Acute toxiciteitstesten, een aanvulling op de stoffenaanpak? Onderzoek van industriële effluenten in Noord- Nederland en Zuid- Holland

Transcriptie

1 Acute toxiciteitstesten, een aanvulling op de stoffenaanpak? nderzoek van industriële effluenten in Noord- Nederland en Zuid- Holland nota nummer oktober 1996

2

3 ministerie van verkeer en waterstaat rijkswaterstaat riza Acute toxiciteitstesten, een aanvulling op de stoffenaanpak? nderzoek van industriële effluenten in Noord-Nederland en Zuid-Holland IF WV-nota auteur(s) P.J.F. de Graaf J. Graansma M. Tonkes E.V. ten Kate C.M.H. Beckers datum 2 1 oktober 1996

4 Acute toxiciteitstesten, een aanvulling op de stoffenaanpak? nderzoek van industriële effluenten in Noord-Nederland en Zuid-Holland 2

5

6 4 riza

7 Samenvatting Naar aanleiding van de beperkingen van de stofgerichte aanpak in het emissiebeleid is gezocht naar aanvullende methoden voor het beoordelen van de milieubezwaarlijkheid van het totaal effluent. Door het RIZA is hiertoe gewerkt aan een tweetal methodieken, te weten de Totaal Effluent Milieubezwaarlijkheidsmethodiek (TEM) en Totaal Effluent Toxiciteit (TET). In een RIZA-werkdocument genaamd 'Toxiciteitstesten in de Wvo-vergunningverlening' is globaal aangegeven op welke manier acute toxiciteitstesten toegepast zouden kunnen worden. De FWV-werkgroep 'Effectenkant van het emissiebeleid' (cluster A) heeft besloten om de toepassingsmogelijkheden van acute toxiciteitstesten te onderzoeken door middel van een pilot-study. Het doel van deze studie is in eerste instantie het verkrijgen van meer inzicht in de acute toxiciteit van het effluent van een aantal geselecteerde bedrijven. Uitgangspunt hierbij is dat de parameter acute toxiciteit een vollediger inzicht geeft van de totale (acute) toxiciteit van het betreffende effluent dan de standaard fisisch-chemische analyses. Daarnaast bleek binnen het RIZA behoefte aan een vergelijking van de bruikbaarheid van de traditionele gestandaardiseerde toxiciteitstesten ter bepaling van acute toxiciteit op verschillende trofische niveaus met zogenoemde 'toxkits' (snelle, eenvoudige én relatief goedkope toxiciteitstesten; deze worden sinds kort -internationaal- in de praktijk toegepast). Zeventien effluenten afkomstig van bedrijven in het beheersgebied van de Directies Noord- Nederland en Zuid-Holland zijn onderzocht op acute toxiciteit met standaardtesten op 4 trofische niveaus, namelijk bacteriën, algen, kreeftachtigen en vissen. Daarnaast zijn testen uitgevoerd met twee toxkits: een raderdiertje en een kreeftachtige. m inzicht in de fysisch-chemische samenstelling van de effluenten te krijgen, is gebruik gemaakt van informatie in Wvo-vergunningen, vergunningaanvragen en bedrij fsafialwaterrapportages. Bovendien is voor een aantal effluenten een GC-MS analyse gemaakt. Uit de resultaten blijkt dat van de 17 onderzochte effluenten er één 'zeer acuut toxisch', vijf 'matig acuut toxisch' en negen 'weinig acuut toxisch' waren voor één of meerdere organismen. Slechts 2 effluenten waren 'niet acuut toxisch' voor de geteste organismen. Van de matig en weinig acuut toxische effluenten uit het beheersgebied van de directie Noord-Nederland bleken 3 niet volledig gesaneerd te zijn'. Twee effluenten waren wel volledig gesaneerd, maar werden toch als weinig acuut toxisch geclassificeerd. Slechts één volledig gesaneerd effluent was niet acuut toxisch. Deze pilot toont daarmee aan dat volledige sanering conform BUTBBT geen garantie is voor de afwezigheid van acuut toxische effecten. Bij 7 effluenten (nrs. 1, 2, 10, 11, 12, 15, 16) kan de geconstateerde acute toxiciteit van tenminste een van de vier testen volledig verklaard worden aan de hand van de berekende toxiciteit op basis van beschikbare toxiciteitsgegevens omtrent de bekende stoffen. De overige testresultaten kunnen slechts ten dele op deze manier verklaard worden. Bij de overige 8 effluenten bleek de acute toxiciteit niet of nauwelijks te verklaren omdat De saneringstoestand van de bedrijven in het beheersgebied van de directie Zuid-Holland was op het moment van publikatie van dit rapport nog niet bekend. 5

8 de samenstelling van het effluent niet volledig bekend is, of door gebrek aan toxiciteitsgegevens van de in het effluent bekende of geanalyseerde stoffen. De standaardtesten blijken gevoeliger te zijn dan de toxkits. De toxkits zijn daarom vooralsnog geen volwaardig alternatief voor de traditionele gestandaardiseerde testen. Gezien de beperkte opzet van het onderzoek (één steekproef per lozing) moeten de conclusies ten aanzien van de acute toxiciteit van de onderzochte effluenten genuanceerd worden bekeken. mdat niet bekend is in hoeverre sprake is van fluctuaties in de tijd bij de betreffende effluenten, kan het zo zijn dat de niet-acuut toxische effluenten yéj als toxisch geclassificeerd moeten worden. Bij de overige effluenten kan in de tijd ook sprake zijn van een sterkere of makkere toxiciteit. Daarom dient het uitgangspunt voor de uiteindelijke classificatie de 'worst case' te zijn. Hiervoor zullen per lozing meerdere steekproeven genomen moeten worden. Geconcludeerd kan worden dat acute toxiciteitstesten waardevolle en aanvullende informatie opleveren over de toxische eigenschappen van zowel volledig gesaneerde als van nietgesaneerde effluenten. Het is duidelijk dat slechts bij een deel van de effluenten de stoffenaanpak voldoende inzicht levert in de toxiciteit van effluenten. De beperkingen van de stoffenaanpak zijn hiermee aangetoond. Dit werkdocument sluit af met een reeks van aanbevelingen voor het invoeren van toxiciteitstesten en een voorstel voor een praktijkgericht vervolgproject. 6

9 Inhoudsopgave Voorwoord... 3 Samenvatting Inleiding Beperkingen stofgerichte aanpak Acute toxiciteitstesten Doel pilot-study Leeswijzer Methoden Selectie bedrijven Bemonstering Toxiciteitstesten INTERMEZZ Toxiciteit Toxiciteitsclassificatie Standaard acute toxiciteitstesten Toxkits Samenstelling effluenten GC-MS-analyse Wvo-vergunningen Bedrijfsafvalwaterrapportages Berekening acute toxiciteit op basis van fysisch-chemische parameters Resultaten Acute toxiciteit effluenten Zeer acuut toxische effluenten Matig acuut toxische effluenten Weinig acuut toxische effluenten Niet acuut toxische effluenten Vergelijking toxiciteitstesten Standaardtesten Toxkits Vergelijking standaardtesten en toxkits Karakterisering effluenten en verklaring toxiciteit Conclusies en aanbevelingen Conclusies Aanbevelingen Referenties 41 7

