Gevolgen van verontreinigende stoffen voor waterkwaliteit en gezondheid

De World Health Organisation en, dichter bij huis, de Europese Unie en de Nederlandse overheden, waarschuwen voor de toename van deze stoffen in ons milieu. Ze werken aan richtlijnen en regelgeving voor het tegengaan van verontreiniging. Deltares levert kennis over de verspreiding en de emissies, de afbraak en mogelijke oplossingen en verwijdering van de schadelijke stoffen.

Antropogene en natuurlijke verontreiniging

Hormonen, medicijnresten, plastics en antibiotica, maar bijvoorbeeld ook PFAS komen via lucht, water en bodem terecht in de bronnen van drinkwater, ons voedsel en recreatiegebieden. Zo komen we ongevraagd en vaak onbewust in aanraking met deze antropogene stoffen.

Omdat er steeds weer nieuwe stoffen bijkomen, is het vaak ondoenlijk om te voorkomen dat ze in het milieu komen. Ook is het (nog niet) altijd duidelijk wat deze stoffen betekenen voor de gezondheid en de biodiversiteit. We weten wel dat een aantal van de stoffen zorgwekkend tot zeer zorgwekkend is.

Het is ook problematisch voor de kwaliteit van water en bodem dat mensen de balans veranderen van natuurlijke stoffen, zoals van nitraat en fosfaat. De gezondheid van mens en natuur is daaraan verbonden.

Klimaatverandering en maatschappelijk belangrijke transities zoals die van de energie, landbouw, circulaire economie en verduurzaming hebben ook effect op de verspreiding en de hoeveelheid natuurlijke en antropogene stoffen.

Verspreiding verontreinigende stoffen aanpakken

Onze opdrachtgevers als waterschappen, ministeries en drinkwaterbedrijven willen daarom graag weten hoe we verontreinigingen terug kunnen dringen. Bijvoorbeeld door natuurlijke afbraakprocessen te stimuleren. Een belangrijke vraag is ook wat je als eerste moet aanpakken om vervuiling tegen te gaan, ecosystemen te herstellen en watergerelateerde gezondheidsrisco’s te verminderen. Om die vragen te kunnen beantwoorden, moet er inzicht zijn in de effecten die de stoffen hebben op welke plaats en hoe verontrustend deze zijn.

We helpen onze relaties met onderzoek naar hoe de stoffen zich verspreiden, welke problemen ze kunnen veroorzaken en dragen kennis aan voor normstellingen. Met kennis over toxiciteit en mobiliteit van stoffen, helpen we hen keuzes te maken over wat als eerste aan te pakken.

We willen met ons onderzoek issues in de toekomst voorkomen. Door nu keuzes te maken welke stoffen je wel of niet toelaat in het milieu, voorkom je dat er over tien of twintig jaar een probleem bij hebt. Zoals nu het geval is met PFAS

Hilde Passier - expert bodem- en grondwaterkwaliteit

Het water en bodemsysteem

Het zwaartepunt in het onderzoek van Deltares naar verontreinigende stoffen, ligt bij het ontwikkelen van kennis over hoe die door het bodem en watersysteem gaan. We bekijken dit vanaf het punt waar ze erin gaan tot waar ze er uitkomen, en waar ze effect hebben op bronnen voor drinkwater of het ecosysteem, van de bron tot aan de zee. Hiervoor zetten we data, systeemkennis en modellen in.

Vragen over verontreinigende stoffen starten bij de emissie: hoeveel stoffen gaan het water in? Wat gebeurt er als ze in het water komen, getransporteerd worden met de stroming en opgenomen in het oppervlaktewater? Hoe en waar worden de stoffen vastgelegd en afgebroken? Welke en hoeveel stoffen komen in de zee? Of in de bodem en sijpelen door naar het grondwater waarin ze meegaan op de grondwaterstromen?

Natuurlijke afbraak van verontreinigde stoffen

Sommige stoffen worden onderweg afgebroken en verdwijnen voorgoed. Andere komen elders tevoorschijn. Dan is de vraag in welke gedaante dat gebeurt en wat de impact daarvan is op het ecosysteem en uiteindelijk menselijke gezondheid. Deltares bestudeert dat gehele proces en we zetten onze kennis in om te proberen schadelijke effecten te reduceren.

