnetten grondwaterkwaliteit en minifilterputten. Deze minifilterputten, hebben meerdere kleine filters waardoor een g ­ edetailleerd concentratie-diepte profiel van de antibiotica ­concentratie wordt verkregen. De putten zijn geselecteerd in gebieden met een neerwaartse grondwaterstroming, waar een tijdreeks beschikbaar is van de ­grondwatersamenstelling en waar de leeftijd van het grondwater bekend is.

Monsters voor antibiotica werden genomen in 250 ml glazen flessen en zijn op het laboratorium van TNO EMSA geanalyseerd via massaspectrometrie/vloeistofchromatografie (LC/MS) na vaste fase-extractie (Oasis HLB cartridge). De monsters zijn geanalyseerd op 22 veterinaire antibiotica uit de volgende groepen: tetracyclines, sulfonamiden, trimethoprims, β-lactam

JUNI 2017

Figuur 1 Antibiotica komen stelselmatig voor in het grondwater onder intensieve veehouderijgebieden tot op grote diepte en in water van hoge leeftijd

antibiotica, macroliden, lincosamides, quinolones, nitrofurans en chlooramfenicol antibiotica. De analysemethode geeft lage detectielimieten van 0,10 tot 6 ng/l afhankelijk van de specifieke stof.

Hoe diep zit antibiotica en hoe oud is het water?

We troffen zes soorten antibiotica regelmatig tot incidenteel aan: sulfamethazine, sulfadiazine, sulfamethoxazol, lincomycin, chlooramfenicol en ciprofloxacin. De concentraties varieerden van 0,1 tot 18 ng/l.

De antibiotica werden gevonden op alle bemonsterde diepten, dat wil zeggen tussen 3 en 25 m onder maaiveld. De stoffen bevonden zich zowel in jong water van enkele jaren oud als in water dat 40 jaar geleden via infiltratie van regenwater en opgeloste meststoffen in de ondergrond terecht kwam (Figuur 1). Hieruit blijkt dat de aangetroffen antibiotica, in het grond­ water mobiel zijn en niet gemakkelijk afbreken onder de condities in het onderzochte dieptebereik van het grondwater. Antibiotica lijken dus structureel voor te komen in het grondwater onder intensieve veehouderijgebieden en kunnen tot grote diepte uitspoelen.

Sulfamethoxazol is de stof met de hoogst aangetroffen concentraties (tot 18 ng/l), maar sulfamethazine vonden we het vaakst. Deze stoffen lijken daarmee het meest mobiel en persistent, wat ook aansluit bij bevindingen in het buitenland. Sulfamethazine werd ook in grondwater van 40 jaar oud aangetroffen, een periode waar de uitspoeling van meststoffen erg groot was, wat duidt op dierlijke mest als de meest waarschijnlijke bron. Uitrijden van zuiveringsslib over met name maispercelen was in die dagen ook de gang-

Antibiotica tot 25 meter diep in grondwater

8

10

WATER MATTERS

Figuur 2 Concentraties van sulfamethazine, nitraat, sulfaat, zuurstof en ijzer in een put bij Oostrum Limburg

bare praktijk, waardoor ook zuiveringsslib als bron niet kan worden uitgesloten. Sulfonamides worden al sinds halverwege de vorige eeuw voor menselijk gebruik toegepast.

Processen in de ondergrond Doordat we bemonsterden in minifilterputten konden we voor een aantal putten ook een concentratie-­ diepte profiel maken. Bij drie putten zien we daarbij een patroon waarbij sulfamethazine in alle ondiepe filters voorkomt en een sterke daling met de diepte geeft. Het is daarbij opvallend dat zowel sulfamethazine als sulfamethoxazol verdwijnen zo gauw ook nitraat en zuurstof uit het water verdwijnen en ijzer in het grondwater juist toeneemt bij het proces van ­denitrificatie (figuur 2). Dit komt overeen met laboratoriumonderzoek in het buitenland (Banzhaf et al., 2012) waarbij deze stoffen juist onder die omstandigheden biologisch afbreken. Wij vonden sulfamethazine en sulfomethoxazol alleen in nitraathoudend en ijzerloos grondwater.

worden aangetroffen, is niet onverwacht. Dit was tot op heden echter niet in beeld. De antibiotica komen voor in watertypen die duidelijk de sporen dragen van overbemesting, in de vorm van hoge nitraatconcentraties, tot zelfs meer dan 200 mg/l, en hoge totaal opgeloste stof concentraties. Bij Eersel komen anti­ biotica ook samen voor met een aantal typen gewasbeschermingsmiddelen en wij vermoeden dat dit op veel meer plaatsen het geval zal zijn. Uit de leeftijd van het grondwater waarin de antibiotica werden aangetroffen leiden we af dat de uitspoeling van antibiotica uit landbouwpercelen al zeker 25 jaar gaande is, en er is geen reden om aan te nemen dat dat in de huidige situatie niet zo zal zijn. Verontreiniging van grondwater met antibiotica is dus een algemeen voortkomende situatie.

Niet alle antibiotica die in de veeteelt worden gebruikt spoelt uit naar het grondwater. Antibiotica uit de groep tetracyclines zijn het meest verkocht in Nederland. Tetracyclines worden noch in dit onderzoek, noch in buitenlands onderzoek gevonden in het grondwater. Tetracyclines adsorberen sterker aan de bodem en breken mogelijk ook sterker af. SKB-­ onderzoek (2009) heeft aangetoond dat resten van tetracyclines wel aangetroffen worden in de ondiepe bodem.

De concentraties van de antibiotica zijn laag. De vraag is daarom hoe ernstig het voorkomen van a ­ ntibiotica is. Men kan zich op het standpunt stellen dat het voorkomen van dit soort stoffen in het grondwater principieel moet worden afgewezen, zeker in het diepere grondwater dat mogelijk voor drinkwaterbereiding zal worden gebruikt. Daar staat tegenover dat de stoffen voorkomen in water dat in zijn algemeenheid door mest is beïnvloed en ook andere sporen van menselijke beïnvloeding vertoont. Toch duidt de ­studie er op dat waar nitraathoudend grondwater kwelt in sloten en drains, ook een geringe hoeveelheid anti­ biotica in het oppervlaktewater terecht zal komen met mogelijk negatieve gevolgen voor organismen of voor antibioticaresistentie.

Hoe erg is het?

Dat bepaalde typen antibiotica tot op grote diepte in het grondwater onder intensieve landbouwgebieden

Het probleem van verspreiding van antibiotica via mest uitrijden is meer dan een grondwaterprobleem: het kan ook leiden tot antibioticaresistentie van de

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

bodem zelf. Men zou kunnen overwegen om drijfmest standaard te behandelen analoog aan afvalwater.

Kennis van verwijderingsmethoden van antibiotica is in Nederland o.a. beschikbaar bij het Reinier de Graaf ziekenhuis in Delft (Reinier de Graaf, 2017) en bij Hoogheemraadschap Delfland (Hoogheemraadschap Delfland, 2017). De ongewenste verspreiding van antibiotica is ook een extra argument om mest niet in onbewerkte vorm op het land te verspreiden.

Conclusies Het doel van ons onderzoek was om na te gaan of veeteelt gerelateerde antibiotica in het grondwater voorkomen in gebieden met intensieve ­veehouderij en, zo ja, in welke concentraties en tot op welke diepte? Dat blijkt zo te zijn: we vinden bepaalde typen antibiotica tot ca. 25 meter diepte en in grondwater tot 40 jaar oud. Zes typen antibiotica werden aangetroffen in een concentratiebereik van 0,10 tot 18 ng/l.

Sulfamethoxazol en sulfamethazine werden het vaakst aangetroffen. De studie suggereert dat bemesting de voornaamste herkomst is. Wij bevelen aan om bepaalde typen antibiotica structureel te monitoren in het grondwater, zoals bijvoorbeeld in de provinciale en landelijke meetnetten grondwaterkwaliteit. Het is dan van belang dat de meetmethoden lage detectie­ limieten opleveren.

Tano Kivits (TNO Geologische Dienst Nederland; Copernicus Instituut, Universiteit Utrecht) Hans Peter Broers (TNO Geologische Dienst Nederland) Henry Beeltje (TNO Environmental Modelling, Sensing and Analysis) Jasper Griffioen (TNO Geologische Dienst Nederland, Utrecht; Copernicus Instituut, Universiteit Utrecht) Mariëlle van Vliet (TNO Geologische Dienst Nederland)

JUNI 2017

11

Referenties Banzhaf S., Nödler K., Licha T., Krein A. and Scheytt T. (2012).

Redox-sensitivity and mobility of selected pharmaceutical compounds in a low ow column experiment. Science of the Total Environment, 438:113-121.

Hoogheemraadschap Delfland (2017): https://www.hhdelfland. nl/ondernemer/innovaties-in-de-praktijk/hergebruik-van-afvalwater-1 Kivits T. (2016). Antibiotics in Dutch groundwater, The occurrence of antibiotics in shallow groundwater in areas with intensive livestock farming, MSc thesis, TNO, Utrecht.

MARAN (2016). Monitoring of Antimicrobial Resistance and Antibiotic Usage in Animals in the Netherlands in 2015. Central Veterinary Institute, Wageningen.

Reinier de Graaf (2017): https://reinierdegraaf.nl/algemeen/ over-reinier-de-graaf/duurzaam-ziekenhuis/pharmafilter/ SKB (2009). Antibiotica in de bodem, een pilotstudie, PP8348, Gouda.

Visser A., H.P. Broers, A. Vonk en B. Veldstra (2009). Verbetering grondwaterkwaliteit aangetoond door leeftijdsbepalingen.

H2O 23:29-32.

SAMENVATTING Het ondiepe grondwater in Nederland is sterk belast met nutriënten die merendeels afkomstig zijn uit de landbouw. Ook antibiotica worden in de Nederlandse landbouwpraktijk op grote schaal gebruikt. Dit onderzoek presenteert het voorkomen van veterinaire antibiotica in het grondwater onder intensieve veehouderijgebieden. We hebben het grondwater bemonsterd van 10 putten, waarvan in eerder onderzoek leeftijdsbepaling is gedaan. Op die manier kunnen we voor het eerst nagaan hoe lang geleden de antibiotica naar het grondwater zijn uitgespoeld. Zes van de 22 antibiotica werden aangetroffen in grondwater tot 22 meter diepte en in de leeftijd tussen 1 en 40 jaar oud. Sulfonamides lijken vooral mobiel te zijn in een milieu waarin nog zuurstof en/of nitraat in het water voorkomt; dieper in de ondergrond waar opgelost ijzer voorkomt zijn de concentraties gelijk aan 0. De studie toont aan dat antibiotica aanwezig zijn in grond­ water onder landbouwgebieden en dat bemesting de meest logische herkomst is.

Antibiotica tot 25 meter diep in grondwater

12

WATER MATTERS

Het maaien van sterrekroos AUTEURS

Bart Brugmans (Waterschap Aa en Maas)

Ralf Verdonschot (Wageningen Environ­ mental Research)

Monique van Kempen Ineke Barten (Provincie Noord(Waterschap de Brabant) Dommel)

Sandra Roovers (Waterschap Brabantse Delta)

GROTE ECOLOGISCHE WINST DOOR KLEINSCHALIGE MAATREGELEN? Slim toepassen van kleinschalige maatregelen kan grote ecologische winst opleveren voor het leven in beken en het kan bijdragen aan de realisering van KRW-doelen.

Waterschappen beogen de komende jaren alle oppervlaktewateren in goede ecologische toestand te brengen. Daartoe worden kostbare herinrichtingsprojecten uitgevoerd, vaak met tegenvallend ecologisch resultaat. Onderzoek laat zien dat kleinschalige maatregelen een kostenefficiënt alternatief kunnen zijn. De vertaling naar praktische handvatten voor Nederlandse beken ontbreekt nog. ‘Kleinschalige maatregelen Brabantse wateren’ (20142020) geeft hieraan invulling, gefinancierd door de waterschappen Aa en Maas, de Dommel en Brabantse Delta en de provincie Noord-Brabant.

In dit project, dat bestaat uit het verzamelen van informatie uit de wetenschappelijke literatuur gecombineerd met veldonderzoek, worden zes kleinschalige maatregelen onderzocht, te weten: maaibeheer, beschaduwen, dood hout inbrengen, natuurlijker peilbeheer, zandsuppletie en aanleggen van grindbanken. De ecologische effecten van deze maatregelen worden in veldmonitoringsprojecten onderzocht. Dit artikel beschrijft de elementaire

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

aspecten uit de literatuurstudie, presenteert voorlopige praktijkresultaten en geeft aanbevelingen voor beheer.

