Thuis
Contacten

    Hoofdpagina


Stofstromen van stikstof en fosfaat in het beheersgebied van het Waterschap Peel en Maasvallei Analyse van de huidige toestand van de meetpunten, een balans van de vrachten van stikstof en fosfaat en een trendanalyse per stroomgebied

Dovnload 3.17 Mb.

Stofstromen van stikstof en fosfaat in het beheersgebied van het Waterschap Peel en Maasvallei Analyse van de huidige toestand van de meetpunten, een balans van de vrachten van stikstof en fosfaat en een trendanalyse per stroomgebied



Pagina2/5
Datum05.12.2018
Grootte3.17 Mb.

Dovnload 3.17 Mb.
1   2   3   4   5

Voorwoord


Dit rapport is het resultaat van de afstudeerstage bij het Waterschap Peel en Maasvallei. Deze stage duurde van 5 maart tot 8 juni en stond onder begeleiding van Gabriël Zwart, Senior medewerker Onderzoek van het Waterschap Peel en Maasvallei.
Bij dit rapport hoort ook een cd-rom met daarop alle bijbehorende bestanden, zowel Excel, Arc-GIS, Word en Acces, als de resultaten van de modelleringsoftware.
Gedurende deze stage heb ik hulp gehad van diverse personen die ik bij deze wil bedanken. Het betreft hier Johan Bode voor de hulp bij GIS, Toon Basten voor het leveren van de data en Gabriël Zwart voor de begeleiding. Ook wil ik Han Kessels van het Waterschap Roer en Overmaas bedanken voor de informatie over de stoffenbalans en de trendanalyse en Victor van den Berg van het Waterschap Brabantse Delta voor de uitleg over de stoffenbalans.

Een apart woord van dank is er voor Tom Basten, Heather Holman en Janna Schoonakker van Waterschap Aa en Maas voor het leveren van de informatie van de Eeuwselse Loop en de ER-c data voor 2003.


Samenvatting


Dit rapport is tot stand gekomen na onderzoek naar de toestand van de nutriënten stikstof en fosfaat in het beheersgebied van het Waterschap Peel en Maasvallei.
De reden voor dit onderzoek is de Kaderrichtlijn Water, welke zich richt op het beheer van alle wateren om deze veilig te stellen voor de komende generaties, die door de grote en toenemende belasting van de waterbronnen het steeds moeilijker zouden hebben om schoon drinkwater te krijgen
Er is onderzoek gedaan naar de huidige situatie, met behulp van de normen van de KRW en de 4e nota waterhuishouding (MTR), door middel van een meetpuntanalyse voor de periode 2004 t/m 2006 van het routinematig meetnet.

De resultaten laten zien dat 52,3% van de waterlopen voldoen aan de KRW-norm voor stikstof van 4,0 mg/l, 22,7% voldoet aan de KRW-norm voor fosfaat van 0,14 mg/l en 14,5% van de waterlopen voldoet aan beide normen. Voor de 4e nota waterhuishouding, die ook is gebruikt in dit onderzoek, zijn deze percentages afwijkend door een andere normhantering.

MTR fosfaat (0,15 mg/l) 18,0%

MTR stikstof (2,2 mg/l) 26,2%

MTR beide 9,3%
Het tweede deel van het onderzoek gaat in op de trend van stikstof en fosfaat van de afgelopen 23 jaar voor fosfaat en 15 jaar voor stikstof. Hierbij is ook het gedeelte vanaf 1995 tot en met 2006, voor beide nutriënten, apart benaderd. De resultaten van de trendanalyse zijn vrij constant. Het overgrote deel laat een daling zien al dan niet significant.

Het grootste verschil zit hem in de analyse die gemaakt is tussen 1995 en 2006 voor fosfaat en de analyse van de volledige meetperiode. Deze laatste geeft aan dat fosfaat vrijwel geen verandering laat zien, op de Eeuwselse loop na die net een sterke daling laat zien terwijl voor de langere periode er voor acht waterlopen een licht negatieve trend zichtbaar is en één met een sterk negatieve trend (Swalm).