10 Bijlage 1 : Begrippenlijst Bijlage 2 Beschrijving toxiciteitstesten Standaard toxiciteitstesten Toxkits Bijlage 3. Resultaten acute toxiciteitstesten Resultaten standaard acute toxiciteitstesten Resultaten toxkits Bijlage 4. Fysisch-chemische karakteristiek van effluenten

11 1 Inleiding 1.1 Beperkingen stofgerichte aanpak Bij de uitvoering van het emissiebeleid speelt de stofgerichte aanpak een belangrijke rol. Afhankelijk van de aard en de bezwaarlijkheid van een stof wordt van het betreffende bedrijf een inspanning verlangd om de lozing te saneren door toepassing van de stand der techniek (BUTBBT). Er zitten echter praktische bezwaren aan deze aanpak. Genoemde aanpak werkt slechts voor stoffen waarvan bekend is dat deze in het afvalwater voorkomen. Voor een zeer groot aantal in de industrie gebruikte stoffen is echter niet bekend in hoeverre deze in het effluent terecht komen. Veelal ontbreken analysemethoden of zijn deze te kostbaar. Bovendien is de kennis omtrent de milieubezwaarlijkheid van de meeste stoffen beperkt. In de praktijk wordt daarom veelal gebruik gemaakt van chemische en fysische somparameters, zoals CZV, ECL en AX, om een lozing te kunnen beoordelen. Naar aanleiding van bovenstaande beperkingen van de stofgerichte aanpak is gezocht naar aanvullende methoden voor het beoordelen van de milieubezwaarlijkheid van het totaal effluent. Door het RIZA wordt momenteel gewerkt aan een methodiek waarbij gebruik wordt gemaakt van de volgende parameters: zuurstofierbruik, acute en chronische toxiciteit, rnutageniteit, bioaccurnulatie en persistentie (Tonkes en Botterweg, 1994). Deze Totaal Effluent Milieubezwaarlijkheidsmethodiek (TEM) is echter nog niet volledig operationeel. De methodiek voor vaststelling van de parameters acute en chronische toxiciteit van totaal effluenten - Totaal Effluent Toxiciteit (TET) - is wel beschikbaar, in de vorm van (inter)nationaal gestandaardiseerde testen. In het RIZA-werkdocument 'Toxiciteitstesten in de Wvo-vergunningverlening' (1 994) is globaal aangegeven op welke manier acute toxiciteitstesten toegepast zouden kunnen worden. Toxiciteitstesten leveren informatie waarmee de stofspecifieke aanpak kan worden aangevuld. Met behulp van de standaard fysisch-chemische analyses en uit literatuur bekende toxiciteitsgegevens kan veelal slechts een deel van de toxiciteit van een effluent worden aangegeven. Door middel van toxiciteitstesten wordt daarentegen een totaalbeeld van, in dit geval, de acute toxiciteit verkregen. De vergelijking tussen beide benaderingen levert de verhouding van onverklaarde en verklaarde toxiciteit op (zie 9 2.6). Deze verhouding geeft aan in hoeverre de testen aanvullend zijn. Dit geldt uiteraard met name voor stoffen die onbekend zijn, niet geanalyseerd kunnen worden of waarvoor geen toxiciteitsgegevens beschikbaar zijn. Een eventuele sanering kan hierna conform de stofspecifieke aanpak worden opgezet. Bij de regionale directies van RWS is nog weinig ervaring met de toepassing van acute toxiciteitstesten in het vergunningentraject binnen het kader van de WV. Daarom is door de FWV-werkgroep Effectenkant van het emissiebeleid (cluster A) besloten om het in dit rapport beschreven pilot-project te starten. Het betreft een eerste inventarisatie van de acute toxiciteit van het totale effluent afkomstig van zeventien bedrijven binnen het beheersgebied van de regionale directies Noord-Nederland en Zuid-Holland. De uitvoering van het project was in handen van de werkgroep-tet, waarin vertegenwoordigd de regionale directies Noord-Nederland, ost-nederland, Noord-Holland, Zuid-Holland en het RIZA. 9

12 1.2 Acute toxiciteitstesten De essentie van aquatische toxiciteitstesten is dat testorganismen onder vastgestelde condities worden blootgesteld aan een oplossing - in dit geval een effluent - waarvan men de toxiciteit wil vaststellen. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen kortdurende testen ter bepaling van de acute toxiciteit, en langduriger testen waarbij de effecten op langere termijn geschat kunnen worden (chronische toxiciteit). De voordelen van toxiciteitstesten voor de beoordeling van effluenten zijn: - effecten kunnen worden bepaald van stoffen die chemisch niet detecteerbaar maar wel biologisch actief zijn; - de biologische beschikbaarheid wordt getest; - de testen geven inzicht in de biologische effecten van het effluent; - gecombineerde toxicologische effecten kunnen worden vastgesteld. Acute toxiciteitstesten hebben als voordeel dat deze snel en relatief eenvoudig zijn uit te voeren. Internationaal gestandaardiseerde testen zijn beschikbaar voor verschillende trofische niveaus (Beckers-Maessen, 1994b). 1.3 Doel pilot-study Het doel van deze pilot-study is in eerste instantie het verkrijgen van meer inzicht in de acute toxiciteit van het effluent van een aantal geselecteerde bedrijven. Uitgangspunt hierbij is dat de parameter acute toxiciteit een vollediger inzicht geeft van de totale (acute) toxiciteit van het betreffende effluent dan de analyses. Daarnaast bleek binnen het RIZA behoefte aan een vergelijking van de bruikbaarheid van gestandaardiseerde toxiciteitstesten ter bepaling van acute toxiciteit op verschillende trofische niveaus met zogenoemde 'toxkits'. 1.4 Leeswijzer In hoofdstuk 2 wordt de aanpak van het onderzoek uiteen gezet. Aan de orde komen de gehanteerde criteria voor selectie van de bedrijven, de bemonsteringsmethodiek en de gebruikte toxiciteitstesten (gestandaardiseerde testen en 'toxkits'). Tevens is aangegeven welke bronnen zijn geraadpleegd ter inschatting van de fysisch-chemische samenstelling van de bemonsterde effluenten. Hoofdstuk 3 omvat de resultaten van de toxiciteitstesten per effluent. De geconstateerde acute toxiciteit wordt tevens vergeleken met de verwachte acute toxiciteit, berekend aan de hand van de beschikbare kennis van de in het effluent bekende of geanalyseerde stoffen. De verschillende testen worden ook met elkaar vergeleken om uitspraak te kunnen doen over verschillen in gevoeligheid. Conclusies en aanbevelingen voor de toepassing van toxiciteitstesten worden in hoofdstuk 4 op een rij gezet. De bijlagen tenslotte omvatten een begrippenlijst (bijlage i), beschrijvingen van gestandaardiseerde toxiciteitstesten en toxkits (bijlage 2), de resultaten van de testen (bijlage 3) en karakteristiek van de bemonsterde effluenten (bijlage 4). 10