Slim maaibeheer Optimaal ontwikkelde laaglandbeekvegetaties hebben een hoge soortenrijkdom, waarbij kale bodems, pioniersoorten en langlevende plantensoorten in een mozaïek voorkomen. In de praktijk treft men in Brabant vaak soortenarme vegetaties met een sterk opstuwende werking aan, zoals sterrekroos (zie foto links). Door het maaitijdstip en de maaifrequentie slim te kiezen, kan verstopping van de watergang worden geremd en diversiteit in de vegetatie worden gestimuleerd. Kennis van planten en hun verspreiding in de watergangen, mede in relatie tot de abiotiek, is hierbij het startpunt voor een effectief en soortgericht onderhoud.

Gericht maaionderhoud waarbij delen van de vegetatie worden gespaard, heeft een positief effect op het waterleven. De vegetatie vormt een bron van zaden en biedt overwinteringsmogelijkheden, schuil- en afzetplaatsen voor eieren en voedsel voor macrofauna en vis. Daarnaast is er invloed op omzettingen van stoffen in het water. Risico’s op wateroverlast zijn verwaarloosbaar omdat de stromingsweerstand relatief weinig toeneemt.

In de Lage Raam in Noord-Brabant wordt al ruim 10 jaar enkel een smalle stroombaan gemaaid.

Uit een vergelijking van dit ‘stroomtraject’ met een traject dat jaarlijks wordt gemaaid blijkt dat stroombaanmaaien alleen in het voorjaar tot een hogere substraatdiversiteit en macrofaunarijkdom leidt. Een verklaring is waarschijnlijk hoge waterafvoer in de winter, waarbij meer schuilplaatsen en stromings­differentiatie in het stroombaanmaaientraject ­resulteren in meer heterogeniteit. Ook de geleidelijke overgang tussen water en land leidt tot een hogere soortenrijkdom aan oeverplanten in het traject van stroombaanmaaien. In de Vlier, de Groote Aa en de Oude Leij wordt verder onderzocht wat de ecologische effecten zijn van het sparen van delen van de vegetatie.

JUNI 2017

13

Door stroombaanmaaien neemt de stroming in het gemaaide deel toe. Als dit gebeurt kan een punt worden bereikt waarbij het onderhoud kan worden geëxtensiveerd. De groei van de planten remt af bij een gemiddelde stroomsnelheid van circa 20 cm/s.

In Nederlandse beken worden echter nooit stroom­ snelheden bereikt waarbij plantengroei vrijwel verdwijnt. Daarom volstaat alleen stroombaanmaaien niet om waterplanten duurzaam te minimaliseren.

Beschaduwing via begroeiing kan helpen.

Beschaduwing Ecologie beken verbetert met Begroeiing langs beken dempt de watertemperatuur, kleine maatregelen vermindert de lichtinval, voert voedsel aan en creëert habitat (blad en hout in de beek, landhabitat voor volwassenen waterinsecten), vangt van inspoelende voedingsstoffen af en legt oevers vast. Beschaduwen kan met spontane opslag, aanplant en behoud van aanwezige begroeiing.

12

Op basis van monitoringsdata van Brabantse waterschappen bleek dat bomen langs beken een positieve invloed hebben op het waterleven, met name via ­habitatvorming. Om vegetatieontwikkeling te remmen en beekwater te koelen zijn zware schaduw (> 70%) en zo lang mogelijke beschaduwde trajecten nodig.

Begroeiing langs beken (zoals wilgen en elzen) moet 2-3 keer zo hoog zijn als de breedte van de beek.

Boomtakken hangen bij voorkeur over het water of de gehele boom staat onder een hoek van 10-20o over de beek. Bij beplanting moet rekening gehouden worden met de ligging van de beek ten opzichte van de zon; bomen op de zuid- en westoever geven de meeste zonlichtreductie. Beken met een noordzuid ligging hebben een bredere bosrand nodig dan oost-west ­gesitueerde beken voor een vergelijkbare licht­reductie.

Op open plekken kunnen lichtminnende vegetaties gedijen. Waarschijnlijk is een verhouding van circa 75% bebost en 25% open optimaal, waarbij de lengtes van de open delen gelijk zijn aan de gemiddelde boomhoogte van de begroeiing langs de beek.

14

WATER MATTERS Figuur 2 De maatregelen verschillen zowel in de schaal waarop ze effect hebben als in ruimtegebruik.

het streefdoel van 30-50% organisch materiaal in de beek. Belangrijk is dat de netwerken amper boven water uitsteken bij normale afvoer, zodat tijdens hoge afvoer het water over de pakketten heen kan stromen en zo niet te veel weerstand en daarmee opstuwing veroorzaakt. Ecologisch gezien leveren deze pakketten de meeste winst op voor het beekecosysteem.

In de Hooge Raam en de Keersop is de waterplantengroei onderzocht in trajecten die varieerden in mate van schaduw in samenhang met soort, hoogte en leeftijd van bomen. Schaduw bleek een effectief middel om de ontwikkeling van watervegetatie te remmen. In de Hooge Raam is een beschaduwing van ongeveer 40 tot 50% van de watergang nodig om de vegetatiebedekking in de beek te halveren. Voor de Keersop ligt dit tussen de 50 en 75%. Een belangrijke verklaring voor het verschil is de situering van de beek. Schaduw van aangeplante bomen kan vrij snel effect ressorteren. In de Keersop bleek de schaduw van een relatief smalle strook van vijf jaar oude wilgen en elzen even effectief als een bos van enkele decennia oud.

Dood hout Inbrengen van dood hout wordt steeds vaker toegepast voor beekherstel. De keuze voor het type hout hangt samen met het doel en de gebruiksfuncties van de watergang. Drempels van boomstammen zijn vooral geschikt voor het stimuleren van aanzanding/ tegengaan erosie. Ze bieden lokale stromings- en habitatheterogeniteit. Boomstobben die verankerd worden met de stam in de oever zijn geschikt op plekken waar bijvoorbeeld kanovaart plaatsheeft.

Toegepast over een grote oeverlengte zorgen ze voor habitatheterogeniteit en bieden ze schuilplaatsen voor vis. Netwerken van vervlochten takken en stammen leiden tot de grootste blad-invang en daarmee

In de Snelle Loop zijn in 2012 verschillende typen houtconstructies aangebracht. Uit de beperkte ­metingen bleek het hout effect te hebben op de macrofauna. Soorten hadden niet echt voorkeur voor een type houtpakket, maar de doorwerking ervan op een groter schaalniveau (bijvoorbeeld afvoer) leek over perioden van een jaar wel een sturende rol te spelen. De verschillen in ecologische effecten worden in detail onderzocht in de Lactariabeek, de Beekloop en het Merkske.

Het gebruik van harde houtsoorten is duurzamer. Het is daarom beter bomen als eik en beuk te g ­ ebruiken dan wilg of populier, die makkelijker uitlopen en rotten.

Natuurlijker peilbeheer & zandsuppletie De stuurknop voor een soortenrijke levensgemeenschap in beken is continue stroming. Stromings­ minnende soorten verdwijnen al binnen één week bij het wegvallen van stroming. Bovendien treden er veranderingen op in milieuomstandigheden na stagnatie: verslibbing en een nachtelijke zuurstofdip bij hoog bodemzuurstofgebruik.

Invoeren van een natuurlijke peilvariatie stimuleert variatie in oevervegetatie. Een natuurlijker peil kan worden bereikt door verondieping in combinatie met meer ruimte bieden van de beek in het beekdal.

Via een kleine ‘zandmotor’ kan een beek zichzelf ophogen, wordt het profiel verkleind en worden beek en beekdal weer verbonden.

Grindbedden Grindbedden vormen het paaisubstraat voor verschillende soorten beekvissen en herbergen karakteristieke macrofauna. Inbrengen van grind kan worden ingezet als beheermaatregel ten behoeve van ecolo-

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

gisch herstel. Aanleg van grindbedden voor rheofiele vis en macrofauna is alleen zinvol wanneer de stromingscondities voldoen aan de eisen van de soorten die ervoor komen en waarbij het grindbed zichzelf in stand kan houden. De plek, de samenstelling en de hoeveelheid materiaal bepalen het succes.

In Nederland worden zelden grindbedden aangelegd.

In de Tongelreep is wel grind aangebracht. Om zo veel mogelijk informatie te verzamelen wordt in deze beek gekeken naar paai door beekvissen en naar de macrofaunalevensgemeenschap die zich in het grindbed heeft gevestigd. Daarnaast wordt ­gemeten of de grindbedden intact blijven, waarbij locatie, ­oppervlakte en structuur worden gemonitord. Met name het invangen van fijn materiaal (zand, fijn organisch materiaal) is een punt van aandacht, omdat dit de open interne structuur van een grindbed opvult en daarmee de unieke eigenschappen van dit beddingmateriaal voor bijvoorbeeld visseneieren tenietdoet.

Prioritering van maatregelen Welke maatregel het beste kan worden ingezet in een beek hangt sterk af van de gestelde doelen en de lokale omstandigheden. Literatuurstudie wijst uit dat de meeste maatregelen verschillende doelen (biologisch, hydrologisch en morfologisch) dienen. De enige uitzondering is inbrengen van grind, een puur soortgerichte maatregel. Het verschil in doorwerking van de maatregelen op hogere landschappelijke schaalniveaus en ruimtegebruik staat uitgewerkt in figuur 2.

Het begrip ‘kleinschalige maatregelen’ zegt niets over de schaal van de beoogde effecten, het slaat enkel op de ingreep zelf. De voorzieningen hebben een zelf-versterkend-effect, ze zetten natuurlijke processen in gang die het functioneren van het beekeco­ systeem stimuleren. Dit positieve effect straalt vervolgens uit naar het omliggende stroomgebied, niet alleen stroomop- of -afwaarts, maar ook dwars op de beek en het beekdal. Van alle opties is beschaduwen de meest effectieve kleinschalige maatregel; met een relatief klein ruimtegebruik kan een groot uitstralend effect worden bereikt. In het huidige landgebruik ligt

JUNI 2017

15

aanleg van beboste bufferstroken langs beken het meest voor de hand.

In dit Brabantse project is wetenschappelijke literatuur ten aanzien van kleinschalige maatregelen vertaald naar factsheets en wordt een integrale kwantificering van de effectiviteit van deze maatregelen opgesteld via monitoringsprojecten. Het kennisnetwerk Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit geeft een vervolg aan dit project door middel van het onderzoek ‘Aangepast beheer en onderhoud en kleinschalige maatregelen in beken’. Binnen de lanEcologie beken verbetert met delijke Stowa werkgroep Bouwen met Natuur wordt kleine maatregelen aandacht besteed aan een kosten-baten analyse van kleinschalige maatregelen.

Bart Brugmans (Waterschap Aa en Maas) Ralf Verdonschot (Wageningen Environmental Research) Monique van Kempen (Provincie Noord-Brabant) Ineke Barten (Waterschap de Dommel) Sandra Roovers (Waterschap Brabantse Delta)

SAMENVATTING Waterschappen willen de komende jaren alle ­oppervlaktewateren in een goede ecologische staat brengen. Herinrichtingsprojecten zijn duur en hebben vooralsnog een tegenvallend ecologisch resultaat. Met slim toepassen van kleinschalige maatregelen blijkt het mogelijk een bijdrage te leveren aan KRW-doelen. Per type maatregel zijn de effecten op de ecologische kwaliteit inzichtelijk gemaakt en vertaald naar aanbevelingen. Welke maatregel het beste kan worden ingezet, hangt af van de gestelde doelen en lokale omstandigheden.

16

WATER MATTERS

RAMS IN WATERKETEN:

HOE ASSET­ MANAGEMENT BIJDRAAGT AAN DOELMATIGHEID AUTEURS

De RAMS-methode biedt een objectieve onderbouwing van de bedrijfswaarden van installaties en is daarmee een nuttige tool om de balans tussen kosten, risico’s en prestaties te bepalen.

Anthonie Hogendoorn Eric van der Zandt (Arcadis) (Arcadis)

Petra Ross (Arcadis)

De watersector ziet door het Nationaal Bestuursakkoord Water, het Deltaprogramma en de Kaderrichtlijn Water het takenpakket groeien, zonder dat budgetten worden aangevuld.

Daarnaast is het draagvlak onder burgers voor tariefverhogingen gering.

Met intensievere samenwerking, inzetten van innovaties en optimale benutting van infrastructuur (assets) probeert de watersector oplossingen te vinden voor de uitdaging ‘meer te doen met minder’. Zo lijkt uitstel van investeringen een aantrekkelijke strategie. Maar zijn de risico’s aanvaardbaar? Ook de noodzaak van redundanties in het ontwerp van nieuwe systemen in samenhang met slimmere onderhoudsconcepten vormen potentiële besparingen. Ook hier de vragen: wat is het effect en is het risico aanvaardbaar?

Voor het antwoord op deze vragen is het gedachtengoed van assetmanagement ontwikkeld.