Voor stikstof zijn er zeven waterlopen die op de lange termijn wel een daling laten zien maar over de korte termijn net niet terwijl de rest licht negatief blijft.
Het derde en laatste deel is het in beeld brengen van de verschillende bronnen van stikstof en fosfaat en in welke mate deze aan het geheel bijdragen. Deze vrachten komen in de Maas en uiteindelijk in de Noordzee terecht waar het een belasting vormt, samen met alle andere vrachten van andere waterlopen.
Voor ieder onderdeel zijn er verschillende conclusies te trekken maar het belangrijkste feit is de overall conclusie die na het bestuderen van alle gegevens tot het volgende heeft geleid:

De kwaliteit van de waterlopen, zowel stilstaand als stromend, is de afgelopen jaren voor stikstof en fosfaat verbeterd, maar het voldoen aan de (werk)norm voor natuurlijke beken is niet voor alle waterlopen weggelegd.

Summary

This report is the result of a research from the situation of the nutrients nitrogen and phosfate in the management area of the Waterschap Peel en Maasvallei.


The reason for this research is the European Water Framework Directive (KRW), which aims to the management of all kinds of waters, to secure the drinking water for the next generations. The large and increasing load of the water sources makes it more and more difficult to get clean drink water.
At first the research was tot the current situation, with the aid of the standards of the KRW and the 4e Nota Waterhuishouding (NW4), by means of an analysis of the measure points. This is done for the period of 2004, 2005 and 2006 of the routine monitoring network.

The results show a 52,3% of the streams which achieve the KRW standard of 4,0 mg/l Nitrogen. Phosfate shows a 22,7% achieving the KRW standard of 0,14 mg/l phosfate. There is also a percentage that achieves both standards, about 14,5% of the streams achieve to stay under the standards of nitrogen and phosfate.

The NW4 which also has been used in this research shows some different results. This is a result of the use of a different use of standards

MTR Phosfate (0,15 mg/l) 18,0%

MTR Nitrogen (2,2 mg/l) 26,2%

Both 9,3%


The second part of the research shows the tendency of nitrogen and phosfate of the last 23 year for phosfate and 15 year for nitrogen. There also has been a research for the period of 1995 till 2006 to compare the difference between the two periods.

The results of the long term tendency are constant, and shows a decrease for almost every stream. The difference with the “short” term tendency can be found at the phosfate concentration. While during the long term tendency the concentration decreases, on the short term tendency there is no decrease nor increase. Except for the Eeuwselse loop which at first shows no variation but on the short term tendency there is a strong negative trend. For Nitrogen there are seven streams that go from a small tendency to no tendency.


The third part is to investigate which source delivers nitrogen and phosfate and how large the cargo is in reference to the source and the cargo in the river.

The cargo of phosfate and nitrogen will flow into the river Maas and at last in the North sea, where it, together with the cargo’s of other streams, forms a load for the system.


There are conclusions for every part of this research, but the most important fact is the overall conclusion, established after examining all the results and which is has leaded to the following :

The quality of the water streams and lakes have improved for nitrogen and phosfate, but achieving the (temporarily working)standards for natural streams is not reachable for all streams.

Inhoudsopgave


Stofstromen van stikstof en fosfaat in het beheersgebied van het Waterschap Peel en Maasvallei 1

Analyse van de huidige toestand van de meetpunten, een balans van de vrachten van stikstof en fosfaat en een trendanalyse per stroomgebied 1



Stofstromen van Stikstof en Fosfaat in het beheersgebied van het Waterschap Peel en Maasvallei 2

Analyse van de huidige toestand van de meetpunten, een balans van de vrachten van stikstof en fosfaat en een trendanalyse per stroomgebied 2