13 2 Methoden In dit hoofdstuk wordt een overzicht gegeven van voor dit onderzoek toegepaste methoden. Aangegeven wordt hoe de bedrijven geselecteerd zijn, op welke wijze de bemonstering van effluenten heeft plaatsgevonden, de achtergrond en de uitvoering van acute toxiciteitstesten, de bepaling van de samenstelling van effluenten en de wijze waarop de acute toxiciteit verklaard kan worden aan de hand van parameters. 2.1 Selectie bedrijven Alle onderzochte bedrijven zijn geselecteerd aan de hand van de volgende criteria: - het effluent heeft een complexe samenstelling; - de samenstelling van het effluent wisselt in de loop van de tijd; - het effluent bevat biologisch actieve stoffen; - het effluent bevat een grote hoeveelheid stoffen. Er werd van uitgegaan dat, bij de bedrijven die aan een of meerdere van deze criteria voldoen, het uitvoeren van toxiciteitstesten een zinvolle aanvulling is op de standaard fysisch-chemische analyse van het effluent. Toepassing van genoemde criteria heeft geresulteerd in een selectie van de volgende bedrij ven: Industriële bedrijfstak Efluentnummer : - chemie 1,2,4,5,6,7,10,11,15, 16 - tankcleaning: 8, 14 - olieraffinage: 9, 17 - levensmiddelen: 3 - tankop- en overslag: 12 - tankauto transport: Bemonstering In september en oktober 1994 is per bedrijf een steekmonster van het eindeffluent genomen. In één geval (nr. 5) is een etmaalmonster genomen. De monsters zijn gekoeld (4 C) vervoerd en bewaard in plastic vaten (20 liter t.b.v. toxiciteitstesten) dan wel glazen flessen (1 liter t.b.v. GC-MS-analyse). De monsters zijn genomen door Dienstkringmedewerkers van de betreffende Regionale Directie en overgebracht naar het RIZA te Lelystad. Het oorspronkelijke monster werd in gedeeltes ingevroren2. Met deze delen werden acute toxiciteitstesten uitgevoerd. Er is geen bezwaar tegen het invriezen van de monsters, omdat deze behandeling geen invloed blijkt te hebben op zowel de Qsisch-chemische ais de toxische eigenschappen. Dit is in diverse vergelijkingen met en zonder invriezen gebleken. 11

14 2.3 Toxiciteitstesten Ter bepaling van de acute toxiciteit van de effluentmonsters is gebruik gemaakt van traditionele standaardtesten en zogenaamde 'toxkits'. Toxkits zijn snelle, eenvoudige en relatief goedkope toxiciteitstesten die recentelijk beschikbaar zijn gekomen voor toepassing in de praktijk van het waterbeheer. Gestandaardiseerde testen zijn beschikbaar voor vier trofische niveaus, te weten bacteriën, algen, kreeftachtigen en vissen. Toxkits waren tijdens de studie operationeel voor kreeftachtigen en raderdiertjes (vanaf begin 1996 ook voor algen en watervlooien). Met het kiezen van 4 organismen uit verschillende trofische niveaus is een vereenvoudiging van een ecosysteem aangebracht. De 4 geteste organismen zijn dus geen weerspiegeling van een compleet ecosysteem. Voor het goed functioneren van een ecosysteem wegen alle organismen even zwaar (zie ook Derde Nota Waterhuishouding). Daarom worden voor de verschillende organismen geen aparte toxiciteitsgrenzen gegeven (zie 5 2.4). In de gevallen dat slechts één organisme een effect vertoont, en tegelijkertijd aan alle testvoorwaarden is voldaan, kan niet van een testfout worden uitgegaan. Een dergelijk resultaat moet als significant en betrouwbaar worden beschouwd. De toxiciteitsindeling of classificatie van een dergelijk effluent kan in dat geval overeenkomen met een effluent waarbij meerdere organismen een respons vertoonden. De testresultaten zijn weergegeven in vol.% effluent. Deze waarden zijn gekoppeld aan een EC,o,,o of LC,, (zie 'Intermezzo Toxiciteit'). Een resultaat met een hoog vol.% geeft een gering effect aan, want in dat geval is sprake van een geringe verdunning. 100 vol.% komt namelijk overeen met onverdund effluent. Dus, hoe lager de waarde in vol.% effluent, hoe groter het effect. p deze wijze kan de gevoeligheid van de verschillende organismen met elkaar vergeleken worden. Het gevoeligste organisme heeft de laagste testwaarde in vol.% effluent (zie hierna). INTERMEZZ Toxiciteit De toxicologie is de wetenschap die de effecten van stoffen en (stof)mengsels op organismen bestudeerd. De toxicologie maakt onderdeel uit van de ecotoxicologie. Dat is de toegepaste wetenschap die het gedrag en de toxische effecten van schadelijke stoffen in het milieu bestudeerd. Naast toxicologie is voor de ecotoxicologie ook vergaande kennis van ecologie en milieuchemie noodzakelijk. In hoeverre sprake is van toxiciteit en daarmee van effecten van stoffen, is afhankelijk van een aantal factoren. Dit betreft de gevoeligheid van de organismen, de blootstelling van de organismen, de externe milieufactoren en de eigenschappen van de stof(fen). De effectparameters, datgene wat als effect 'gemeten' wordt, zijn vooral sterfte, groeiremming, reproduktie-afwijkingen, ontwikkelingsafwijkingen en gedragsstoornissen. De toxiciteit (of giftigheid) die in dit onderzoek bestudeerd wordt, is de acute toxiciteit. Acute effecten treden in het algemeen op bij relatief hoge concentraties en een korte blootstellingsduur ten opzichte van de levensduur van het organisme. Naast de acute toxiciteit is er ook de chronische toxiciteit. Deze treedt in het algemeen op 12

15 bij relatief lage concentraties en een blootstellingsduur die lang is ten opzichte van de levensduur van het organisme. De acute toxiciteit wordt weergegeven in de vorm van een EC,,,, of LC,,. Dit zijn respectievelijk de (stoqconcentratie waar bij 20 of 50% van de testorganismen na een bepaalde blootstellingsduur een effect optreedt (bijvoorbeeld groeiremming) en de (stoqconcentratie die 50% sterfte geeft na een bepaalde blootstellingsduur (zie ook de begrippenlijst). Er wordt niet van uitgegaan dat een LC, ernstiger is dan een EC,. Beide duiden op biologische effecten van stoffen, en beide geven een bepaalde vorm van aanvullende informatie. ok de keuze voor een EC20/50 of Lc50 in plaats van een EC,,, of LC,,,, heeft een reden. In dat geval kan vanwege het optreden van zogenaamde dosis-effect relaties, een EC,,, of LC,,,, niet op een betrouwbare - statistische - wijze worden vastgesteld. Een nadere uitwerking van de reden voor deze keuzes wordt in een ander kader aangegeven (specifieke rapportages, nota s, richtlijnen, handleidingen). In figuur 2.1 wordt de relatie tussen LC, of EC, en het vol.% effluent getoond (met de bijbehorende classificatie volgens 0 2.4). matig acuut toxisch volume percentage effluent 1 0 Figuur 2.1: De toxiciteitsclassificatie van effluenten op basis van een LC, of een EC, en het volumepercentage effluent (vol.%). 13