Daarbij worden tools ingezet om de balans tussen kosten, risico’s en prestaties af te stemmen op de visie en strategie van de organisatie.

In dit artikel gaan we na wat de mogelijkheden zijn van de zogeheten RAMS-methodiek om antwoord te krijgen op bovengenoemde vragen. RAMS staat voor Reliability, Availability, Maintainability en Safety. Allereerst lichten we de werkwijze, kenmerken en toepassingen van de RAMS-methode toe. Vervolgens beschrijven we drie voorbeelden waar de RAMSmethode is ingezet en benoemen we de leerpunten.

Beschikbaarheid en betrouwbaarheid Beschikbaarheid is een van de bedrijfswaarden van bijvoorbeeld drinkwater- en afvalwater­ installaties en heeft relaties met prestaties, risico’s en kosten. Met de RAMS-methodiek kan de beschikbaarheid van een installatie kwantitatief worden bepaald. Daarmee kunnen de eisen met betrekking tot beschikbaarheid objectief worden onderbouwd. De methode geeft daarmee ook informatie over de betrouwbaarheid, de noodzaak tot onderhoud en veiligheid van een installatie.

Rijkswaterstaat gebruikt de methodiek veelvuldig voor risico-inventarisaties en onderhoudsmanagement van bijv. kunstwerken en dijken. Aan de analyse kunnen extra aspecten worden toegevoegd, zoals beveiliging, omgeving en economie. Dit artikel gaat met name in

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

17

Figuur 1 Verloop faalkans in tijd, inclusief effect van kinderziekten, normaal gebruik en systematische slijtage (de zgn. badkuipkromme)

op de eerste twee componenten van RAMS: beschikbaarheid en betrouwbaarheid.

De RAMS-methodiek kan ingezet worden voor een momentopname of voor de gehele levensduur. ­Apparaten hebben uiteenlopende faalkarakteristieken. De zogenoemde badkuipkromme in figuur 1 simuleert zowel kinderziektes als een ­verhoogde faalkans door veroudering. Andere apparaten vertonen een constante of juist gestaag oplopende faalkarakteristiek. Zodoende is inzichtelijk te maken wanneer het beschouwde systeem niet meer voldoet aan de minimale beschikbaarheid- of betrouwbaarheidseis.

Kritische componenten Behalve dat op een objectieve manier de niet-beschikbaarheid en betrouwbaarheid van (delen van) het systeem bepaald wordt, geeft de analyse ook helder de belangrijkste oorzaken aan. Dit biedt kansen voor doelgerichte preventieve maatregelen. Kritische componenten kunnen anders worden uitgevoerd of worden onderhouden om de beschikbaarheid te vergroten. Op deze manier kan heel doelmatig worden ontworpen en gebouwd, vernieuwd of gerenoveerd: alleen wat nodig is wordt vervangen; minder urgente onderdelen behoeven minder aandacht.

Daarnaast kan een RAMS-studie worden uitgevoerd om de niet-beschikbaarheid als gevolg van gepland onderhoud vast te stellen. Ook kunnen de impact en financiële consequenties van bepaalde onderhoudsstrategieën worden onderzocht. Er kan zelfs worden berekend hoeveel vaker of minder vaak de storingsdienst ‘s nachts moet uitrukken voor een urgente storing.

Potentieel gedurende de levenscyclus RAMS geeft op diverse momenten in de levenscyclus

JUNI 2017

meerwaarde, zie ook figuur 2: • Beheerfase: -- bepalen van het moment van (her)investeren; -- bepalen van de scope van een werk; -- afwegingen tussen Service Level Agreements met leveranciers, reserve-onderdelen op locatie of redundantie in het ontwerp.

• Aanbesteding: -- bij de voorbereiding en aanbesteding van een werk: helder formuleren van functionele eisen.

• Ontwerp: -- afwegingen tussen redundantie of intensievere personele inzet; -- afwegingen tussen investeren in hardware, software of onderhoudsinspanning; -- aantonen dat Definitief Ontwerp voldoet aan beschikbaarheidseisen; -- optimalisatie van total costs of ownership (TCO) in het ontwerp door het vinden van optimale balans tussen investeringen en operationele kosten bij gelijke prestatie.

• Uitvoering: -- Aantonen dat Uitvoeringsontwerp voldoet aan beschikbaarheidseisen.

De RAMS-methodiek is bij diverse waterketen projecten ingezet, waarvan er drie worden toegelicht.

De werkwijze bij deze projecten was als volgt: • Functie en faaldefinitie: de functie-eisen waaraan de rwzi dient te voldoen zijn noodzakelijk voor het vaststellen van de faaldefinitie. Er is sprake van falen als niet voldaan wordt aan gestelde f­ unctieeisen (afnameverplichting, effluentkwaliteit, maar ook aspecten als veiligheid of hinder voor de om­ geving).

• Systeemdecompositie: afhankelijk van het ge-

Methodiek helpt bij aanschaf en onderzoek installaties

16

18

WATER MATTERS

Figuur 2 Fasering levenscyclus en potentiële rol RAMS-studies

wenste detailniveau wordt de rwzi opgedeeld in bouw­delen en bouwelementen. Het detailniveau is afhankelijk van het gewenste resultaat en op welk niveau faalgegevens beschikbaar zijn.

• Bepaling faalgedrag: van elke component worden de faalmechanismen en bijbehorende faalkansen bepaald. Hiervoor zijn goede handboeken beschikbaar (bijv. OREDA, RWS handboek), leveranciers­ gegevens of storingsdata.

• Failure Mode Effect and Criticality Analysis (FMECA): van de faalmechanismen dienen de consequenties te worden vastgesteld. Kennis van het proces en de interacties zijn hiervoor noodzakelijk.

• Kwantificering herstelduur: de herstelduur is van groot belang voor de beschikbaarheidsberekening.

De herstelduur is opgebouwd uit signaleringstijd, mobiliseringstijd, analysetijd, levertijd, reparatietijd en opstarttijd.

• Systeemanalyse: de informatie uit bovenstaande processtappen wordt in een rekenmodel opgenomen, waaruit de resultaten worden gegenereerd.

Onder andere foutenbomen kunnen hiervoor worden gebruikt.

E&I-installatie rwzi Veenendaal Met een RAMS-analyse is onderzocht of de vervanging van de elektrotechniek en instrumentatie (E&I) van rwzi Veenendaal (waterschap Vallei & Veluwe) met 10 jaar uitgesteld kan worden. De E&I van rwzi Veenendaal is opgeleverd in 1994, later zijn er nog o.a. de PLC’s vernieuwd. Voor 2013 stond een vernieuwing (investering: € 1,4 miljoen) gepland. Op grond

van ervaringen met (nog) oudere E&I-installaties op andere rwzi’s is op verzoek van het waterschap met een RAMS-analyse het extra risico in kaart gebracht als er geen renovatie zou plaatsvinden. De berekende niet-beschikbaarheid was hoog in geval van uitgestelde investering; dit werd echter grotendeels veroorzaakt door een klein aantal componenten (noodstoprelais) met een lange levertijd. De beschikbaarheid en betrouwbaarheid nam echter in de komende 10 jaar niet af. Deze resultaten hebben ertoe geleid dat de herinvestering is uitgesteld, in combinatie met enkele preventieve beheersmaatregelen. Een beperkt aantal reserve-onderdelen is op voorraad gelegd en enkele kritische onderdelen zijn vervangen.

Pompstation Scheveningen Dunea heeft een RAMS-analyse als second-opinion laten uitvoeren op 3 eerder geïdentificeerde leveringszekerheid-knelpunten van het pompstation Scheveningen. In een eerdere fase was geadviseerd de poederkooldosering, PA-installatie en de energievoorziening en besturing van beluchting en filtratie redundant uit te voeren om te voldoen aan de leveringszekerheidseis. Uit een RAMS-analyse bleek dat, behalve het redundant uitvoeren van de primaire serverruimte, de niet-beschikbaarheid fors kon afnemen door eenvoudige maatregelen zoals het garanderen van een goede bliksemafleiding en het verwijderen van overbodige, brandgevaarlijke apparatuur.

Awzi Leiden Zuidwest In het kader van de renovatie van awzi Leiden Zuid-

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

west (hoogheemraadschap van Rijnland) is een RAMS-studie gebruikt om de huidige prestaties vast te leggen, de kritische onderdelen te bepalen en daarmee de scope van de renovatie vast te stellen.

Gebleken is dat het faalgedrag van de waterlijn wordt gedomineerd door een klein aantal componenten met een lange herstelduur of hoge faalfrequentie: de 18 jaar oude blowers en de ­niveauverschilsensoren van de roostergoedverwijdering. In geval van de sliblijn is de niet-beschikbaarheid verdeeld over veel meer onderdelen met een kortere herstelduur. De verbetermaatregelen zijn navenant ook anders. Door een beperkt aantal componenten op voorraad te houden, wordt de niet-beschikbaarheid met twee derde teruggedrongen door het wegvallen van de levertijd.

De resultaten van de studie zijn mede gebruikt om de scope en het budget van het renovatieproject vast te stellen.

Leerpunten Bij de uitvoering van de projecten zijn we enkele hindernissen tegengekomen, die soms specifiek zijn voor de watersector. Hiervoor zijn praktische oplossingen gevonden. Leerpunten zijn onder andere: • Voor een RAMS-analyse wordt een zwart-wit ­situatie verondersteld: een systeem faalt of faalt niet. ‘Beperkte capaciteit’ is dus geen mogelijk resultaat, ‘niet voldoen aan de afnameverplichting’ wél. Dit onderstreept het belang van een goede faaldefinitie.

• Sommige processen zijn erg ‘traag’, denk aan een slibgisting. Falen van een apparaat vertaalt zich dan pas na verloop van tijd in een processtoring en dus functioneel falen. Ook kan het na herstel van de storing weer een tijd duren voordat het proces zich weer hersteld heeft.

• Jaargemiddelde effluentwaarden moeten worden vertaald naar momentane waarden om de grens van falen te bepalen.

• Bij RWA zijn er andere kritische componenten dan bij DWA. Dit moet worden verdisconteerd in de ­totale niet-beschikbaarheid.

• De kwaliteit van de resultaten is afhankelijk van de input-data. Alleen met goede faalgegevens is het mogelijk een goed inzicht te krijgen in de

JUNI 2017

19

RAMS-prestaties van het systeem.

• Een RAMS-analyse opgesteld om de prestaties van een systeem te bepalen gedurende de technische levensduur is zeker niet direct te gebruiken om het rest-risico te bepalen bij uitstel van renovaties.

Conclusie In het kader van bezuinigingen is het slim plannen van herinvesteringen een interessante strategie voor bedrijven in de waterketen. De RAMS-methode biedt een objectieve onderbouwing van de bedrijfswaarde beschikbaarheid en is daarmee een nuttige tool om de balans tussen kosten, risico’s en prestaties te vinden. In praktische zin geeft het goede handvatten om de noodzaak van herinvesteringen of uitstel hiervan te onderbouwen. Ook kan hiermee een afweging worden gemaakt tussen harde en zachte redundantie, onderhoudsstrategieën, servicecontracten, zodat in de TCO gelijkwaardige alternatieven worden gewogen.

Anthonie Hogendoorn, Eric van der Zandt Petra Ross (Arcadis) Dit artikel is mede tot stand gekomen dankzij drinkwaterbedrijf Dunea, het hoogheemraadschap van Rijnland en waterschap Vallei en Veluwe.

SAMENVATTING De RAMS-methodiek biedt waterschappen, waterleidingbedrijven en aannemers een praktische tool om de juiste keuzes te maken; in het ontwerp, maar ook in het onderhoud van installaties. Het kan worden benut om kosten te beperken: de methodiek biedt een solide basis om de noodzaak van redundantie in ontwerpen te onderbouwen, om de intensiteit en omvang van onderhoud en renovatie vast te stellen. Daarnaast biedt het handvatten om onderhoudsconcepten te vergelijken, te optimaliseren en het voorraadbeheer te verbeteren.

Methodiek helpt bij aanschaf en onderzoek installaties

20

WATER MATTERS

iStockphoto

AUTEURS

Jos Timmerman en Cor Jacobs Wageningen Environmental Research (Alterra), Nederland

Christiane Pyka en Heribert Nacken (RWTH Universiteit Aken, Duitsland)

KLIMAATVERANDERING EN WATEROMLEIDING RISICO VOOR ECOLOGIE VAN DE MAAS Verminderde waterafvoer in de Maas kan de kwetsbare ecologie van de rivier negatief beïnvloeden. In de toekomst speelt klimaatverandering daarbij een belangrijke rol en in beperkte mate mogelijk ook de wateromleiding van de Roer.