Voorwoord 3

Samenvatting 4

Summary 5

Inhoudsopgave 6

1 Inleiding 0

1.1 Probleemanalyse 0

1.2 Doelstelling 0

1.3 Aanpak 0

1.4 Structuurbeschrijving rapport 0

2 Achtergronden 1

2.1 Waterschap Peel en Maasvallei 1

2.2 Eutrofiëring 1

2.3 Kaderrichtlijn Water 3

2.4 4e Nota Waterhuishouding 4

2.5 Waterlopen gebruikt voor de Balansen 5

2.6 Stone 6

2. Rapport Witteveen en Bos 6



3 Werkwijze 7

3.1 Inwinnen van informatie en gegevens 7

3.2 Ordenen van de verkregen informatie 7

3.3 Analyse huidige toestand N en P voor 2004-2006 7

3.4 Resultaten koppelen aan een GIS Kaart 7

3.5 Trendanalyse 1996 tot 2006 7

3.6 Balansen 8

4 Resultaten 9

4.1 Resultaten N en P analyse 2004-2006 stromende wateren 9

4.2 Resultaten N en P analyse 2004-2006 stagnante wateren 14

4.3 Resultaten GIS-kaarten 16

4.4 Resultaten Trendanalyse 18

4.5 Resultaten Stoffenbalans 22



5 Conclusie 25

5.1 Conclusie analyse roulerend meetnet 2004-2006 stromende wateren 25

5.2 Conclusie analyse roulerend meetnet 2004-2006 stagnante wateren 25

5.3 Conclusie trendanalyse stroomgebieden 26

5.4 Conclusie trendanalyse waterlopen 27

5.5 Conclusie stoffenbalans 28

5.6 Overall conclusie 28

6 Discussie en aanbevelingen 29

6.1 Discussie 29

6.2 Aanbevelingen 30

Verklarende woordenlijst 31

Literatuurlijst 32

Bijlagen 33

Bijlage I STONE 34

Bijlage II: Klasse, kleurweergave en waarden reductiewens voor MTR, KRW en streefwaarde. 35

Bijlage III GIS-Kaarten 36

Bijlage IV overige resultaten trendanalyses 40

Bijlage V Resultaten voor de streefwaarde 63







1 Inleiding




1.1 Probleemanalyse


Het waterschap Peel en Maasvallei (WPM) heeft, in een (groot) deel van haar watergangen, net als vrijwel iedere andere waterbeheerder last van (te) veel nutriënten in het water. De bronnen voor deze nutriënten zijn zeer verschillend, maar bekend is dat de landbouw, RWZI’s en aanvoer vanuit het buitenland de grotere bronnen zijn. Daarnaast zijn er meerdere kleine bronnen zoals het verkeer, atmosferische depositie en riooloverstorten.

Deze bronnen zijn in het verleden wel al in beeld gebracht maar er heeft geen update plaatsgevonden waardoor er geen kennis is van de huidige toestand.



1.2 Doelstelling


Het doel is het analyseren en in beeld brengen van de stofstromen van stikstof en fosfaat (in concentratie en in vracht) in het beheersgebied van WPM. De vraag die nu wordt gesteld is: “Wat is de bijdrage van verschillende bronnen (balansen), waar gaat het heen met de stofstromen (trendanalyse), nemen ze af of net toe, en waar staan we nu (meetpuntanalyse)?”

Het resultaat van dit rapport is te gebruiken als handvat om een keuze te maken uit de mogelijke maatregelen.



1.3 Aanpak


Het onderzoek is in drie onderdelen uiteengezet om een beeld te krijgen van de huidige toestand en de trend van de afgelopen jaren.

Het eerste gedeelte is het analyseren van de concentratie P en N in de waterlopen. Deze (jaar)analyse vindt plaats op basis van de normen van de MTR én de werknormen voor de KRW die tot op heden bekend zijn. Aangezien het waterschap een 3-jaarlijks meetnet heeft, zijn de waardes van 2004 tot en met 2006 genomen om tot een gebiedsbrede analyse te komen.

Deel twee is het uitvoeren van een trendanalyse over de periode 1980 tot en met 2006.

Het derde deel van dit onderzoek is het maken van balansen voor 3 verschillende waterlopen. Het voorstel is dat voor iedere waterloop een andere aanvoer van water geldt, zoals het buitenland, gebiedseigen water of aanvoer vanuit de Maas. Zo kunnen de verschillende effecten van het verschil in bronnen tussen de waterlopen worden vergeleken.



1.4 Structuurbeschrijving rapport


Hoofdstuk twee beschrijft de achtergronden voor dit rapport.

Het derde hoofdstuk beschrijft per onderdeel de werkwijze om duidelijk te maken hoe er tot het resultaat is gekomen.

Hoofdstuk vier laat de resultaten zien die er bereikt zijn.