Daarvoor voeren we experimenten uit waarmee we snellere afbraakprocessen onderzoeken. Er zijn bijvoorbeeld bacteriën die verontreinigingen extra lekker vinden en niet schadelijk zijn voor mens en natuur. Onze onderzoekers doen proeven om die natuurlijke processen te stimuleren. Het doel is de verontreinigingen kwijt te raken voor je het water weer gaat gebruiken voor drinkwater, landbouw of industrie. En dat de impact voor de biodiversiteit minimaal is.

Verschillende typen onderzoek komen samen:

• Data en modelstudies: we analyseren en bewerken datasets en berekenen concentraties in het bodem en water met hydrologische, chemische en ecologische modellen. We simuleren heden en toekomst voor diverse scenario’s.
• Labstudies: vanuit deze studies op de schaal van een labtafel, een aquarium of iets grotere proefopstelling, leveren we onze opdrachtgevers rechtstreeks gegevens. Of we gebruiken ze om onze modellen beter te maken. Daardoor kunnen we berekenen hoe de stoffen terechtkomen in het water vanuit de bron en hoe ze zich bewegen in het water. En hoe we ze uit het water en de bodem zouden kunnen verwijderen.
• Veldstudies: Na onderzoek in het lab, schalen we dit op en doen we veldstudies. Ook betrekken we bewoners bij het leveren van data. Deze zogenaamde citizen science bevordert bewustzijn over het belang van waterkwaliteit en draagt bij aan de validatie van kennis.
  
  

Aanpak verontreinigende stoffen door kennisdeling en samenwerking

In alle trajecten waarin Deltares onderzoek doet, betrekken we kennispartners en belanghebbenden om het onderzoek efficiënt uit te voeren en te versnellen.

‘Dat moet ook want de hoeveelheid stoffen en daarmee de urgentie, neemt nog steeds toe. De eerder genoemde transities bieden ook kansen’, zegt Deltares-expert Hilde Passier. ‘De opgaven zijn complex, de samenhang daartussen maakt dat we onze kennis moeten linken aan die van andere (kennis)partijen.

Want water en ondergrond zijn overal en hebben een sterk verbindende maar ook sturende kracht. Daarin zitten zowel kansen als beperkingen waarmee we met de juiste kennis goed kunnen omgaan. De juiste kennis ontwikkelen is cruciaal en gebaat bij goede samenwerking. Wij vinden het belangrijk dat alle benodigde kennis goed landt bij relevante partijen en dat we die in samenhang presenteren. Daarvoor staan we als Deltares aan de lat'.

Zero pollution en een circulaire aanpak

Door het grensoverschrijdende karakter van verontreinigende stoffen, is het belangrijk ook internationaal te handelen. Dat gebeurt in Europa met Zero Pollution, EU Soil Directive en Green Deal. Dat wordt vertaald naar nationaal beleid in lidstaten. De essentie daarvan is dat er geen schadelijke stoffen meer in het milieu terecht mogen komen.

Zo begin je bij de bron en opteer je voor een circulaire aanpak. Deltares adviseert beleidsmakers over de aanpak van verontreinigingen vanuit het integrale systeem. Het gaat daarbij om vragen als:

• Waar liggen de beste kansen om in het systeem in te grijpen? Denk aan het stimuleren van afbraakprocessen op een plek in een waterrijk gebied om concentraties van diffuus aanwezige stoffen te verminderen en minder schade te laten hebben.
• Welke hotspots van verontreinigingen zijn er waar kun je ze het beste opruimen om verdere verspreiding te voorkomen?
• Hoe kunnen verschillende functies in een gebied gecombineerd worden, zodat de effecten van eventuele verontreinigingen goed meegenomen worden en zo mogelijk gereduceerd worden?

Onze opdrachtgevers hebben veel keuzes te maken. Wij helpen hen met onze kennis en onderzoek dat zo goed mogelijk te doen vanuit een kwalitatief oog voor water en bodem.