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

21

Figuur 1 Watertemperatuurverschil afgeleid uit waarnemingen bij Linne en Roermond, voor en na de samenvloeiing, in april-september van het jaar 2011-2013. Op de x-as staat de verhouding tussen het debiet in de Roer en de Maas. De temperatuurverschillen op de y-as zijn gemiddelden over 50 waarnemingen (na sorteren op de verhouding van de debieten). De streepjes geven de standaardfout aan

De Europese Kaderrichtlijn Water schrijft voor dat alle binnenwateren in de Europese Unie in een goede ecologische toestand moeten verkeren. Laagwater maakt het beheerders moeilijk om hier invulling aan te geven. Perioden van waterschaarste gaan vaak samen met een hoge watertemperatuur en hogere concentraties van verontreinigingen van het water.

Klimaatverandering leidt waarschijnlijk tot frequen­ tere periodes van waterschaarste.

De Roer, een belangrijke zijrivier van de Maas in Duitsland, draagt aanzienlijk bij aan de afvoer in de Maas, benedenstrooms van Roermond. In Duitsland bestaan plannen om een deel van het water van de Roer om te leiden naar voormalige bruinkoolmijnen, waardoor er minder water wordt afgevoerd naar de Maas.

In een verkennende Nederlands-Duitse studie is de relatie tussen de afvoer, de watertemperatuur en de waterkwaliteit tijdens laagwater in de Maas en de Roer onderzocht. Daarbij is bekeken welke invloed klimaatverandering en de wateromleiding hebben op de afvoer en de waterkwaliteit in de hoofdstroom van de Maas.

De Maas heeft als regenrivier een uiterst variabele afvoer en is gevoelig voor zowel overstromingen als waterschaarste. Voldoende afvoer is van ecologisch en economisch belang.

Om ecologische redenen wordt op de Grensmaas een minimumdebiet van 10 m3s-1 nagestreefd. In droge tijden kan deze afvoer niet gehandhaafd worden.

Uit economisch oogpunt is het onder meer belangrijk dat op het Julianakanaal altijd scheepvaart mogelijk is. Daarom is – ter compensatie van schutverliezen bij Born en Maasbracht – altijd een afvoer van ­ongeveer 20 m3s-1 nodig. In droge tijden wordt het ­water, dat met het schutten uit het kanaal is ‘ont-

JUNI 2017

snapt’, weer teruggepompt.

De Roer omvat ongeveer 7% van het totale stroomgebied van de Maas, maar heeft een systeem van reservoirs waarmee het vooral in situaties met lage afvoer een significante invloed op de afvoer van de hoofdstroom heeft. De reservoirs in de Roer zijn relatief diep en bevatten koel water.

Figuur 1 maakt aannemelijk dat dit een koelend effect heeft op de Maas bij lagere afvoeren. De gemiddelde lage afvoer van de Maas is ongeveer 100 m3s-1 terwijl de Roer relatief constant 20 m3s-1 afvoert. De afvoer van de Maas ligt echter regelmatig lager, waardoor de invloed van de Roer geregeld groter is. Op zeer droge dagen kan de Roer tot 80% van de afvoer van Klimaatverandering risico ecologie Maas de Maas leveren.

Onderzoeksaanpak Het doel van de studie was om een eerste verkenning uit te voeren naar de invloed van de Roer op de afvoer, temperatuur en kwaliteit van de Maas bij ­verschillende scenario’s die rekening houden met ­bovengenoemde factoren. In de studie zijn de volgende onderzoeksvragen opgepakt: 1. Wat is de bijdrage van de Roer aan de afvoer van de Maas in periodes van lage afvoer? 2. Wat is het effect van het relatief koele water uit de Roer op de temperatuur van het water in de Maas? 3. Wat is de bijdrage van de Roer aan de kwaliteit van het water van de Maas in periodes van lage afvoer?

Vier verschillende scenario’s zijn ontwikkeld ­waarin rekening wordt gehouden met de verschillende ­situaties die zich kunnen voordoen als gevolg van de verwachte klimaatverandering en de bestaande plannen om het water van de Roer om te leiden: • De huidige situatie (REF - referentiescenario) • De toekomstige situatie onder klimaatverandering, zonder wateromleiding (CC)

20

22

WATER MATTERS

Figuur 2 Aantal dagen dat een bepaalde watertemperatuur wordt bereikt in de Maas bovenstrooms (up) en benedenstrooms (down) van de uitmonding van de Roer in de Maas voor de verschillende scenario’s

• Situatie waarin water uit de Roer wordt omgeleid, zonder klimaatverandering (DIV) • Combinatie van wateromleiding en klimaatverandering (CCDIV) In de studie zijn de modelberekeningen aan hydrologische afvoer toegepast, die zijn ontwikkeld binnen het Interreg project AMICE (Aanpassing van het Maas Stroomgebied aan de gevolgen van de klimaatverandering) (http://www.amice-project.eu/), dat in 2013 is afgerond. In AMICE zijn daarvoor de bestaande nationale (Franse, Belgische, Duitse en ­Nederlandse) klimaatscenario’s gebruikt. Deze waren al goed afgestemd op de karakteristieken van het stroomgebied. Naast de binnen AMICE berekende afvoer van de Maas en de Roer zijn de luchttemperaturen van het transnationale scenario gebruikt.

Voor het omleiden van het water uit de Roer naar de bruinkoolmijnen is een strategie ontwikkeld die uitgaat van een maximale omleiding van 2,5 m3s-1 bij een afvoer van de Roer van minimaal 12,5 m3s-1 bij station Jülich. Bij lagere afvoeren wordt minder water omgeleid en bij een afvoer lager dan 5 m3s-1 wordt de omleiding stopgezet.

Op basis van de AMICE-scenario’s, de afvoerberekeningen en de wateromleidingstrategie zijn met behulp van statistische modellen berekeningen gemaakt.

Voor schattingen van de watertemperatuur is het model van Vliet et al. (2011) toegepast, dat watertemperatuur niet-lineair aan luchttemperatuur en debiet koppelt en daarbij rekening houdt met de enigszins vertraagde reactie van watertemperatuur op luchttemperatuur. Voor de zuurstof oplosbaarheid is gebruik gemaakt van het model van Weiss (1970). De chloride concentraties zijn afgeleid met behulp van de afvoerrelatie zoals deze door van Vliet en Zwolsman (2008) is bepaald.

Temperatuur en zuurstof zijn belangrijk voor de ecologie in de Maas. De chloride concentratie is gekozen als indicator voor de concentraties van opgeloste verontreinigingen in de Maas. De berekeningen zijn gemaakt voor het meteorologische zomerhalfjaar van april tot september, de maanden met de laagste afvoeren en hoogste watertemperaturen.

Resultaten Onder het gebruikte ‘droge’ AMICE-scenario vermindert de afvoer met 7–20% in 2050 ten opzichte van de referentie. Het effect van de klimaatverandering is veel groter dan het effect van de wateromleiding.

Toch is het effect van de wateromleiding significant. In de referentiesituatie neemt het aantal dagen waarop de Roer 20% van de afvoer bijdraagt door de wateronttrekking af van 31 naar 23 dagen (23%). Onder klimaatverandering neemt dit af van 68 naar 59 dagen (13%).

De verminderde afvoer leidt tot een toename van chloride concentraties van 15-20%. De veranderingen in de luchttemperatuur kunnen leiden tot toename in de watertemperatuur van 1,5-2,5 oC. De zuurstof ­oplosbaarheid daalt hierdoor met 4-10%. Al deze veranderingen hebben een negatief effect op de kwetsbare ecologie van de Maas. De effecten zijn vooral toe te schrijven aan klimaatverandering, gemiddeld genomen zijn de effecten van de wateromleiding relatief klein. Een uitgebreide beschrijving van de resultaten is te vinden in Pyka et al. (2016).

Een kanttekening bij deze studie is dat de ­gebruikte hydrologische modellen de gemiddelde trends goed weergeven, maar misschien minder geschikt zijn om extreme lage afvoer situaties te simuleren.

Bijvoorbeeld, terwijl afvoeren lager dan 5m3s-1 zijn ­gemeten, komen deze (zeldzame) waarden in geen

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

van de scenario’s uit de modelberekeningen. Ook is de tijdhorizon in deze studie beperkt tot 2021-2050, een periode waarin de klimaatverandering nog rela­ tief beperkt is. Daartegenover staat dat het droge scenario dat is gebruikt, als worst-case scenario kan worden beschouwd.

Conclusies De studie bevestigt dat stijgende temperaturen en langere periodes van droogte als gevolg van de klimaatverandering samengaan met hogere watertemperaturen en concentraties van verontreinigingen in de Maas en de Roer. Dit heeft een negatieve invloed op de waterkwaliteit en daarmee de ecologische toestand. De Roer heeft in zulke situaties een positief effect op de waterkwaliteit in de Maas. De omleiding van water naar de bruinkoolmijnen heeft gemiddeld genomen een beperkte invloed op deze interactie. Op zeer droge dagen, als de Roer nog een afvoer boven de 5m3s-1 heeft, kan de invloed van de omleiding significant zijn.

Voor realiseren van een goede ecologisch toestand moeten de waterbeheerders Rijkswaterstaat, Water­ schap Roer en Overmaas en het Wasserverband Eifel-Rur het stuwbeheer, de wateronttrekking en de waterverdeling tussen Roer en Maas goed afstemmen. De internationale Maascommissie kan daarbij een coördinerende rol spelen. Deze commissie zal de resultaten van deze studie in de verdere werkzaamheden betrekken.

Dit onderzoek geeft aan dat de gevolgen van klimaatverandering en de wateromleiding verder moeten worden bestudeerd. Daarbij moet gekeken worden naar de effecten op langere termijn (tot 2100) en ook naar de invloed van andere zijrivieren op de afvoer en kwaliteit van de Maas.

Jos Timmerman, Cor Jacobs Wageningen Environmental Research (Alterra), Nederland Christiane Pyka, Heribert Nacken (RWTH Universiteit Aken, Duitsland)

JUNI 2017

23

Gebruikte bronnen Pyka, C., C. Jacobs, R. Breuer, J. Elbers, H. Nacken, H. Sewilam and J.G. Timmerman (2016). Effects of water diversion and climate change on the Rur and Meuse in low-flow situations.

Environmental Earth Sciences 75(16): 1-15. http://dx.doi. org/10.1007/s12665-016-5989-3 van Vliet, M.T.H. and J.J.G. Zwolsman (2008) Impact of ­summer droughts on the water quality of the Meuse river. J Hydrol 353(1–2):1–17. doi:10.1016/j.jhydrol.2008.01.001 van Vliet, M.T.H., F. Ludwig, J.J.G. Zwolsman, G.P. Weedon, P. Kabat (2011) Global river temperatures and sensitivity to atmospheric warming and changes in river flow. Water Resourses Res. doi:10.1029/2010WR009198 Weiss RF (1970) The solubility of nitrogen, oxygen and argon in water and seawater. Deep Sea Res Oceanogr Abstr 17(4):721– 735. doi:10.1016/0011-7471(70)90037-9

Klimaatverandering risico ecologie Maas

SAMENVATTING In een verkennende Nederlands-Duitse studie is de relatie tussen de afvoer, de watertempe­ ratuur en de waterkwaliteit in laagwater situaties in de Maas en Roer onderzocht onder verschillende scenario’s. De resultaten bevestigen dat de stijgende luchttemperaturen en langere periodes van droogte als gevolg van de klimaatverandering zullen samengaan met hogere ­watertemperaturen en concentraties van verontreinigingen in de Maas en in de Roer. Dit heeft een negatieve invloed op het behalen van de doelstellingen van de Kaderrichtlijn Water. De Duitse plannen voor omleiding van water uit de Roer naar de bruinkoolmijnen heeft gemiddeld een beperkte invloed op deze interactie, maar op individuele dagen kan het effect significant zijn.

Nauw contact tussen de waterbeheerders is nodig voor handhaving van een goede waterkwaliteit.

24

WATER MATTERS

Foto WML

AUTEURS

Jan-Dik Verdel en Ron Stroet (Royal HaskoningDHV)

Henny Moonen en Peter van Diepenbeek (WML)

Pierre Engels (WML)

Luchtfoto De Lange Vlieter

QUAGGAMOSSEL BELEMMERT KUNSTMATIGE INFILTRATIE BIJ WML De infiltratieoevers in spaarbekken De Lange Vlieter raken sneller verstopt door de sterke groei van het aantal Quaggamosselen. Onderzoek toonde aan dat door voorzuivering minder frequente reiniging van de oevers nodig is.

De Lange Vlieter is een met Maaswater gevulde grindplas van circa 125 hectare, die door drinkwaterbedrijf NV Waterleiding Maatschappij Limburg (WML) in gebruik is als spaarbekken. Tijdens de jaarlijkse controle werd geconstateerd dat er een scheur zat in het kunststof scherm tussen voor- en hoofdbekken en dat de waterdoorlatende oevers van het bekken aan het dichtslibben waren. Dit heeft grote impact op de winning van het water via de naastliggende winputten ĂŠn op de stand van het grondwater.