16 2.4 Toxiciteitsclassificatie Bij de toxiciteitsindeling of -classificatie is steeds uitgegaan van het voorzorgsprincipe. De parameter acute toxiciteit wordt dus uitsluitend ingezet als aanvulling op de stofspecifieke bronaanpak, om zo de emissie van (acuut) toxische stoffen te voorkomen of te beperken. De toxiciteitsclassificatie is gebaseerd op een viertal criteria (aangepast aan Canton et al, 1991). Drie criteria duiden op het optreden van acute toxiciteit (uitgaande van ECLC,, als effectparameter): < 1 vol.% 1-10 vol.% vol.% : zeer acuut toxisch; : matig acuut toxisch; : weinig acuut toxisch. Eén criterium geeft aan dat geen sprake is van acute toxiciteit: - Blo0 vol.% : niet acuut toxisch. Het organisme met de grootste toxiciteitsrespons is bepalend voor de indeling van de effluenten naar toxiciteit. Dus als van de 4 geteste organismen bijvoorbeeld de kreeftachtige een - van alle vier - laagste waarde van 7 vol.% heeft, wordt het effluent beschouwd als matig acuut toxisch. Indien deze waarde beneden de 1 vol.% ligt, is sprake van een zeer acuut toxisch effluent. Effluenten met een acute toxiciteit tussen de 10 en 100 vol.% vertonen voor een of meer organismen een acuut effect en hebben de indeling weinig acuut toxisch meegekregen. Indien geen acute toxische effecten zijn waargenomen voor alle 4 de organismen, krijgt het effluent de indeling niet acuut toxisch. Bij de bespreking van de resultaten (hoofdstuk 3) is daarnaast een onderscheid gemaakt tussen effluenten waarop een organisme zeer gevoelig, matig gevoelig, weinig gevoelig en ongevoelig heeft gereageerd. Deze voorgestelde criteria zijn hetzelfde als voor de toxiciteit: < 1 vol.% : zeer gevoelig 1-10 vol% : matig gevoelig vol% : weinig gevoelig - >100 vol % : ongevoelig De indeling volgens de criteria is mede op grond van het volgende tot stand gekomen. Voor de stofgerichte benadering wordt frequent uitgegaan van een extrapolatiefactor van 10 tussen acute en chronische toxiciteit (EPA, 1984; van Leeuwen and Hermens, 1995). Dit houdt in dat als de geconstateerde waarde voor de acute toxiciteit met 10 vermenigvuldigd wordt, dit de waarde oplevert van het volumepercentage van het effluent waarbij chronische toxiciteit kan optreden. Een tweetal voorbeelden: 1. de acute toxiciteit van een effluent is getest met de kreeftachtige Daphnia magna en de waarde is 7 vol.%. Deze waarde is kleiner dan 10 vol.% en daarom wordt de waarde voor chronische toxiciteit 70 vol.%. 14

17 2. de acute toxiciteit van een effluent is getest met de bacterie Vibriojscheri en de waarde is 20 vol.%. Deze waarde is groter dan 10 vol.% en daarom wordt niet uitgegaan van het optreden van chronische toxiciteit. Als bij effluenten van een vergelijkbare factor wordt uitgegaan, betekent dit dus dat bij een acute toxiciteit van 4 0 vol.% chronische effecten optreden (1x de acute waarde = <100 vol.%). mdat het optreden van chronische effecten als zeer ongewenst wordt ervaren, wordt een acute toxiciteit van <10 vol.% in dat geval als zeer of matig acuut toxisch ingedeeld. Niettemin blijkt dat een dergelijke extrapolatiefactor per stof sterk kan verschillen (van ; EPA, 1991; Maas et al, 1994; Tonkes & Botterweg, 1994). Voor complexe mengsels zal hier ook sprake van zijn. Naar verwachting zal binnenkort voor de extrapolatiefactor een praktijkgerichte waarde worden vastgesteld. Hiertoe wordt overleg gevoerd tussen REA, RIKZ, RIVM en het Ministerie van VRM. De effluenten die ingedeeld zijn als weinig acuut toxisch ( vol.%) kunnen niet als onschadelijke effluenten beschouwd worden. Als alle 4 de organismen een resultaat in deze range vertonen is blijkbaar sprake van directe effecten op veel organismen in een ecosysteem. Zo n effluent moet beschouwd worden als een effluent dat grote schade zal toebrengen. In de gevallen dat slechts 1 (of 2 of 3) van de 4 organismen toxisch of gevoelig is, is wel degelijk ook sprake van schadelijke effluenten. mdat in een ecosysteem allerlei onderlinge relaties tussen de organismen bestaan, zal een effect op 1 organisme een - indirect- effect veroorzaken bij de overige organismen. Het domino-effect (1 steen veroorzaakt de val van anderen) is hiervoor een mooi voorbeeld Standaard acute toxiciteitstesten De acute toxiciteitstesten zijn uitgevoerd door TN Milieuwetenschappen te Delft volgens internationaal geregistreerde protocollen (NEN of ECD-guidelines). Voor het onderzoek zijn de volgende testen toegepast: TYPE TETS TETSRGANISME 1. bacterie-toets zoutwater bacterie Vibrio Jischeri (Microtox) (v/h Photobacterium phosphoreum) 2. groeiremmingstoets alg zoetwater alg Selenastrum capricornutum 3. acute toets kreeftachtige zoetwater watervlo Daphnia magna zoutwater copepode Acartia tonsa 4. acute toets vis zoetwater zebravis Brachydanio rerio zoutwater guppy Poecilia reticulata In tabel 2.1 wordt per effluent aangegeven welke testen gebruikt zijn. Een gedetailleerde beschrijving van de testen is te vinden in bijlage 2.1. Er is een aantal fysisch-chemische parameters die bij overschrijding zorgt voor acuut toxische effecten bij de organismen (bijlage 3.1 en 3.2). Dit worden de randvoor- 15

18 waarden voor de toxiciteitstesten genoemd. Het betreft vooral ph, zuurstof, nitriet, ammoniak, saliniteit en geleidbaarheid. Randvoorwaarden worden gehanteerd als een grensconcentratie waarboven of waaronder effecten te verwachten zijn. Deze randvoorwaarden zijn experimenteel bepaald. mdat bij het bepalen van de acute toxiciteit gewerkt wordt met levende organismen, kan het voorkomen dat de gevoeligheid voor de randvoorwaarden per populatie verschilt. Indien sprake is van afwijkingen van de gestelde randvoorwaarden, is het in bepaalde gevallen mogelijk om een correctie toe te passen. De ph kan gecorrigeerd worden door een zuur of een base toe te voegen. Hierdoor kan echter de biologische beschikbaarheid van stoffen veranderen. De acute toxiciteit is zowel voor als na ph-correctie bepaald. Het zoutgehalte van een effluent kan niet veranderd worden. Afhankelijk van het zoutgehalte kan wel gekozen worden voor een zout- of zoetwaterorganisme. Uitzondering hierop is de bacterie-test. De bacterie die voor deze test gebruikt wordt, is een zoutwater bacterie. Voor de alg is daarentegen alleen een zoetwater alg gebruikt. Voor de zoetwater alg is nog niet bekend bij welk zoutgehalte deze alg acuut toxische effecten zal ondervinden. Hiervoor is meer onderzoek noodzakelijk zodat in de toekomst ook voor algen een goede keuze van het te testen organisme kan plaatsvinden (zoet- of zoutwater algen). Voor effluenten met een hoge(re) saliniteit is dus behoefte aan internationaal gestandaardiseerde testen voor =tater algen. Deze zijn al beschikbaar. Het is niet duidelijk in hoeverre de uitkomsten van de toxiciteitstesten beïnvloed worden door het uitvoeren van correcties om te kunnen voldoen aan de voor de betreffende test vastgestelde randvoorwaarden. Kort na aankomst van monsters werd het gehalte N, en totaal ammonium geschat m. b.v. Merckoquant-strips. Het totaal ammoniumgehalte werd omgerekend naar ongedissocieerd ammoniak (NH,). Daarnaast werden ph, temperatuur, zuurstof, saliniteit en geleidbaarheid gemeten Toxkits De acute toxiciteit van de effluentmonsters is eveneens getest met zogenaamde toxkits. Deze acute toxiciteitstesten zijn aanzienlijk sneller en goedkoper dan conventionele toxiciteitstesten. Toxkits zijn nog niet volgens internationale normen gestandaardiseerd, maar wel in wetenschappelijke literatuur beschreven. De benodigde organismen worden aangeleverd in een eistadium. Na toevoegen van een cultuurmedium en incubatie bij een bepaalde temperatuur komen de eieren uit. De testen worden vervolgens uitgevoerd met organismen van minder dan een dag oud. De toxkit-testen zijn uitgevoerd door bureau AquaSense te Amsterdam. 16