In hoofdstuk vijf worden deze resultaten voorzien van een conclusie.

In het laatste hoofdstuk, zes, worden aanbevelingen gedaan en is er ruimte voor discussie

2 Achtergronden




2.1 Waterschap Peel en Maasvallei


Het waterschap heeft een beheersgebied van ongeveer 130.000 ha en heeft ongeveer 2000 km aan waterlopen in actief beheer, hier wordt dus onderhoud en herstelwerk aan gedaan. Daarnaast is er ook 1000 ha aan stilstaande wateren en 80 km maaskade, een extra bescherming bij hoogwater van de Maas.
In Limburg zijn twee waterschappen, te weten Peel en Maasvallei en Roer en Overmaas. Deze twee waterschappen hebben samen het Waterschapsbedrijf Limburg (WBL) opgericht om de inning van waterschapsbelasting, de laboratoria, WVO-verguningen (Wet Verontreiniging Oppervlaktewater), handhaving en het beheer van de waterzuiveringen in Limburg op een plek te concentreren en efficiënter te maken.


2.2 Eutrofiëring


Veel van de waterlopen zijn erg rijk aan nutriënten. Deze nutriënten zijn afkomstig van verschillende bronnen zoals de landbouw en het effluent van RWZI’s. Door deze hogere concentratie is er sprake van eutrofiëring, het rijker worden van het water door een grotere toestroom van nutriënten dan dat er van nature zou zijn. De effecten van eutrofiëring zijn afhankelijk van het soort water, stagnant of stromend. In stagnante wateren veroorzaakt een hoge concentratie aan N en P voor een versterkte groei van algen, de zogenaamde algenbloei. Doordat er zo veel algen bijkomen wordt het voor ondergedoken waterplanten vrijwel onmogelijk om licht te ontvangen van de zon. Het gevolg hiervan is dat deze planten afsterven. De plantensterfte heeft ook effect op de fauna. De onderwaterplanten zorgen net als de algen voor zuurstof in het water, maar de algen gebruiken meer zuurstof dan dat ze aanmaken. Doordat er niet voldoende zuurstof wordt aangemaakt komt het dierlijk leven in gevaar en zal een (groot) gedeelte sterven of, indien mogelijk, wegtrekken.

Voor stromende wateren zal dit effect anders zijn door de stroming die de stikstof en fosfaat transporteert. Er is minder kans op algenbloei en de problemen die door deze algenbloei ontstaan. Maar door de ophoping aan het eind van de cyclus in de Noordzee kan dit tot overlast zorgen.



2.2.1 Stikstof (N)


Stikstof is een belangrijke meststof in de vorm van nitraat (NO3-) maar wordt in het water en de bodem ook aangetroffen als nitriet (NO2-), ammonium (NH4+) en gebonden organisch stikstof.

De bronnen van stikstof zijn onder andere de effluenten van de RWZI’s, de landbouw, atmosferische depositie en bedrijven die hun afvalwater direct of indirect lozen op de waterlopen. De nutriënten die uit het buitenland afkomstig zijn, zijn van verschillende bronnen maar worden onder een noemer, de bron buitenland, geschaard omdat een differentiatie voor dit onderzoek niet nodig is voor het aangeven van de buitenlandse bronnen. Afbeelding 2.1 is een schematische weergave van de kringloop van stikstof. In deze kringloop staat de verbondenheid van de verschillende processen. Feit is dat N2 alleen door bacteriën kan worden omgezet naar ammoniak en ammonium door middel van stikstoffixatie. Vanuit het ammoniak wordt door andere bacteriën Nitriet en van daaruit door weer een bacterie Nitraat gevormd.

De enige manier om stikstof uit het systeem te krijgen is eveneens met de hulp van bacteriën. Het zogenaamde denitrificatie proces vindt plaats door bacteriën die op anaërobe locaties leven, waarbij nitraat wordt omgevormd naar N2.

Nitraat is ook de vorm die door planten wordt geassimileerd . Daarna wordt het stikstof door reducenten, na het sterven van planten en dieren omgevormd tot ammonium of ammoniak.