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

25

Figuur 1 Schematische weergave van factoren die van invloed zijn op de fosfaatconcentratie in De Lange Vlieter

WML vroeg zich drie dingen af: Heeft het zin om een nieuwe scheidingsconstructie te plaatsen? Kan dat eenzelfde scherm zijn of een versie met minder noodzakelijk onderhoud? En kan dan tegelijkertijd het systeem robuuster worden, met minder oeververstopping en met optimalisatie van het destratificatieproces?

Circa vijfentwintig procent van de totale waterproduc­ tie van WML in Noord- en Midden-Limburg vindt plaats in Heel. Bij normale bedrijfsvoering wordt het hoofdbekken van De Lange Vlieter via het ­voorbekken gevuld met water uit de Maas. Dit water wordt vervolgens na een verblijf van ongeveer anderhalf tot twee jaar via bodempassage met putten in de ­oevers opgepompt en opgewerkt tot drinkwater. Op het moment dat na analyse blijkt dat de kwaliteit van het Maas­water onvoldoende is, wordt de inname gestopt en kan er nog enkele weken gebruik worden gemaakt van de in De Lange Vlieter aanwezige voorraad.

Komt het waterpeil onder een bepaald niveau, dan stopt WML de oeverfiltraatwinning vanuit het bekken en schakelt over op de back-up: winning van diep ­grondwater op de locatie Heel en verhoging van de productie bij andere pompstations binnen haar distributiesysteem in Midden-Limburg.

Een optimaal functionerende bodempassage in De Lange Vlieter is van essentieel belang in dit proces.

Dus reinigt WML de infiltratieoevers om de circa vijf jaar grondig met behulp van een baggervoertuig of met duikers. Dat alles is echter kostbaar en tijd­rovend.

Nieuwe invloeden Om aan de vraag naar drinkwater in het leveringsgebied te voldoen, pompt WML per jaar rondom het bekken circa 15 miljoen kubieke meter water op. Wat echter vijftien jaar geleden niet kon worden bevroed, was dat slib en de komst van de Quaggamossel zulke grote gevolgen zouden hebben voor de waterdoor­ latendheid van de bodem en de oevers.

De feces van deze invasieve exoot vormen een slijmlaag, die het water maar moeizaam doorlaat.

Bovendien vormen de mosselen zelf ook decimeters dikke lagen op het kunststof scherm tussen voor- en hoofdbekken, dat daardoor breekt en verder dreigt te scheuren.

JUNI 2017

Een multidisciplinair team onderzocht in een interactief onderzoeksproject de optimalisatie van het beheer en de inrichting van De Lange Vlieter. De uitkomst dat het scherm na 15 jaar vervangen zou moeten worden, was daarbij niet verrassend, maar er speelde meer: de Quaggamossel, oeververstopping, twijfel over de bodemkwaliteit van het bekken, mogelijke nieuwe vervuilingen van Maaswater en dreigende verdroging door een dalend grondwaterpeil. De ­bodem en oevers van het bassin raken niet alleen door bezinking van (an)organisch materiaal verstopt, maar ook door uitwerpselen van de mosselen. Zij hebben inmiddels een dermate hoge aanwezigheid dat ze een groot deel van de productie van algen opnemen. Door het grote aanbod aan voedsel gedijt Quaggamosselen de mossel goed, de algenpopulatie wordt minder en verstoren infiltratie het doorzicht wordt beter. Maar de oeverweerstand neemt verder toe.

24

Teruglopende infiltratie Metingen bevestigen een afname van de infiltratie, aantrekking van meer grondwater en een daling van de grondwaterstand. De verhouding tussen de infiltratie vanuit De Lange Vlieter naar het grondwater en de onttrekkingshoeveelheid was in 2007 gedaald tot 75%. Na het schoonmaken van de oevers steeg deze weer tot circa 95%, waarna hij in 2011 weer gedaald was naar 75%. Een nieuwe schoonmaakactie herstelde de verhouding tot 90%. Periodieke schoonmaakacties van de oevers zijn duur en zorgen voor problemen met opslag en verwerking van het slib. Bij ongewijzigde bedrijfsvoering zullen deze problemen toenemen door de steeds verdere accumulatie van nutriënten en biomassa.

26

WATER MATTERS

Figuur 2 Berekende effecten van de oeverfiltraatwinning Heel op grondwaterstand in nabijgelegen natuurgebied - met en zonder voorbehandeling Maaswater

Een uitgebreide inventarisatie moest overzicht bieden van alle aspecten die een essentiële rol speelden in dit proces. In combinatie daarmee organiseerde WML een brainstormsessie met interne en externe ­partijen. Werden alle problemen onderkend? ­Welke oplossingen waren er voorhanden? Het scherm moest sowieso vervangen worden; waarom de situatie dan niet meteen groots aanpakken, het hele concept van inname aanpassen en tegelijkertijd andere problemen oplossen?

Een opgestelde water- en stoffenbalans laat zien dat fosfaat uit de Maas accumuleert in de waterbodem van het bekken en in biomassa. In de periode 2000-2013 is circa 105 ton totaal-fosfaat en 930 ton zwevende stof in het bekken terecht gekomen.

Hiervan zijn respectievelijk circa 13% en 17% via het geïnfiltreerde water het bekken weer uitgestroomd.

De overige 87% en 83% zijn in het bekken achtergebleven. Uitgevoerde onderwatersteekmonsters bij de infiltratieoevers laten verstopping door biomassa zien. Bij de infiltratieoevers met mosselen is in het bodempakket tot een diepte van 2 cm organisch materiaal aangetroffen. Bij de gereinigde oevers zonder mosselen is dit materiaal niet aangetroffen. De doorlaatbaarheid van de bodems met het organisch materiaal blijkt significant lager.

Explosieve groei De Quaggamossel is voor het eerst in 2009 aangetroffen. Metingen in 2012 laten zien dat de dichtheid toen al gegroeid was tot een aantal van circa 12.000 per vierkante meter. Fytoplankton (algen) in De Lange

Vlieter vormen de belangrijkste voedselbron voor de mosselen. Met het filteren van water nemen de mosselen echter ook zwevende stof op. De oneetbare deeltjes worden met slijm ingekapseld en als ­pseudofeces uitgescheiden. Onderzoek uit 2013 toont aan dat de groei van het fytoplankton in De Lange Vlieter fosfaat-gelimiteerd is, wat inhoudt dat de aanvoer van totaal-fosfor een belangrijke stuurpara­ meter is voor de beheersing van de dichtheid van de mossel en daarmee voor de hoeveelheid feces en pseudofeces. Bekerglas- en bezinkproeven laten zien dat het goed mogelijk is om fosfaat en zwevende stof te verwijderen met behulp van een vlokmiddel, een flocculator en een bezinkbekken, vóórdat het water in het hoofdbekken komt. Bij de dosering van het vlokmiddel ijzerchloride van 4 mg/l Fe dalen beide met ongeveer 90%.

Geohydrologisch model Met geohydrologisch modelonderzoek is verstopping van de infiltratiebodem gesimuleerd. Vernieuwend daarbij was, dat nu ook het proces van verstopping in het model is opgenomen. Zo kon een goede toekomstvoorspelling worden gemaakt, die de besluitvorming over het schoonmaken van de infiltratie­ oevers en een voorbehandeling ondersteunde. Op basis van de resultaten van de bekerglasproeven is een vertaling gemaakt naar de verwachte waterkwaliteit, het effect op de mosselpopulatie en het effect op de productie van verstoppend materiaal. De conclusie is dat de hoeveelheid verstoppend materiaal met ongeveer een factor 8 zal dalen. Het geohydrologische

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

onderzoek toont aan dat de betere waterkwaliteit leidt tot minder verdroging en een aanzienlijk lagere schoonmaakfrequentie.

Controleerbaar voedselarm proces Het doel is van een biologisch, weinig voorspelbaar proces te komen tot een controleerbaar voedselarm proces. Het onderzoek heeft aangetoond dat de oplossing ligt in het toevoegen van een voorzuivering.

Was het voorbekken eerder met name bedoeld voor de analysefase en als buffer, daar komt nu ook voorzuivering als derde belangrijke taak bij. Door in het voorbekken een flocculator met een nageschakelde bezinkzone te realiseren, zullen nutriënten en zwevende stof daar neerslaan. Dat beïnvloedt direct de voedselketen. De mossel totaal verwijderen is onmogelijk, maar door zijn leefomstandigheden negatief te beïnvloeden, zal hij zich minder snel ontwikkelen en voortplanten. De gevolgde aanpak in dit proces, in een context met een spaarbekken met verstoppende infiltratieoevers, is wereldwijd uniek.

Om uiteindelijk te komen tot een onderbouwd advies over de oplossingsrichting, is een Multi-Criteria-­ Analyse uitgevoerd. Daarbij leidde de input van alle disciplines (waaronder de schoonmaakfrequentie, de investerings- en exploitatiekosten en de risico’s) tot het besluit tot dosering van een vlokmiddel. Dat wordt nu voorbereid: dosering van het vlokmiddel ijzerchloride, aanpassingen van het voorbekken met een ­flocculator, realisatie van een bezinkzone en vernieuwing van de afscheiding tussen voor- en hoofdbekken.

Een mooie bijvangst van dit project is, dat er in het nieuwe scherm ook een doorvaart van het v­ oorbekken naar het hoofdbekken komt. Dat scheelt veel rompslomp bij de bemonstering van het water en het jaarlijkse onderhoud. Doordat nu minder slib en organische stof terecht komt in het hoofdbekken, blijven de beluchtingskussens (die stratificatie tegengaan) langer schoon en kunnen ze beter hun werk doen.

Lange termijn Er is veel enthousiasme over het onderzoek. De procesmatige insteek en de afstemming tussen de verschillende disciplines, biologie, drinkwaterzuivering, geohydrologie en financiën, hebben tot een robuuste

JUNI 2017

27

oplossing geleid. Als niet wordt ingegrepen, treden er ontegenzeggelijk problemen op met het grondwaterpeil. Bovendien zou zich de komende ­decennia een dikke laag fosfaathoudend slib opbouwen op de ­bodem van het bekken. Als alle verbeteringen zijn doorgevoerd, is dankzij de voorzuivering minder ­frequent reiniging van de oevers nodig en minder afvoer van oeverslib en organische stoffen. Dat resulteert in een kostenbesparing en in het afwenden van verdroging.

Jan-Dik Verdel (Royal HaskoningDHV) Ron Stroet, (Royal HaskoningDHV) Henny Moonen, (WML) Peter van Diepenbeek, (WML) Pierre Engels, (WML)

SAMENVATTING Het drinkproductiewaterbedrijf van WML gebruikt zowel oppervlakte- (via bodempassage) als grondwater. Inspectie bracht aan het licht dat het compartimenteringsscherm van het met Maaswater gevulde spaarbekken De Lange Vlieter aan vervanging toe is. WML verwacht bovendien dat de infiltratieoevers sneller verstopt raken door de sterke groei van het aantal Quaggamosselen. Door de verstopping neemt de infiltratie af en wordt (bij gelijkblijvende onttrekking) meer grondwater gewonnen. Een onwenselijke situatie. Hydrobiologisch onderzoek heeft aangetoond dat voortdurende belasting met nutriënten en zwevende stof uit het Maaswater heeft geleid tot een flinke productie van biomassa en een sterke ontwikkeling van de Quaggamossel in het bekken.

Kunstmatige bezinking van zwevende stof en binding van orthofosfaat in het voorbekken leidt tot een ­flinke reductie van zwevend materiaal en minder goede condities voor de Quaggamossel. De verwachting is dat hierdoor de oever minder frequent schoongemaakt hoeft te worden.

Quaggamosselen verstoren infiltratie

28

WATER MATTERS

iStockphoto

AUTEUR

Roelof Veeningen (Oud-medewerker Wetterskip Fryslân)

IS AMMONIAK EEN PROBLEEM IN HET OPPERVLAKTEWATER? Uit rapportages van de Kaderrichtlijn Water blijkt dat de normen voor ammoniak in waterlichamen frequent worden overschreden. De vraag is hoe serieus deze overschrijdingen opgevat moeten worden als het gaat om het effect op de ecologische toestand van het water en eventuele maatregelen.

De eerste invalshoek bij de beantwoording van deze vraag is een nadere analyse van de meetresultaten van vijf waterbeheerders. De volgende invalshoeken hebben betrekking op de oorzaken en de effecten.

Ammonium is opgenomen in het Besluit kwaliteitseisen en monitoring water 2009 (Bkmw).