19 Poecilia ' ~~ riza Tabel 2.1 Gebruikte test Der effluent. EFFLUENT = na DH-correctie BACTERIE ALG KREEFTACHTIGE Vibrio jïscheri Selenastrum caoricomutum V. jïscheri S. capricomutum ~ V. jïscheri S. caoricomutum Daphnia magna Acartia tonsa D. magna F Brachydanio rerio reticulata B. rerio V. jïscheri S. capricornutum D. magna B. rerio V. jïscheri S. capricomuturn D. mama B. rerio V. jïscheri S. capricomuturn D. magna B. rerio V. jïscheri S. capricomutum A. tonsa P. reticulata V. fischeri S. caoricomutum D. magna B. rerio V. jscheri S. capricornutum D. mgna B. rerio V. jïscheri S. caoricomutum D. magna B. rerio V..fischeri S. capricomutum D. magna B. rerio V. jïscheri S. caoricomutum D. mama B. rerio V. jïscheri S. capricomutum D. magnal A. tomd B. rerio V. jïscheri S. capricomutum D. magna B. rerio V. jïscheri S. capricomuturn A. toma P. reticulata V. jïscheri S. capricomutum D. mgnal A. tonsd V. jïscheri S. capricomutum D. magna B. reriol P. reticulata' B. reriol P. reticulata'

20 De volgende toxkittesten zijn toegepast: TYPE TETS TETSRGANISME 1. Rotoxkit F zoetwater raderdiertje Brachionus calyciforus 2. Thamnotoxkit F zoetwater kreeftachtige ïñamnocephalus platy urus 3. Rotoxkit M zoutwater raderdiertje Brachionus plicatilis 4. Artoxkit M zoutwater kreeftachtige Artemia salina Een gedetailleerde beschrijving van de testen is te vinden in bijlage 2.2. Voor de toxkits geldt eveneens dat voldaan moet worden aan randvoorwaarden (zie bijlage 3.2). In die situaties dat een randvoorwaarde overschreden werd, is de verdunning waarin deze parameter overschreden werd (in alle gevallen alleen het onverdunde effluent) niet meegenomen in de berekening van de LC,. Een dergelijke LC, is minder betrouwbaar, omdat er minder getallen voor de berekening aan ten grondslag liggen. Tevens is ook de LC, berekend inclusief de 100 vol.% effluent (= onverdund effluent) waarin de randvoorwaarde overschreden werd. In tegenstelling tot de standaardtesten zijn de toxkitorganisrnen alleen na ph-correctie getest op acute toxiciteit, met uitzondering van effluent 2. Met dit effluent is vóór en ná ph-correctie een test uitgevoerd. Dit effluent had een zodanig lage ph dat een ph-correctie in ieder geval nodig was. Uit de testresultaten werd volgens de zogenaamde getrimde Spearman-Karbermethode met behulp van het ToxCalc-pakket (een statistiek-pakket; Tidepool, 1993) de effluentconcentratie geschat die 50 % sterfte geeft na 24 uur blootstelling (LC,; AquaSense, 1994). 2.5 Samenstelling effluenten m aangetoonde acute toxiciteit te kunnen verklaren is de fysisch-chemische samenstelling van het afvalwater bepaald. Daarbij is gebruik gemaakt van drie soorten bronnen die in de volgende paragrafen uitgewerkt worden, te weten GC-MSanalyses, verleende Wvo-vergunningen en bedrijfsafvalwaterrapportages. Chemische somparameters, zoals CZV, BZV, EX en Kj-N, zijn niet in beschouwing genomen, omdat deze parameters geen verklaring kunnen geven voor de geconstateerde acute toxiciteit (er is geen strikte correlatie). De effluenten 8, 12, 13 en 14 bevatten zo veel verschillende stoffen in een wisselende samenstelling dat niet gezocht is naar de chemische samenstelling van het effluent op basis van vergunningen en kwartaairapportages. Een aantal van deze effluenten is wel geanalyseerd met behulp van GC-MS (zie 8 3.3) GC-MS-analyse Met GC-MS is een groot aantal (vluchtige) organische verbindingen te analyseren. Anorganische verbindingen en niet-vluchtige verbindingen kunnen niet met GC-MS 18

21 geanalyseerd worden. Meteen na aankomst werden monsters gereedgemaakt voor analyse. GC-MS analyse is uitgevoerd door het RIZA volgens het werkvoorschrift W mdat een volledige GC-MS-analyse tijdrovend is, is een dergelijke analyse alleen uitgevoerd aan de zeer acuut toxische effluenten. De informatie over het wel of niet acuut toxisch zijn van een effluent werd mondeling medegedeeld door de ingenieursbureaus Wvo-vergunningen Informatie over de chemische samenstelling van het afvalwater is verzameld uit de aan de bedrijven verleende Wvo-vergunningen. Aangenomen is dat de concentraties zoals die vermeld staan in de aanvraag of de vergunning, ook in het bemonsterde effluent voorkwamen. Dit betekent voor de meeste effluenten een overschatting van de concentraties, omdat de concentraties in de daadwerkelijke lozing meestal lager zijn dan de maximumwaarden vermeld in de vergunningaanvraag. Hierdoor is dus ook sprake van een overschatting van het percentage verklaarde acute toxiciteit. Een andere reden voor overschatting van de verklaarde toxiciteit is dat de biologische beschikbaarheid (het deel van de aanwezige stof dat effect kan hebben op een organisme) vaak lager is dan het (totaal) geanalyseerde gehalte. Dit is bijvoorbeeld mogelijk door adsorptie van stoffen aan zwevend materiaal (in wordt hier verder op ingegaan). Dit is ook een reden om gegevens omtrent het zwevend stofgehalte te verzamelen. Indien metalen in het afvalwater voorkomen, doet zich bijvoorbeeld het probleem voor dat de totale concentratie metalen gemeten wordt en niet de biologisch beschikbare fractie. Hierdoor is het moeilijk om een uitspraak te doen over de bijdrage van metalen aan de totale gemeten acute toxiciteit. In bijlage 4 is aangenomen dat de gemeten concentratie metalen volledig biologisch beschikbaar is (dit geldt dus voor - alle in bijlage 4 genoemde stoffen) Bedrijfsafvalwaterrapportages Indien bedrijfsafvalwaterrapportages (BAWRs) over de samenstelling van het afvalwater bekend waren, is hier gebruik van gemaakt. Daarbij zijn de concentraties aangehouden zoals deze door het bedrijf gerapporteerd werden in de week dat bemonsterd werd. 2.6 Berekening acute toxiciteit op basis van fysisch-chemische parameters De vergelijking van de gemeten acute toxiciteit met de acute toxiciteit van de stoffen die in het effluent voorkomen, wordt uitgevoerd om de grootte in te schatten van de niet te verklaren toxiciteit. Naarmate het deel onverklaarde toxiciteit groter wordt, neemt de behoefte aan aanvullende informatie via toxiciteitsgegevens toe (zie ook de inleiding). m deze vergelijking te maken, wordt gebruik gemaakt van een omrekening waarbij de acute toxiciteit uitgedrukt wordt in zogenaamde Toxic Units (TU s). De berekening hiervan gaat als volgt. 19