2.2.2 Fosfor (P)


Fosfaat (PO43-) is een andere belangrijke meststof. Fosfaat komt voornamelijk vanuit de RWZI’s, landbouw en uit het buitenland, via de waterloop zelf, in Nederland terecht. Fosfaat kan worden ingedeeld in twee groepen, het organisch fosfaat en het anorganisch fosfaat.

In tegenstelling tot stikstof kan fosfaat amper uit het systeem worden verwijderd. Wat er wel gebeurt is dat het tijdelijk “verdwijnt” in de vorm van sedimentgesteente zoals is af te lezen in figuur 2.2



Fosfaat is vroeger gebruikt bij wasmiddelen en andere schoonmaakproducten. Toen men tot de ontdekking kwam, ergens in de begin jaren 80, wat het eigenlijk deed met de natuur heeft men de fosfaten niet meer in wasmiddelen gebruikt. Dit verklaart een groot deel van de daling in de P-totaal concentratie.
Fosfaat en stikstof zijn 2 onmisbare bronnen voor het leven. Dit komt omdat ze onder andere nodig zijn bij de vorming van cellen en eiwitten en een bestanddeel zijn voor DNA. Daarnaast is fosfaat een belangrijke energiedrager op celniveau, in de vorm van het zogenaamde ATP (Adenosine Tri Phosfate). Als dit molecuul zich splitst in een fosfaatgroep en ADP (Adenosine Di Phosfate) komt chemische energie vrij die de cel gebruikt voor temperatuurbeheersing, metabolisme en beweging.


2.3 Kaderrichtlijn Water


Het is slecht gesteld met de watersituatie in Europa, 20% van alle wateren wordt ernstig bedreigd door belasting van meststoffen, zware metalen en giftige stoffen. 65% van alle drinkwater wordt gewonnen uit grondwater. En 60% van de steden put hierdoor haar grondwater uit. Dit is een greep uit de uitspraken die vermeld staan in de brochure “De Kaderrichtlijn water, In ieders belang” van de Europese commissie.
De Kaderrichtlijn water is om verdere verslechtering van de waterkwaliteit te voorkomen en het water veilig te stellen voor de komende generaties en is daarom gebaseerd op een ambitieuze en innovatieve aanpak van het beheer. Hiervoor zijn kernelementen opgesteld:

  • De bescherming van alle wateren (rivieren, meren, kustwateren en grondwater)

  • Het stellen van ambitieuze doelen, om ervoor te zorgen dat alle wateren in het jaar 2015 de ‘goede toestand’ hebben bereikt

  • De verplichting tot grensoverschrijdende samenwerking tussen landen en alle betrokken partijen

  • Ervoor zorgen dat alle belanghebbenden, met inbegrip van NGO’s(non gouvernemental organisations), en lokale gemeenschappen, actief deelnemen aan activiteiten op het gebied van waterbeheer

  • De verplichting van het voeren van een waterprijsbeleid en ervoor zorgen dat de vervuiler betaalt.

  • Het in evenwicht houden van de milieubelangen en de belangen van zij die afhankelijk zijn van het milieu.

Het uiteindelijke doel van de KRW is het in 2015 halen van de ‘goede toestand’ voor alle wateren. Er is wel nog een uitloopperiode van 2x zes jaar, maar in uiterlijk 2027 moeten alle wateren voldoen aan de goede toestand.

Deze goede toestand is per waterlichaam verschillend omdat er per waterlichaam wordt gekeken naar wat kan er uiteindelijk van terecht komen.

Ook verlangt de KRW dat de lidstaten een waterprijsbeleid ontwikkelen waarbij de gebruiker een rechtvaardige bijdrage moet betalen.


Daarnaast is er in de KRW de afwenteling een belangrijk onderdeel. Deze afwenteling is de vracht die een waterschap “levert” aan een stroomafwaarts gelegen waterbeheerder, zoals een waterschap of rijkswaterstaat, en uiteindelijk de Noordzee.
Dit onderzoek beslaat het segment van de nutriënten in het beheersgebied van het Waterschap Peel en Maasvallei, dat onder de ecologische kwaliteit valt. De werknormen voor de nutriënten waar mee gewerkt is, zijn gesteld op 0,14 voor Ptotaal (totale concentratie van fosfaat) en 4,0 voor Ntotaal (totale concentratie voor stikstof).