De waterbeheerders meten in de praktijk de som van ammonium (NH4+) en het gasvormige ammoniak (NH3). De normstelling is gebaseerd op een advies van de Internationale ­Commissie ter bescherming van de Rijn (2009):

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

29

Figuur 1 De omvang van de overschrijding van de ammoniak normen in de waterlichamen in de KRW stroomgebieden en bij vijf waterbeheerders (KRW factsheets december 2015). De uitslag is gebaseerd op toetsing van MAC en JGM in de periode 2012-2014.

• Voor het jaargemiddelde (JGM): 0,0041 mg NH3-N/l; • Voor de maximale (MAC) waarde: 0,0082 mg NH3-N/l.

Bij de toetsing via Aquo-kit (Informatiehuis water) wordt vanuit deze ammoniakwaarden de normwaarde voor ammonium berekend op basis van temperatuur en pH. Voor de nadere analyse is het inzichtelijker het vrije ammoniak te berekenen op basis van de NH4-meting, temperatuur en pH en de uitkomst te vergelijken met de bovengenoemde ammoniak-­ gehalten, dan alleen af te gaan op het oordeel: voldoet wel of niet.

Actuele toestand De meest recente rapportage van de ecologische ­toestand van de KRW-waterlichamen heeft betrekking op de jaren 2012-2013-2014. In het tweede SGBP (2016-2021) heeft ammoniak de meeste overschrijdingen; de omvang varieert per stroomgebied en per waterbeheerder (figuur 1). Bij de meeste water­ beheerders worden overschrijdingen gemeld in de zogenoemde factsheets, maar het is mogelijk dat ammonium niet bij alle waterlichamen is opgenomen in het monitoringprogramma en daarom niet gemeten is.

Aard overschrijding Bij de verdere analyse zijn de resultaten van het ­complete meetnet van de waterbeheerders betrokken. Bij de waterschappen geeft de uitslag van de KRW toetsing een negatiever beeld in vergelijking

JUNI 2017

met de individuele metingen of meetpunten van het complete meetnet van de waterbeheerders (Figuur 2).

De overschrijding van de MAC waarde is omvangrijker dan de overschrijding van de JGM. De percentages kunnen van jaar tot jaar gemakkelijk 10 % verschillen.

Duur overschrijding Het effect van de duur van de overschrijding is mede bepalend voor het toxische effect maar is lastig te achterhalen omdat een maandelijkse steekbemonstering van de waterkwaliteit gebruikelijk is. Bij alle beheerders gaat het bij meer dan 60 % om incidentele overschrijdingen. In 10 tot 20 % van de overschrijdingen duurt die twee maanden.

Relatie NH3 met NH4, temperatuur en pH In theorie is er een verband tussen ammonium, temperatuur, pH en ammoniak. Door de ammoniak concentraties bij de vijf waterbeheerders uit te zetten tegen de andere parameters kunnen overeenkomsten en verschillen worden opgespoord. Daaruit kan worden geconcludeerd dat in het veld niet één van de drie factoren steeds bepalend is voor een overschrijding. Het blijkt bijvoorbeeld dat overschrijdingen ook voorkomen bij lage ammoniumconcentraties.

Kenmerken van het oppervlaktewater De waterschappen hebben een nadere analyse gemaakt van de overschrijdingen. Waterschap Aa en Maas concludeert dat de meeste overschrijdingen voorkomen bij locaties die onder invloed staan van

Ammoniak in water: worden KWR-doelen gehaald?

28

30

WATER MATTERS

Figuur 2 De omvang van de overschrijding in 2015 uitgedrukt in resp. het % MAC-overschrijdingen van alle metingen, het % meetpunten (mp) met een MAC overschrijding, het % JGM overschrijding bij het complete meetnet en het percentage van de KRW lichamen met een overschrijding van MAC en/of JGM (rapportage over 2012-2014).

lozingen van rwzi’s. Daar zijn de overschrijdingen ­omvangrijker dan in gebieden met overwegend landbouw en natuur.

Rijnland maakt onderscheid tussen polder en boezem en vervolgens naar gebruiksfunctie en grondsoort.

De overschrijdingen zijn in de boezem iets omvangrijker dan in de polder. Stedelijk gebied en zandgrond scoren slecht bij de polderwateren.

Wetterskip Fryslân had in 2016 49 overschrijdingen van de MAC-waarde; deze overschrijdingen k ­ omen juist voor in wateren die qua beïnvloeding niet kenmerkend zijn voor de functie natuur, landbouw en bebouwd gebied. Bij Waterschap Hunze en Aa’s vertonen meetpunten met een directe invloed van een rwzi, gerekend over meerdere jaren, relatief meer overschrijdingen dan meetpunten zonder een directe invloed. Echter in een individueel jaar is het onderscheid minder overtuigend.

Het is de ervaring van veel waterbeheerders dat het lastig is om een bepaalde waterkwaliteit op een bepaald meetpunt in verband te brengen met de plaatselijke milieuomstandigheden.

Nadere analyse: bronnen van N belasting Vooral met het oog op mogelijke maatregelen is het van belang inzicht te hebben in de bronnen. Op basis van de berekeningen van de Emissieregistratie (ER) kunnen de landbouw, de rwzi’s en de depositie als de grootste bronnen van totaal-N worden bestempeld.

De ER doet echter (nog) geen aparte berekening van de belasting van oppervlaktewater met ammonium.

Rijnland komt bij een indicatieve berekening van de

belasting van de boezem tot de conclusie dat rwzi’s, inlaat, polderwater en depositie de belangrijkste bronnen zijn.

Voor de bepaling van de bijdrage aan de ammoniumbelasting is het echter relevant in welke vorm N in het oppervlaktewater terecht komt. Uit de rapportages over rwzi’s, over het landelijk meetnet effecten mestbeleid (LMM) en het Landelijk meetnet Luchtkwaliteit valt af te leiden dat het aandeel NH4 binnen totaal-N sterk varieert in plaats en tijd. De variatie van de vormen van N werd ook aangetoond bij de vergelijking van metingen door Wetterskip Fryslân in effluent, in een veensloot, in een veenvaart en in het Sneeker­ meer. Het is dus niet verantwoord om conclusies te trekken op basis van emissies en gehalten aan totaal-N. Effecten op ecologie De ecologische toestand van oppervlaktewater wordt door veel factoren beïnvloed en kan niet eenvoudig gerelateerd worden aan de ammoniak overschrijdingen. Sterfte van bodemorganismen of jonge vis als gevolg van ammoniak is in het veld moeilijk aan te tonen. Bovendien is de rol van ammonium/ammoniak bij planten en dieren verschillend. In een onderzoek van Waterschap Rijn en IJssel en Vallei en Veluwe wordt gewezen op een sturende rol van ammonium op de waterplanten. Het Waterschap De Dommel bewees een verband tussen hoogte en duur van ammoniumpieken en de macrofauna. Hun toetsingskader voor emissies van overstorten is hierop gebaseerd.

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

De onderbouwing en de ervaring met dit kader kunnen bruikbaar zijn voor een eventuele heroverweging van de normstelling voor oppervlaktewater.

In de rapportages van de STOWA over de ontwikkeling van de ecologische sleutelfactor Toxiciteit is de toxische druk van ammonium/ammoniak het meest voorkomend in vergelijking met de prioritaire en specifiek verontreinigende stoffen. Voor het vertrouwen in de normstelling is het van belang dat het werkelijke aandeel van ammoniak bij de toxische druk in bijvoorbeeld bio-assays kan worden aangetoond.

Maatregelen Uit de beschikbare gegevens over ammoniak overschrijdingen, over milieuomstandigheden en over belasting van het oppervlaktewater komt niet een eensluidende conclusie ten aanzien van de ­mogelijke maatregelen. Uit de meetresultaten blijkt dat bij lage ammonium concentraties (< 1 mg NH4-N/l) toch nog overschrijdingen plaatsvinden.

Zulke lage concentraties vereisen een behoorlijke ­emissiereductie. Het zal duidelijk zijn dat een ­verhoogde watertemperatuur (door klimaat-verandering) en een verhoogde pH (door o.a. algengroei) ongunstig zijn voor de onderhavige problematiek.

Vervolg Op basis van de analyses van de meetgegevens en de analyses van de waterbeheerders zelf, kan nog niet worden geconcludeerd hoe de problematiek voor de einddatum van de KRW (2027) kan worden opgelost.

Het vervolg zal zich moeten richten op een nadere (lokale?) analyse van overschrijdingen, ecologische effecten, normstelling en bronnen.

Roelof Veeningen (Oud-medewerker Wetterskip Fryslân)

Dankwoord Met dank aan Wim van der Hulst van waterschap Aa en Maas, Harm Gerrits van Hoogheemraadschap van Rijnland, Evert van der Laan van waterschap Hunze en Aa’s en Marcel van den Berg van Rijkswaterstaat voor de medewerking aan dit artikel.

JUNI 2017

31

Geraadpleegde bronnen Internationale Commissie ter Bescherming van de Rijn (ICBR), 2009. Afleiding van milieukwaliteitsnormen voor Rijnrelevante stoffen. ICBR rapport nr. 164.

Van Zuilichem, H en W. van der Hulst, 2015. Waterschap Aa en Maas. Memo Inventarisatie ammoniumproblematiek bij waterbeheerders Nederland.

Waterschap De Dommel, 2015. Een ecologisch toetsinstrument voor beoordeling van het effect van piekbelasting uit rioolwaterzuivering en riooloverstorten op de rivier de Dommel.

Hoogheemraadschap van Rijnland, 2014. Ammonium in het oppervlaktewater van Rijnland: Inventarisatie van de problematiek.

Keijzers, R. en J.Postma, 2016. Toxische druk en trends over de jaren 2007-2015 bij Waterschap Hunze en Aa’s.

STOWA, 2016. L. Posthuma, D. de Zwart, R. Keijzers en Jaap Postma. Ecologische sleutelfactor Toxiciteit deel 2. Kalibratie: toxische druk en ecologische effecten op macrofauna. STOWArapport 2016 15 B.

SAMENVATTING Uit de KRW-rapportages blijken forse overschrijdingen van de normen voor ammoniak. Vaak gaat het om overschrijdingen die niet langer duren dan een maand. Van de bepalende factoren (ammonium, temperatuur en pH) is er niet één factor dominant. Verder is het niet eenvoudig om de omvang van de overschrijdingen in verband te brengen met de omstandigheden bij de meetpunten (watertype, gebruik en belasting). Een kwantitatieve relatie met de belasting is complex vanwege de verschillende verschijningsvormen van stikstof bij de grote bronnen (rwzi, landbouw en depositie) en vanwege de biologische en chemische processen in oppervlaktewater. Effecten van ammoniak op de ecologische toestand kunnen in het veld moeilijk worden onderscheiden van andere factoren.

Gezien de mogelijke consequenties van de problematiek wordt aanbevolen de status van de normstelling te heroverwegen. Niet alleen ten aanzien van concentraties en duur van de overschrijding, maar ook voor de bijdrage aan de toxische druk bij de bepaling van de ecologische sleutelfactor toxiciteit.

Ammoniak in water: worden KWR-doelen gehaald?

32

WATER MATTERS

iStockphoto

AUTEURS

Stijn Brouwer en Paul van der Wielen (KWR Watercycle Research Institute)

Merijn Schriks (KWR Watercycle Research Institute)

Leon Kors (Waternet)

Maarten Claassen (Waternet)

CITIZEN SCIENCE PROJECT TOONT WAARDE VAN BURGERS ALS WETENSCHAPPERS Het project de ‘Versheid van Water’ is het eerste citizen science onderzoek in de Nederlandse drinkwatersector. Met Amsterdamse burgerwetenschappers is onderzoek verricht naar de 'versheid' van hun eigen drinkwater en in het bijzonder de bacteriesamenstelling.

De afgelopen jaren worden burgers steeds meer betrokken in het vergaren en co-creëren van kennis en innovatie: citizen science. Als we echter kijken naar de Nederlandse drink­ waterbedrijven dan zien we dat zij de talenten, ideeën en mankracht van de klant of burger nog niet of nauwelijks gebruiken. Om meer inzicht te krijgen in de mogelijkheden en waarde van citizen science in de drinkwatersector heeft KWR Watercycle Research Institute samen met Waternet een voor Nederland unieke citizen science praktijkproef opgezet: Versheid van Water.