22 In de literatuur (Verschueren, 1983) en in databestanden (ISIS van Haskoning) zijn acute toxiciteitsgegevens van de gemeten stoffen achterhaald. Hierbij is alleen gekeken naar organismen die ook in de testen gebruikt zijn. Van de opgezochte acute toxiciteitsgegevens is de LC, omgerekend naar een TU. p deze wijze kan de acute toxiciteit van een stof in een dimensieloos getal uitgedrukt worden. Een TU wordt berekend door de concentratie van een stof te delen door de EC, van die stof. De TU s van alle afzonderlijke stoffen in een mengsel kunnen vervolgens bij elkaar opgeteld worden en geven dan de TU van het totale mengsel. Met andere woorden: TU = concentraties,f/ec,s,f Daarnaast kan de TU van een effluent berekend worden aan de hand van de eindresultaten van toxiciteitstesten, namelijk de gemeten LC, of EC,-waarden voor het totale effluent. Deze TU-waarde d.m.v. de toxiciteitstesten is als volgt berekend: TU, = l/lc, of EC,( in vol. % effluent) De uit stoffen berekende TU (TUStoffeJ kan vervolgens vergeleken worden met de via de toxiciteitstesten berekende TU (TUto,,,J. Uitgangspunt bij de berekening van TU s is dat de acute toxiciteit van de afzonderlijke stoffen bij elkaar opgeteld mag worden. Dit is het geval als de stoffen een vergelijkbaar werkingsmechanisme hebben. Voor veel organische verbindingen is dit inderdaad het geval. Dit geldt echter niet voor alle stoffen. Bepaalde stoffen, zoals bestrijdingsmiddelen, kunnen een specifiek werkingsmechanisme hebben en elkaars acuut toxische werking bijvoorbeeld versterken of verzwakken. Voor de vergelijking van de stof- en toxiciteitsgegevens in dit onderzoek wordt (voor dit moment) uitgegaan van een vergelij kbaar werkingsmechanisme. m de hiervoor beschreven vergelijking mogelijk te maken is gebruik gemaakt van gegevens afkomstig van de bronnen vermeld in Voor het verklaren van de acute toxiciteit is geen onderscheid gemaakt naar de bron van de informatie (GC- MS-analyse, Wvo-vergunning of bedrij fsafialwaterrapportages). De percentages verklaarde acute toxiciteit zijn geen absolute getallen, maar aanwijzingen voor de mate waarin de acute toxiciteit verklaarbaar is. 20

23 3 Resultaten In dit hoofdstuk worden de resultaten van de acute toxiciteitstesten per effluent en per test besproken. Voor de resultaten per organisme wordt onderscheid gemaakt tussen de 'standaardtesten' (bacterie, alg, kreeftachtige en vis) en de toxkits (raderdiertje en kreeftachtige). De reden hiervoor is dat de voorschriften van de standaardtesten internationaal gestandaardiseerd zijn, terwijl dit voor de toxkits (nog) niet het geval is. Wel zijn de toxkits beschreven in de internationale literatuur. Voor de resultaten per effluent wordt geen onderscheid gemaakt tussen de standaardtesten en de toxkits. Zowel de standaardtesten als de toxkits maken gebruik van een kreeftachtige. Echter, dit zijn niet dezelfde organismen en de gevoeligheid van deze organismen per effluent kan daarom verschillen. Aan het einde van dit hoofdstuk wordt voorzover mogelijk een verklaring gegeven voor de gemeten acute toxiciteit. 3.1 Acute toxiciteit effluenten De figuren 3.1 en 3.2 geven een samenvattend overzicht van de resultaten van de acute toxiciteitstesten. In de bijlagen 3.1 en 3.2 zijn de resultaten op uitgebreide wijze beschreven. De resultaten zijn vermeld als het volume % (vol.%) effluent dat getest is (zie ook $ 2.3). Een vol.% van 100 betekent dat in het onverdunde monster geen acute effecten zijn opgetreden. Een hoog vol.% geeft dus een lage acute toxiciteit weer. Een vol.% van 7.1 betekent dat in een verdunning van 14 keer (100/7.1) 50% van de organismen een effect vertoonde. Dus hoe lager het vol.% en dus hoe kleiner de staaf in de grafiek, des te toxischer is het effluent voor de onderzochte organismen. In principe is bij een waarde van <100 vol.% steeds sprake van acute toxiciteit. In de onderstaande beschrijving van de acute toxiciteit van de effluenten worden effluenten 'toxisch' genoemd en organismen 'gevoelig'. De indeling voor gevoeligheid en acute toxiciteit is vergelijkbaar (zie $ 2.3). Bij een overschrijding van een randvoorwaarde is het resultaat van de acute toxiciteitstest niet weergegeven in de figuren. Deze resultaten staan wel in bijlage 3.1 vermeld. Bij de hiernavolgende resultaten overschrijden een aantal effluenten een randvoorwaarde terwijl geen acute effecten zijn opgetreden. Deze mogelijkheid is al opgemerkt in Zeer acuut toxische effluenten De effluenten die hiertoe behoren vertonen bij tenminste één organisme een acute toxiciteit van <1 vol.%. Dit is alleen het geval bij effluent 12 (figuur 3.1). 21

24 effluent 12 Het organisme met de grootste toxiciteitsrespons voor dit effluent is de alg met een EC,, van 0.15 Gevolgd door de bacterie met een EC50 van 30 vol.%. De vis en de kreeftachtige hebben elk een L(E)C,, van 43 vol.%. De toxkit met een kreeftachtige heeft een LC,, van 43.5 vol.%. Het raderdiertje vertoont als enige geen respons Matig acuut toxische effluenten De effluenten die hiertoe behoren vertonen bij tenminste één organisme een acute toxiciteit van 1-10 vol.%. Dit zijn de effluenten 1, 6, 7, 11 en 13. Figuur 3.1 geeft een overzicht van de resultaten. Voor alle resultaten wordt verwezen naar bijlagen 3.1 en 3.2. effluent 1 Uit figuur 3.1 blijkt dat voor dit effluent de kreeftachtige de grootste toxiciteit laat zien met een EC50 van 4.4 vol %. Het resultaat van de bacterie doet niet veel onder voor de kreeftachtige: de EC,, is 7.1 vol.% effluent. De toxkit organismen vertonen eveneens een acute toxiciteitsrespons met een LC50 van 17.6 vol.% voor de kreeftachtige en 23.8 vol.% voor het raderdiertje. De vissen en de algen vertonen ook een respons met respectievelijk een LC50 van 32 vol.% en een EC,, van 50 vol.%. effluent 6 Het organisme met de grootste toxiciteitsrespons voor dit effluent is de alg met een EC,, van 1.7 vol.% effluent. De alg wordt direct gevolgd door de toxkit met kreeftachtige met een LC,, van < 10 vol.%. De andere organismen vertonen geen respons. effluent 7 Het organisme met de grootste toxiciteitsrespons voor dit effluent is de kreeftachtige met een EC,, van 3.4 vol.%. De bacterie en de toxkit organismen vertonen geen respons. Voor vissen werd de randvoorwaarde voor nitriet overschreden, en voor de algen is sprake van een erg hoge saliniteit. Daarom wordt voor beide testen geen resultaat getoond. effluent 11 Het organisme met de grootste toxiciteitsrespons bij dit effluent is de alg met een EC,, van 9.2 vol.%. Gevolgd door de kreeftachtige met een EC50 van 42 vol.% en het raderdiertje met een LC,, van 43.5 vol.%. De bacterie, de vis en de toxkit kreeftachtige vertonen geen respons. 3 Dit effluent heeft een -erg- lage saliniteit. Daarom wordt uitgegaan van geldige randvoorwaarden. 22