2.4 4e Nota Waterhuishouding


Voor dat de KRW van kracht is geworden, golden in Nederland de normen van de 4e Nota Waterhuishouding (NW4) uit 2000. De normen die hierin zijn gehanteerd zijn gelijk aan de MTR, of te wel het Maximaal Toelaatbaar Risico. De MTR is afgeleid van de NOEC (No Observed Effect Concentration/geen waargenomen effect concentratie) en is de concentratie waarbij er geen negatief effect optreedt, zoals sterfte of verminking, bij een bepaalde concentratie. Deze is bepaald voor vrijwel alle schadelijke en/of vermestende stoffen zoals zware metalen, stikstof en bestrijdingsmiddelen door middel van bioassays. Bioassays zijn proeven waarin de effectconcentratie wordt bepaald met behulp van verschillende soorten organismen. Voor wateren is dit bijvoorbeeld een alg, een waterplant, een soort macrofauna en een vis

2.5 Waterlopen gebruikt voor de Balansen


De keuze van de onderstaande waterlopen is gebaseerd op de verschillen in de bronnen van de wateraanvoer en is gemaakt in overleg met medewerkers van de afdeling BOA. De keuze om drie waterlopen uit te zoeken is gebaseerd op de haalbaarheid van het project. Het is op kleine schaal en geeft een duidelijker beeld dan het hele beheersgebied wat de bronnen van de nutriënten zijn.


2.5.1 Eeuwselse Loop


De Eeuwselse loop is een waterloop in het beheersgebied van het waterschap Peel en Maasvallei en in het beheersgebied van het Waterschap Aa en Maas in Noord-Brabant.
Het stroomgebied in Limburg bedraagt 13,31 km2 en beslaat in Limburg voornamelijk landbouwgebied.

D
Afb. 2.3 stroomgebied Eeuwselse loop, aangegeven met rode lijn


e beek is gegraven en was volledig

genormaliseerd en voert water af van het

Schepers Peelke door de Astense Peel.

Het gedeelte van de Eeuwselse loop in Limburg is vrij recent nog heringericht.


De waterkwaliteit voor nutriënten wordt beïnvloed door de landbouw, industrie en de rioolwaterzuiveringsinstallatie te Meijel. Deze RWZI is ook een bron van wateraanvoer.

2.5.2 Niers



De Niers is een waterloop van ongeveer 114 km lang waarvan om en nabij 8 km in Nederland ligt en de rest in Duitsland. Het totale afwateringsgebied bedraagt 1348 km2, voor Nederland bedraagt dit oppervlak 31km2.

De Niers loopt zoals eerder vermeld voor het grootste deel door Duitsland, waar er veel waterzuiveringen hun effluent op lozen. Daarnaast loost de RWZI te Gennep haar effluent op de Niers. Dit is een van de meest bemeste waterlopen van het waterschap.


Afb. 2.4 Stroomgebied Eeuwselse loop aangegeven met groene lijn


2.5.3 Oostrumse beek


De Oostrumse beek is ongeveer 20 km lang en wordt gedeeltelijk gevoed met maaswater uit het Peelkanaal. De monding van de Oostrumsche beek ligt aan de Maas ten oosten van Venray. Het bovenstroomse gedeelte van de beek loopt door gebieden met intensieve landbouw, de benedenloop vindt haar weg door extensieve landbouwgebieden en natuurlijke gebieden. Het totale oppervlak van het afwateringsgebied bedraagt 47,6 km2.

Er bevinden zich geen RWZI’s in het afwateringsgebied die de kwaliteit beïnvloeden.





Afb. 2.5 Stroomgebied Oostrumsche beek aangegeven met paarse lijn

1   2   3   4   5

  • 1 Inleiding 1.1 Probleemanalyse
  • 1.4 Structuurbeschrijving rapport
  • 2 Achtergronden 2.1 Waterschap Peel en Maasvallei
  • 2.3 Kaderrichtlijn Water
  • 2.4 4 e Nota Waterhuishouding
  • 2.5 Waterlopen gebruikt voor de Balansen
  • Afb. 2.4 Stroomgebied Eeuwselse loop aangegeven met groene lijn 2.5.3 Oostrumse beek

  • Dovnload 3.17 Mb.