Versheid van Water Binnen de praktijkproef ‘Versheid van Water’ zijn verschillende sociaalwetenschappelijke en natuurwetenschappelijke onderzoeksvragen samengebracht. Zo is de praktijkproef ingericht om zowel antwoord te krijgen op als vragen ‘Wat is de achtergrond en ambitie van de deelnemers’ en ‘Welke betekenis geven burgerwetenschappers aan hun betrokkenheid’,

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

33

Figuur 1 Deelnemende burgerwetenschappers op postcodeniveau

als op vragen als ‘Hoe verandert de bacteriesamen­ stelling van drinkwater tijdens transport en na stilstand?’ en ‘In hoeverre verschilt de bacteriepopulatie van drinkwater geproduceerd in het westen van Amsterdam van drinkwater dat wordt geproduceerd in het oosten van de stad?’. In het onderzoek hebben burgerwetenschappers zelf thuismetingen verricht en is gebruikt gemaakt van de nieuwste DNA-­technieken op het gebied van ‘Next Generation Sequencing’, waarmee het mogelijk is om op DNAniveau miljoenen bacteriën te classificeren. Ook bij dit onderdeel van het onderzoek was de inzet van de betrokken ­burgerwetenschappers onmisbaar omdat zij ­monsters hebben aangeleverd van hun kraanwater direct na opstaan, een type monster dat voor reguliere monsternemers niet of zeer lastig te verzamelen is. De (tussen-)resultaten zijn direct met de betrokkenen gedeeld en gezamenlijk geëvalueerd.

85 inschrijvingen Een voorwaarde voor ieder geslaagd citizen s­ cience project zijn burgers die willen participeren.

In Amsterdam startten we het eerste citizen science project op het gebied van drinkwater. Een oproep met doorlink-mogelijkheid naar een speciaal opgezette Facebookpagina over de achtergrond van het project resulteerde in 85 complete inschrijvingen. Veel meer dan de maximaal 50 vrijwilligers die we zochten.

Een analyse van de inschrijvingen liet zien dat de meerderheid van de Amsterdammers die als burger­ wetenschappers wilde participeren(i) vrouw zijn (66%), (ii) een leeftijd hadden tussen de 25 en de 34 jaar (32%), (iii) hoog opgeleid waren (47%) en (iv) niet eerder hadden deelgenomen aan wetenschappelijk onderzoek (62%). Onder de aanmelders zaten mensen uit alle leeftijdscategorieën en met diverse opleidingsachtergronden. Voor 35% was een bijdrage

JUNI 2017

leveren aan vernieuwend wetenschappelijk onderzoek de belangrijkste motivatie om mee te doen, 26% had speciale interesse in drinkwater en 21% vond het leuk om zelf te monsteren en te meten.

Belangrijk voor de natuurlijkwetenschappelijke component van het onderzoek was bovendien dat de deelnemers een geografische spreiding over de stad Amsterdam zouden hebben, zodat er drinkwater afkomstig uit beide Amsterdamse drinkwaterproductielocaties (Leiduin en Weesperkarspel) en de mengzone gemeten zou kunnen worden. In de uiteindelijke selectie van deelnemers (Figuur 1), was de geografische spreiding leidend. Pas daarna is gekeken naar demografische variëteit, waarbij is gelet op de man/ vrouw verhouding, leeftijdsopbouw en opleidingsachtergrond. Van alle 50 geselecteerde Amsterdammers herbevestigden 43 deelnemers hun deelname.

Amsterdammers worden burgerwetenschapper Om de geselecteerde deelnemers te ­introduceren in de achtergrond en doelen startte het project met een kick-off bijeenkomst bij Museum Micropia. ­Aansluitend namen alle burgerwetenschappers thuis watermonsters: 2 uit de keukenkraan waarvan één na 1 nacht stilstand en één na 5 minuten doorstromen.

Tot slot voegden de burgerwetenschappers één monster naar eigen keuze toe aan het onderzoek, waarbij veelal gekozen werd voor al wat “ouder” drinkwater uit een glas, bidon, koffiezetter of waterkoker.

Al deze monsters zijn bij KWR geanalyseerd. Ook voerden de burgerwetenschappers thuis een tweetal wateranalyses uit met een teststrip. Na respectievelijk 3, 5 en 7 dagen rust bij kamertemperatuur hebben de deelnemers hiermee het aantal ‘stippen’ ofwel microbenkolonies geteld. Alle deelnemers hebben hun thuistesten uitgevoerd en de resultaten gedeeld.

Uit de laboratoriumanalyses bleek dat de monster­ names door alle burgerwetenschappers zorgvuldig zijn uitgevoerd.

Water is een vers product De analyseresultaten van de gekweekte bacteriën maakten inzichtelijk dat het drinkwater uit de kraan vrijwel geen kweekbare micro-organismen bevatte, terwijl drinkwater dat gedurende enige tijd is

Burgerwetenschappers onderzoeken versheid water

32

34

WATER MATTERS Figuur 2 Voorbeeld van de bacteriesamenstelling op Order niveau gemeten van het reinwater op de productielocatie en op één adres in het distributiesysteem, v.l.n.r. reinwater productielocatie, drinkwater na een nacht stilstand in de drinkwaterinstallatie van het huis (direct), na 5 min doorstroming en hetzelfde drinkwater bewaard in plastic fles.

­ pgeslagen in een fles, glas of bidon veel kweekbare o bacteriën bevatte. Deze bacteriën hadden zich daar dus vermeerderd. Naast de thuisanalyses van de burgerwetenschappers zijn alle monsters geanalyseerd op de totale microbiële biomassa (ATP) en het totale aantal bacteriën op het laboratorium van KWR. Deze analyses lieten dezelfde trend zien als voor de kweekbare bacteriën, met dien verschil dat het aantal kweekbare bacteriën slechts een zeer kleine fractie is van het totale aantal bacteriën in drinkwater (<0,1%).

Dit betekent dat de meeste bacteriën in drinkwater niet kunnen worden gekweekt op het geteste kweekmedium.

Daarnaast is de bacteriesamenstelling van de verschillende watermonsters vastgesteld met behulp van ‘Next Generation Sequencing’. Deze analyse maakte inzichtelijk dat het totale aantal bacteriesoorten in al het bemonsterde Amsterdamse drinkwater uit de keukenkraan (direct en na doorstroming) hoger was dan 51.000. Deze grote diversiteit is meer dan in drinkwater van andere landen wordt waargenomen. Oorzaak daarvan is dat buiten Nederland het drinkwater vaak wordt gechloreerd waardoor veel soorten afsterven. We vermoeden echter dat deze hoge soortendiversiteit gunstig is voor de kwaliteit, omdat de kans hiermee kleiner wordt dat ­ongewenste micro-organismen zich in het drinkwatermilieu vestigen.

Vervolgonderzoek moet hier uitsluitsel over geven, net zoals de constatering dat een belangrijk deel (30-50%) van de bacteriën nog onbekend is. Tijdens transport van het drinkwater naar de klant blijkt de bacteriesamenstelling in drinkwater vrijwel niet te veranderen, maar gedurende stilstand in de drink­

waterinstallatie van de woningen verandert de bacteriesamenstelling ’s nachts wel, zij het in geringe mate. Wanneer het drinkwater wordt bewaard in een fles, glas of bidon verandert de bacteriesamenstelling echter drastisch, zie Figuur 2 ter illustratie.

De bacteriesamenstelling van het drinkwater dat wordt geproduceerd in het oosten van de stad week af van het drinkwater dat wordt geproduceerd in het westen van de stad (data niet getoond). Dit resultaat bevestigde eerdere waarnemingen in andere voorzieningsgebieden in Nederland en het buitenland. Blijkbaar produceert iedere productielocatie drink­water met een eigen specifieke bacterieflora.

Openheid en transparantie Een belangrijk onderdeel van de citizen science praktijkproef bestond uit een open interactie met de burgerwetenschappers en een transparante terugkoppeling van de resultaten. Deze transparantie was ook voor het waterbedrijf en vakwetenschappers nieuw en ongewis, zeker omdat op voorhand niet bekend was hoe de resultaten zouden uitpakken. Na de startbijeenkomst is deze interactie voornamelijk vormgegeven op de besloten Facebook-projectpagina en een interactieve GIS kaart, waarbij alle ­betrokkenen ­gedurende de loop van het project onderzoeksresultaten, vragen en opmerkingen hebben gedeeld. Een kleine vijf maanden na de start werden de eindresultaten tijdens een publieke bijeenkomst in Pakhuis De Zwijger met een breed publiek gedeeld.

De waarde van citizen science Een evaluatie (79% response rate) na afloop van de

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

praktijkproef liet zien dat de burgerwetenschappers hun deelname als leerzaam (94%) en leuk (88%) hebben ervaren. Voorts gaven zij aan dat hun kennis en bewustzijn over drinkwater is vergroot (91%). Veel minder vaak gaven de deelnemers aan dat ze door deelname aan de proef hun drinkwatergedrag hebben aangepast, zoals vaker doorspoelen of verversen. Interessant is echter dat het vertrouwen in de drinkwaterkwaliteit en het waterbedrijf bij respectievelijk 65% en 59% van de deelnemers juist was toegenomen.

Ook in een reflecterende focusgroep bleek dat vertrouwen toegenomen. Deelnemers gaven aan dat zij door deelname niet alleen zijn gaan zien hoe geavanceerd Waternet kraanwater produceert maar vooral dat zij de transparantie, ook over ingewikkelde zaken als microben, ervoeren als een bijzonder vertrouwenwekkend signaal. Vrijwel alle betrokken burgerwetenschappers (97%) gaven aan in de toekomst zeker weer te overwegen aan een citizen science project op het gebied van drinkwater mee te doen. Een meerderheid van de betrokken Amsterdammers gaf bovendien aan er open voor te staan ook op andere manieren betrokken te worden bij vraagstukken rondom drinkwater.

Conclusie: Vers water smaakt naar meer!

Mede dankzij de inzet van betrokken burgerwetenschappers kunnen we concluderen dat de bacteriën­ samenstelling van een vers product als drinkwater verandert wanneer het getransporteerd wordt of bewaard. Minsten zo belangrijk is dat we kunnen ­concluderen dat het betrekken van burgers bij ­onderzoek in de watersector werkt en loont. Met de juiste begeleiding kunnen ze een waardevolle bijdrage leveren aan wetenschappelijk onderzoek. ­Bovendien maakt het betrokken burgers meer bewust, neemt het vertrouwen in drinkwater toe, en biedt het voor ­professionals een leuk, nieuw en waardevol ­perspectief. Het is vanuit deze wetenschap dat Waternet inmiddels is gestart met een nieuw citizen science project, KWR Watercycle Research steeds intensiever investeert in onderzoek op het gebied van klantinteractie en citizen science, en dat er in 2017 tenminste drie andere drinkwaterbedrijven ­starten met onderzoeksprojecten waarin de burger als ­onderzoeker een centrale rol speelt.

JUNI 2017

35

Stijn Brouwer, Paul van der Wielen, Merijn Schriks1 (KWR Watercycle Research Institute) Maarten Claassen, Leon Kors (Waternet) 1

Thans waterbedrijf Vitens

Co-auteurs: Ellen Schaasberg, Annina van Roode, Arnoud Schouten, Arnoud ten Haaft, Astrid Paulus, Bas Mijling, Bettine Lalieu, Cheyenne Oorebeek, Dia Huizinga, Dionne Pierik, Emiel van der Plas, Eric Krediet, Fleur Prinsen, Frans Peters, Freek Groot, Hugo Lingeman, Hylke Hoekstra, Isabelle Beverwijk , Jacobijn Zeijlemaker, Jean-Marc de Waart, Jouke Rozema , Linda Verstraten, Lisette Scholtus, Margriet Metz, Marije Bouterse, Marijke Blankman, Marijke Dinnissen, Marit Olsthoorn, Marjon Rosinga, Marjorie Bakker, Martijn Wismeijer, Martin Boeckhout, Michiel van der Ros, Monique Link, Peter Dohmen, Sarah Arayess, Sofija Fokeeva, Sophie Raterman, Talita Haasnoot, Tessa Esteban Lopez, Tom Niekamp , Wiebe Sloot, Wieteke Hiemstra (burgerwetenschappers)

SAMENVATTING Het project de ‘Versheid van Water’ is het eerste citizen science onderzoek in de Nederlandse drinkwatersector. Samen met KWR Watercycle Research Institute en Waternet hebben Amsterdamse burgerwetenschappers onderzoek verricht naar de “versheid” van hun eigen drinkwater, waarbij in het bijzonder de bacteriesamenstelling is onderzocht. Met het onderzoek is inzichtelijk geworden hoe de bacteriepopulatie verandert wanneer drinkwater wordt bewaard, en dus dat drinkwater een vers product is. Bovendien is inzicht verkregen in sociaalwetenschappelijke waarde en betekenis van citizen science. De studie laat zien dat burgerwetenschappers betrouwbaar blijken te zijn in het bemonsteren en meten.