25 acute toxiciteit in vol % effluent effluent 1 effluent 6 acute toxiciteit in vol % effluent 7 effluent acute toxiciteit in vol % effluent effluent 11 acute toxiciteit in vol %8effluent effluent 12 acu e toxiciteit in vol % effluent 13 effluent bacterie alg kreeftachtige vis I ader dier t j e/ toxki t kreeftachtige/toxkit guur 3.1 Zeer en matig acuut toxische effluenten, waarvan de EC/LCS van het gevoeligste organisme resp vol.% is. (* = geen resultaat). 23

26 effluent 13 na UH correctie Het organisme met de grootste toxiciteitsrespons na ph correctie is de kreeftachtige met een EC,, van 3.6 vol.% meteen gevolgd door de alg met een EC,, van 4.4 vol.%. De bacterie en de vis zijn niet getest na de Ph-correctie. De toxkitorganismen vertonen geen respons Weinig acuut toxische effluenten De effluenten die hiertoe behoren, hebben als resultaat een acute toxiciteit tussen de 10 en 100 vol.%. Dit zijn de effluenten 2, 4, 5, 8, 9, 10, 14, 15 en 16. Figuur 3.2 geeft een overzicht van de resultaten. Voor alle resultaten wordt verwezen naar bijlage 3.1 en 3.3. effluent 2 na ph-correctie: Na ph-correctie vertoont de bacterie de grootste toxiciteitsrespons met een EC,, van 16.3 vol.%. De EC,, van de kreeftachtige is 30 vol.% effluent en de LC,, van het raderdiertje is 75 vol.%. De vis en de toxkit met de kreeftachtige vertonen voor dit effluent geen toxiciteit. Voor de algen wordt geen resultaat getoond vanwege de hoge saliniteit van het effluent. effluent 4 na ph-correctie: Na ph-correctie is de bacterie het organisme met de grootste toxiciteitsrespons. De acute toxiciteit na de ph-correctie is voor geen enkel organisme veranderd. De ph bedroeg 9. effluent 5 Het organisme met de grootste respons voor dit effluent is de alg met een EC,, van 59 vol.% effluent. Geen enkele van de andere geteste organismen vertoont een respons. effluent 8 Het organisme met de grootste toxiciteitsrespons voor dit effluent is de alg met een EC,, van 24 vol.%. Als tweede volgt de toxkit met een kreeftachtige met een LC,, van 52.5 vol.%. De overige organismen vertonen geen respons. effluent 9 Het organisme met de grootste toxiciteitsrespons voor dit effluent is de alg met een EC,, van 30 vol.%. Dit organisme wordt gevolgd door de bacterie met een EC,, van 36 vol.%. De overige organismen vertonen geen respons. effluent 1 Het organisme met de grootste toxiciteitsrespons voor dit effluent is de toxkit met kreeftachtige met een LC,, van 11.4 vol.%. De EC,, van de kreeftachtige is 33 vol.%, de EC,, van de alg is 49 vol.% en de LC,, van de vis is 55 vol.%. De bacterie en de toxkit met raderdiertje vertonen geen respons. effluent 14 24

27 Het organisme met de grootste respons voor dit effluent is de alg met een EC,, van 5 1 vol.%. Alle overige organismen vertonen geen respons. effluent 15 na ph-correctie De acute toxiciteit met behulp van de alg is als enige test opnieuw gemeten ná de ph-correctie. Er vond geen noemenswaardige verandering plaats in de acute toxiciteit. mdat sprake is van een effluent met een hoge saliniteit wordt de classificatie bepaald door het resultaat van de kreeftachtige (Acartia tonsa). effluent 16 na ph-correctie Het organisme met de grootste toxiciteitsrespons na ph-correctie is de bacterie met een EC, van 14.5 vol.%, gevolgd door de alg met een EC, van 24 vol.%, de kreeftachtige met een EC, van 32 vol. % en de vis met een LC, van 34 vol. %. De toxkitorganismen vertonen beide geen respons Niet acuut toxische effluenten Voor de effluenten 3 en 17 is met alle zes testorganismen geen acute toxiciteit aangetoond. Voor alle resultaten wordt verwezen naar bijlage 3.1. effluent 3 Er zijn geen acuut toxische effecten aangetoond met alle 6 organismen. Het effluent heeft een hoog (maar niet te hoog) nitrietgehalte. Dit heeft, zoals vervolgens verwacht werd, niet tot acute effecten geleid. effluent 17 Er zijn geen acuut toxische effecten aangetoond met alle 6 organismen. Samenvatting Eén effluent (nr. 12) vertoont een zeer acuut toxische respons, vijf effluenten (nrs. 1, 6, 7, 11, 13) vertonen een matig acuut toxische respons, terwijl negen effluenten (nrs. 2, 4, 5, 8, 9, 10, 14, 15 en 16) een weinig acuut toxische respons vertonen. Bij slechts 2 effluenten (nrs. 3 en 17) werd geen acute toxiciteit geconstateerd. Alle effluenten blij ken een wisselend beeld van toxiciteitsresultaten te vertonen. Alleen de resultaten van de effluenten 5 en 14 lijken op elkaar, maar beide behoren tot een verschillende industriële bedrijfstak (zie $ 2.1). Algemene uitspraken voor bedrijfstakken zijn dus niet mogelijk op basis van deze onderzoeksresultaten. 25

28 acute toxiciteit in vol S effluent effluent 2 acute toxiciteit effluent 4 vol 8 effluent acute toxiciteit in vol 8 effluent effluent 5 acute toxiciteit in vol % effluent 8 effluent acute toxiciteit in vol % effluent 9 effluent acute toxiciteit in vol % effluent 10 effluent acute toxiciteit in vol % effluent 14 effluent acute toxiciteit in vol % effluent effluent 15 acute toxiciteit in vol % effluent 16 effluent bacterie alg vis rader dier t j e/ toxki t kreeftachtige/toxkit Figuur 3.2 Weinig acuut toxische effluenten, waarvan de EC/LCS van het gevoeligste organisme tussen de 10 en 100 vol.% ligt. (* = geen resultaat) 26