Burgerwetenschappers onderzoeken versheid water

36

WATER MATTERS

Interactie tussen oevervegetatie en rivierstroming bij Gameren, langs de Waal

AUTEURS

Mijke van Oorschot (Deltares, Universiteit Utrecht)

Maarten Kleinhans (Universiteit Utrecht)

HET DYNAMISCHE SAMENSPEL VAN RIVIEREN EN OEVERVEGETATIE Om een goede balans te vinden tussen hoogwaterveiligheid, bevaarbaarheid en natuur is inzicht nodig in de interactie tussen water, zand en vegetatie in de rivier. Met een speciaal ontwikkeld model kunnen deze dynamische interacties gesimuleerd worden op een tijdschaal van decennia tot eeuwen.

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

37

Figuur 1 Stroomdiagram van het model

In een natuurlijke uiterwaard staat oevervegetatie regelmatig onder water. Bepaalde soorten ­vegetatie, bio-bouwers genoemd, kunnen de ­waterbeweging en het wegspoelen en afzetten van zand actief ­beïnvloeden. Wilgen en populieren verstevigen de grond bijvoorbeeld met hun wortels en gaan niet dood als ze enige tijd onder water staan. Ook geven ze weerstand aan de stroming, waardoor het water op plekken met vegetatie langzamer gaat stromen en iets hoger komt te staan.

Hier zet tijdens hoogwater vervolgens zand en slib af, wat nieuwe vestiging van planten mogelijk maakt.

Anderzijds wordt een deel van het water langs onbegroeide delen geleid waardoor het daar juist harder stroomt en zand wordt weggespoeld. Voornamelijk tijdens hoogwater beïnvloeden bio-bouwers zo de locatie waar zand wordt afgezet of weggespoeld.

Dit samenspel tussen water, zand en vegetatie leidt tot karakteristieke patronen in riviervorm en vegetatie. Deze patronen zijn op hun beurt weer belangrijk voor een divers ecosysteem.

Op dit moment is er nog weinig inzicht in hoe deze dynamische interacties werken, terwijl dat wel nodig is om een goede balans te vinden tussen hoogwaterveiligheid, bevaarbaarheid en natuur. Daarom is het van belang om te weten wat de effecten zijn van verschillende soorten vegetatie op de beweging van water en zand in de rivier en op welke manier het rivierpatroon en het vegetatiepatroon op de lange termijn veranderen.

Onderzoek naar vegetatie en rivieren Er zijn verschillende manieren om te onderzoeken hoe bio-bouwers de vorm van een rivier beïnvloeden.

Aan de hand van veldgegevens, luchtfoto’s en hoogte-

JUNI 2017

scans is goed te zien waar welke soort vegetatie staat ten opzichte van het water en hoe dit verandert in de loop van de tijd. Een andere manier is de stroomgoot, waarin op kleine schaal een rivier met vegetatie kan worden nagebootst. Door waterafvoeren te variëren en te combineren met verschillende soorten v­ egetatie en vegetatiepatronen, kan worden bekeken hoe rivierpatronen zich ontwikkelen. Ook kunnen d ­ ergelijke experimenten inzicht geven in hoe zaden door de stroom worden verspreid en zo een natuurlijk vegetatiepatroon vormen. Hierdoor weten we dat vegetatie een belangrijke invloed heeft op de vorm van rivieren.

Onze experimenten hebben bijvoorbeeld laten zien dat een vlechtende rivier door het toevoegen van vegetatie verandert in een meanderende rivier.

Helaas zijn er vaak te weinig gegevens om iets te kunnen zeggen over de ontwikkeling van een heel rivierlandschap over de langere termijn van decennia tot eeuwen. Daarom hebben wij een c­ omputermodel gebouwd dat niet alleen de reactie van stroming en zandtransport op vegetatie meeneemt, maar ook de natuurlijke ontwikkeling en mortaliteit van ­oevervegetatie. Tot dusver kon òf vegetatie zich in modellen niet op natuurlijke wijze ontwikkelen òf de processen van water en zandmodellering waren primitiever dan mogelijk. Met deze combinatie is het mogelijk om zowel rivierverlegging en beweging van meanderbochten als de bijbehorende natuurlijke vegetatiegroei na te bootsen. Water en zand wordt berekend met het uitgebreid geteste s­ oftwarepakket Delft3D-Flow. De module voor oevervegetatie ­berekent waar planten zich kunnen vestigen, hoe ze groeien en wanneer ze doodgaan bij te veel stress door water (figuur 1).

Hoe beïnvloeden water, zand en vegetatie elkaar?

36

38

WATER MATTERS

Figuur 2 Patronen van de natuurlijke Allier rivier in Frankrijk vergeleken met het model.

Links: vergelijking van rivierpatroon. Rechts: vergelijking van vegetatiepatronen. Oude vegetatie staat meestal verder van de rivier af en jonge vegetatie dichter bij de rivier.

Het vegetatiemodel in actie De modelresultaten zijn vergeleken met het gedrag van de Allier, de laatste vrij meanderende rivier in West-Europa, waar veldgegevens en luchtfoto’s van beschikbaar zijn. De resultaten laten zien dat het model de natuurlijke vegetatie- en rivierpatronen en dynamiek goed kan reproduceren (figuur 2). Daarbij ontstaan vanzelf relaties tussen eigenschappen van vegetatie en de beweging van water en zand zoals we die uit veldgegevens kennen. Een dichtere vegetatie vermindert bijvoorbeeld de beweging van zand op de hogere delen en het rivierpatroon verandert van bewegende meanders naar verspringende geulen bij dichtere en sterkere vegetatie.

Rivierlandschappen zijn gevoelig voor de opmars van exotische, invasieve soorten die hier nog niet ­eerder voorkwamen. Dit komt doordat water een goede manier is om propagulen (zaden en onderdelen van de plant die kunnen uitgroeien tot nieuwe planten) van invasieve soorten snel te verspreiden. Invasieve planten kunnen niet alleen de huidige vegetatie ­verdringen en het ecosysteem verstoren, maar bezitten vaak ook eigenschappen die de vorm en het gedrag van de rivier beïnvloeden.

Invasie Met ons model hebben we een invasie van een meerjarige, kruidachtige oeverplant zoals de Japanse duizendknoop (Fallopia japonica) gemodelleerd, die concurreert met wilgen en populieren. De resultaten laten zien dat een invasie met veel propagulen de hoeveelheid natuurlijke oevervegetatie sterk vermindert. Verrassend genoeg ontstaat er juist meer natuurlijke oevervegetatie als de invasie plaatsvindt met veel minder propagulen, en er dus nog r­ uimte overblijft voor de natuurlijke vegetatie. Dit komt doordat de invasieve plant met dezelfde effecten op stroomsnelheid en zandtransport als de natuurlijke vegetatie op het juiste moment meer gunstige plekken creëert voor de ontwikkeling van jonge wilgen en populieren. Vaak hebben invasieve planten echter ook andere negatieve eigenschappen, zoals afscheiding van giftige stoffen die groei van natuurlijke v­ egetatie remmen en het positieve effect dus deels teniet kunnen doen.

De gemodelleerde invasieve plant heeft een andere levensstrategie dan de wilgen en populieren, waardoor water- en zandbeweging ook anders uitpakt per seizoen. Het bovengrondse deel van de invasieve plant sterft in de winter af, juist wanneer veel hoog-

KENNISMAGAZINE VOOR WATERPROFESSIONALS

waters voorkomen. Daardoor wordt het zandtransport over de binnenbochten groter, wat leidt tot erosie van de oevers. In de zomer vindt juist het ­tegenoverstelde plaats. De invasieve plant vormt dan een dichte begroeiing, waardoor de waterstanden flink kunnen stijgen. Dit kan leiden tot overstromingen in de zomer en herfst. Deze modellering van vegetatie-eigenschappen en levensstrategie geeft zo een voorspelling van onverwachte effecten in verschillende seizoenen.

Dammen en klimaatverandering Van veel rivieren zijn de natuurlijke processen van rivierstroming en rivierverlegging ingeperkt door de mens. Dammen die zijn aangelegd voor overstromingsbescherming, scheepvaart en irrigatie, zorgen voor een sterke vermindering van variatie in waterstanden door het jaar heen, wat natuurlijke ecologische processen verstoort. Klimaatverandering heeft ook invloed op de rivierafvoer: klimaatmodellen voorspellen voor Noordwest-Europa een algemene trend naar gemiddeld minder rivierafvoer en meer extreme laag- en hoogwaters.

Modelresultaten laten zien dat de effecten van dammen acuut zijn en de effecten van klimaatverandering gradueel. Beide leiden tot verschillen met de ­natuurlijke situatie waardoor sommige ­vissoorten, oeverplanten en waterplanten profiteren, terwijl andere soorten juist afnemen. Het effect op het ecosysteem is het grootst wanneer de timing tussen belangrijke processen van planten en dieren, die gelinkt zijn aan de pieken en dalen van de waterstand, verstoord wordt. Negatieve effecten van een dam en een klimaatveranderingsscenario kunnen elkaar soms versterken en soms afzwakken. De meest negatieve effecten ontstaan bij een klimaat met meer extremen in hoog en laag water, in combinatie met een dam die het water ’s winters opspaart en ’s zomers doorlaat voor irrigatie. Het is ook mogelijk met een ander damregime de negatieve effecten van klimaatverandering af te zwakken, wat mogelijkheden voor duurzamer beheer geeft.

Vertaling naar de praktijk Het hier gebruikte model geeft inzicht in het samenspel van vegetatie en riviergedrag. Het model is zo

JUNI 2017

39

opgezet dat het in de toekomst relatief eenvoudig is te koppelen aan een bestaand Delft3D model.

Daarmee kunnen effecten van bijvoorbeeld invasieve soorten, dammen en klimaatverandering voorspeld worden en manieren worden gevonden hoe deze effecten tegen te gaan. Met dit model is het m ­ ogelijk om natuurlijke vegetatie-ruwheid over de tijd te laten variëren, zodat het gebruikt kan worden om de lange-termijn e ­ ffecten van beheersmaatregelen op de ­oevervegetatie en gerelateerde waterstanden door te rekenen. Op dit moment worden stappen gezet om de vegetatiemodule te implementeren in de Delft3D software. Als dit klaar is kan een breder publiek gebruik maken van deze innovatieve manier van dynamische vegetatiemodellering.

Mijke van Oorschot (Deltares, Universiteit Utrecht) Maarten Kleinhans (Universiteit Utrecht)

SAMENVATTING Op dit moment is er weinig inzicht in de manier waarop water, bewegend zand en vegetatie elkaar wederzijds beïnvloeden en zo de vorm van de rivier en het vegetatiepatroon bepalen. Dit is wel noodzakelijk als langetermijneffecten van menselijke ingrepen op natuurontwikkeling en waterstanden bepaald moeten worden. Daarom hebben wij een model ontwikkeld dat deze dynamische interacties kan simuleren op een tijdschaal van decennia tot eeuwen. Een vergelijking met data uit het veld laat zien dat het model natuurlijke vegetatie- en rivierpatronen en dynamiek goed kan reproduceren. Het model is ingezet voor onderzoek naar de effecten van invasieve soorten, dammen en klimaatverandering, maar kan in de toekomst ook gebruikt worden voor het doorrekenen van effecten van ecologische herstelmaatregelen.

Hoe beïnvloeden water, zand en vegetatie elkaar?

Het kennismagazine Water Matters van H2O is een initiatief van Koninklijk Nederlands Waternetwerk Onafhankelijk kennis(sen)netwerk voor en door Nederlandse water­ professionals.

Water Matters wordt mogelijk gemaakt door ARCADIS Wereldwijd opererende ontwerp- en adviesorganisatie op het gebied van de natuurlijke en gebouwde omgeving die duurzame resultaten levert door de toepassing van ontwerp, advisering, engineering, project- en managementdiensten.

Deltares Onafhankelijk kennisinstituut op het gebied van water, ondergrond en infrastructuur. Wereldwijd wordt gewerkt aan slimme innovaties, oplossingen en toepassingen voor mens, milieu en maatschappij.

KWR Watercycle Research Institute Instituut voor toegepast wetenschappelijk wateronderzoek dat kennis genereert en samenbrengt voor innovaties in en optimaal beheer van de waterketen.

Royal HaskoningDHV Onafhankelijk internationaal advies-, ingenieurs- en projectmanagementbureau, dat samen met klanten en partners een bijdrage levert aan een duurzame samenleving.

Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA) Kenniscentrum van regionale waterbeheerders in N ­ ederland, dat zorgt voor het ontwikkelen, bijeenbrengen, delen en implementeren van kennis die nodig is om de opgaven waar waterbeheerders voor staan, goed uit te voeren.

Netherlands Water Partnership (NWP) Netwerk ter ondersteuning van de watersector bij export en internationale samenwerking. 200 organisaties (profit en non-profit) hebben zich erbij aangesloten.

Wageningen Environmental Research (Alterra) Onderzoeksinstituut dat door onafhankelijk onderzoek bijdraagt aan het realiseren van een kwalitatief hoogwaardige en duurzame groene leefomgeving.