29 3.2 Vergelijking toxiciteitstesten Standaardtesten De resultaten van de standaard acute toxiciteitstesten zijn per organisme weergegeven in figuur 3.3 (a tlm d). In deze figuur is het aantal effluenten per gevoeligheidscategorie voor de vier gebruikte standaardtesten aangegeven. De getallen waarop deze figuren gebaseerd zijn staan vermeld in bijlage 3.1. Er is uitgegaan van een indeling op basis van gevoeligheid zoals aangegeven in Bacterie-test Uit figuur 3.3a blijkt dat de bacterie voor 1 effluent matig gevoelig heeft gereageerd, voor 7 effluenten weinig gevoelig en voor de overige 9 effluenten is de bacterie ongevoelig. Algen-test De algentest is voor 1 effluent zeer gevoelig, 3 effluenten matig gevoelig en voor 10 effluenten weinig gevoelig gebleken. Voor de overige 3 effluenten bleek de test ongevoelig. De randvoonvaarden voor algen zijn nog niet volledig duidelijk. Hierdoor is het mogelijk dat in een aantal effluenten de alg het gevoeligste organisme was omdat aan één of meerdere randvoorwaarden niet voldaan werd. Het zoutgehalte was bijvoorbeeld erg hoog in een aantal effluenten. 27

30 aantal effluenten i4 19 Legenda i I 4 a a 1 bacterie-test aantal effluenten 19. i1 10 a e Legenda mstiogevcelb 7 ~lnlllwv-ikl e ~g-g i algen-test Figuur 3.3a Acute toxiciteit m.b.v. de standaard bacterie-test I Figuur 3.3b Acute toxiciteit m.b.v. de standaard algen-test aantal effluenten Legenda a aantal eífiuenten Legenda 7 e 6 4 a 2 i kreeftachtigen-test vlssen-test Figuur 3.3~ Acute toxiciteit m.b.v. de standgd kreeftachtigen-test iguur 3.3d Acute toxiciteit m.b.v. de standaard vissen-test Kreeftachtigen-test Uit figuur 3.3~ is af te leiden dat de kreeftachtige voor 3 van de geteste effluenten matig gevoelig is en voor 6 weinig gevoelig. Voor 8 effluenten is de kreeftachtige ongevoelig. 28

31 Vissentest De vissentest is voor 7 effluenten weinig gevoelig en voor 10 effluenten ongevoelig. Samenvattend kan het volgende opgemerkt worden. De alg is voor 7 effluenten het gevoeligst4, de kreeftachtige voor 3 effluenten en de bacterie eveneens voor 3 effluenten. De vis is geen enkele keer het gevoeligste organisme. Hierbij moet het voorbehoud gemaakt worden dat bij de bacterie-test is uitgegaan van de EC,,. Als voor de bacterie uitgegaan wordt van de EC,, (volgens het protocol) wordt de verdeling als volgt: de alg is voor 7 effluenten het gevoeligst, de kreeftachtige voor 3 effluenten en de bacterie en vis voor geen van de effluenten (bijlage 3.1). Een dergelijke wijziging in de verdeling geldt uiteraard ook indien voor andere testen met lagere EC s of LC s wordt gewerkt. Van te voren is niet te voorspellen welk organisme gevoelig is voor welk type afvalwater. De geconstateerde gevoeligheid wordt in principe steeds bepaald door de samenstelling van het effluent en niet door variatie in gevoeligheid bij de testorganismen. aantal effluenten toxidt-raderdler Legenda aantal eiiiuenten Legenda D 7 e 4 a 0 i D toxkit-kreeftachtige Figuur 3.4a Acute toxiciteit m.b.v. de toxkit met raderdieren Figuur 3.4b Acute toxiciteit m.b.v. de toxkit met kreeftachtigen Toxkits Raderdiertje Uit figuur 3.4a blijkt dat de gevoeligheid van het raderdiertje voor deze effluenten laag is. Voor 7 effluenten is het raderdiertje weinig gevoelig en voor 10 effluenten is het ongevoe- 4 Rekening houdend met hoge saliniteit. 29

32 lig. Kreeftachtige De toxkit met kreeftachtige is voor 1 effluent matig gevoelig, voor 8 effluenten gevoelig en voor 8 effluenten ongevoelig Vergelijking standaardtesten en toxkits Uit de resultaten (figuren 3.3 en 3.4) blijkt dat de toxkits in hun gevoeligheid afwijken van de standaardtesten. Uit de figuren 3.1 en 3.2 blijkt dat als sprake is van matig acute toxiciteit, dit slechts één keer optreedt bij slechts één toxkit. Bij de standaardtesten is hier veel vaker sprake van. Blijkbaar hebben de standaardtesten een groter onderscheidend vermogen dan de toxkits. p dit moment is sprake van 6 verschillende toxkits, waarvan er in dit onderzoek dus vier zijn getest. Van de overige twee (algen en Daphnia) is nog onvoldoende bekend. Een uitgebreidere analyse van effluenten waarmee zowel standaard toxiciteitstesten als toxkits zijn uitgevoerd (dus ook uit ander onderzoek), moet nog plaatsvinden. Als dit gerealiseerd is zal een officieel advies geformuleerd worden omtrent de bruikbaarheid (of inzetbaarheid) van de snellere en goedkopere toxkits. 3.3 Karakterisering effluenten en verklaring toxiciteit Het meten van de acute toxiciteit van afvalwater heeft meerwaarde als hiermee meer informatie over de acute toxiciteit van een effluent wordt verkregen dan met de fysischchemische parameters alleen. m de meerwaarde te kunnen vaststellen is informatie verzameld over de fysisch-chemische samenstelling van het effluent (zie hierna en $2.4). p basis van de (bekende) stofgegevens is de te verwachten acute toxiciteit van de effluenten berekend. Deze wordt vergeleken met de geconstateerde acute toxiciteit op grond van de toxiciteitstesten. In tabel 15 van bijlage 4 is een samenvatting opgenomen van de TU s zoals berekend voor de bekende fysisch-chemische parameters en de TU s op basis van de uitgevoerde toxiciteitstesten. Met behulp van deze tabel is het mogelijk om te bepalen welk percentage van de geconstateerde toxiciteit verklaarbaar is op basis van de bekende of geanalyseerde fysisch-chemische parameters. Deze resultaten staan vermeld in tabel 3.1. In tabel 3.1 staat met behulp van een ster (*) aangegeven bij welke effluenten geen toxiciteitsrespons is aangetroffen bij de testen, terwijl op basis van de fysisch-chemische gegevens uit bijlage 4 wel een TU-waarde is afgeleid (samengevat in tabel 15). Een verklaring voor het niet optreden van een respons is dat steeds sprake was van zeer lage stofconcentraties en zeer lage TU-waarden. Het optreden van acute toxiciteit is dan vooral theoretisch mogelijk, maar niet erg waarschijnlijk. Een andere verklaring is dat de biologische beschikbaarheid van de betreffende stoffen laag was, als gevolg van combinatiewerking van vele verschillende stoffen en het voorkomen van deeltjes (zie hierna). Een derde verklaring is dat de organismen geen respons vertonen bij een kortdurende (acute) blootstelling, en dat een langdurigere blootstelling (chronische testen) wel tot een respons kan leiden. Deze constatering maakt opnieuw de meerwaarde van toxiciteitstesten duidelijk. Niet alleen kunnen deze testen aangeven in welke gevallen onbekende stoffen tot toxiciteit van een 30