KWR December Waterkwaliteit van de Rijn en de Maas bij (extreem) lage afvoeren

Transcriptie

1 KWR 5.61 December 25 Waterkwaliteit van de Rijn en de Maas bij (extreem) lage afvoeren

2 KWR 5.61 December 25 Waterkwaliteit van de Rijn en de Maas bij (extreem) lage afvoeren 25 Kiwa N.V. Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Kiwa N.V. Water Research Groningenhaven 7 Postbus BB Nieuwegein Telefoon Fax Internet

3 Colofon Titel Waterkwaliteit van de Rijn en de Maas bij (extreem) lage afvoeren Projectnummer Projectmanager Toine Ramaker Opdrachtgever DZH, PWN, WLB Kwaliteitsborger Gerard van den Berg Auteurs Gertjan Zwolsman & Annette Doomen Dit rapport is verspreid onder BTO-participanten en is openbaar

4 Voorwoord De tweede helft van het jaar 23 was zeer warm en droog. Doordat de warmte in 23 lang aanhield, werd de temperatuur van het oppervlaktewater uitzonderlijk hoog en verdampte er veel water. De afvoer van de grote rivieren daalde sterk, evenals het waterpeil. Het Hoogheemraadschap Rijnland zag zich gedwongen om brak water in te laten om het waterpeil in haar beheersgebied te kunnen handhaven. De meest in het oog springende gevolgen van de langdurige droogte waren de koelwaterproblemen bij electriciteitscentrales en de onverwachte doorbraak van veenkades bij Wilnis en Terbregge. Tegen deze achtergrond was er weinig aandacht voor eventuele effecten van de droogte op de waterkwaliteit. In april 24 verscheen de Evaluatienota Waterbeheer Aanhoudende droogte 23 (Min. V&W) waarin werd geconcludeerd dat de waterkwaliteit gedurende de droogteperiode niet of nauwelijks in gevaar is geweest. Deze conclusie is gebaseerd op een beschouwing van enkel de watertemperatuur en het chloridegehalte in 23 en lijkt dan ook wat voorbarig. De ervaring met de Maas in 23 leert dat tijdens perioden van (extreme) droogte de waterkwaliteit dermate kan verslechteren dat de drinkwaterproductie in gevaar kan komen. Door de verminderde verdunning liep de concentratie van een onbekende stof (M431) in de Maas dermate op, dat waterleidingbedrijf WML de inlaat van Maaswater gedurende twee maanden moest staken (het DSM-incident). Een systematische analyse van de effecten van droogte op de waterkwaliteit lijkt dus nodig. Temeer omdat de zomer van 23, bij voortgaande klimaatsverandering, wel eens eerder een gemiddelde zomer kan blijken te zijn. In het voorliggende rapport wordt een verkennende analyse uitgevoerd voor de Rijn en de Maas in Nederland, op drie productielocaties en drie referentielocaties. Het onderzoek is mogelijk gemaakt door een subsidie vanuit de DPW bedrijven. Het onderzoek maakt deel uit van het klimaatsonderzoek dat bij Kiwa plaatsvindt, dat wordt gefinancierd vanuit het BTO, Delft Cluster en bijdragen van individuele waterleidingbedrijven. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

5 Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

6 Samenvatting De zomer van 23 werd gekenmerkt door aanhoudend hoge temperaturen en lage rivierafvoeren. De effecten van deze droogteperiode op de waterkwaliteit zijn tot op heden niet diepgaand onderzocht. De algemene indruk is dat de effecten wel mee zullen vallen. In de Evaluatienota Waterbeheer Aanhoudende droogte 23 (Min. V&W, 24) wordt ook met zoveel woorden geconcludeerd dat de kwaliteit van het water gedurende de droogteperiode niet of nauwelijks in gevaar is geweest. Deze conclusie is gebaseerd op het gedrag van slechts twee variabelen: watertemperatuur en chloride. Dat is een wankele basis om te concluderen dat de effecten van droogte op de waterkwaliteit niet belangrijk zijn. In het voorliggende rapport wordt de relatie tussen droogte en waterkwaliteit nader onderzocht. De studie is gebaseerd op een directe vergelijking van de waterkwaliteit van de Rijn en de Maas in een extreem droog jaar (23) met die in twee voorgaande, relatief natte, jaren (21 en 22). De waterkwaliteit is onderzocht op innamepunten van drinkwaterbedrijven en op drie referentielocaties. De beschouwde locaties zijn Lobith, Nieuwegein (WLB) en Andijk (PWN) (Rijnwater) en Eijsden, Keizersveer en Brakel (DZH) (Maaswater). Het onderzoek omvat de volgende stoffen/parameters: temperatuur, zuurstof, zwevend stof, opgelost organisch koolstof, chloride, fluoride, bromide, chroom, nikkel, lood, atrazin, diuoron en isoproturon. De stofkeuze is gebaseerd op erkende probleemstoffen zoals benoemd in de jaaroverzichten van RIWA-Rijn en RIWA-Maas en na consultatie met de DPW-bedrijven. Met tijdreeksen van de 13 parameters is onderzocht in hoeverre de waterkwaliteit in het droge jaar 23 verschilde van die in de relatief natte jaren 22 en 21. Tevens zijn de meetwaarden getoetst aan de BKMO- en RIWA-normen voor oppervlaktewater. De gevolgen van de droogte, het lage debiet en de lange duur daarvan voor de waterkwaliteit van de Rijn en de Maas kunnen als volgt worden samengevat: een sterke verhoging van de watertemperatuur (tot 28 C bij Lobith!); een sterke stijging van de gehalten aan chloride en fluoride; wisselende effecten op de concentraties aan zware metalen; beperkte effecten tot geen effect op concentraties aan bestrijdingsmiddelen. Gelet op mogelijke effecten op de drinkwaterproductie zijn de verhoging van de watertemperatuur en de hogere gehalten aan chloride (in de Rijn) en fluoride (in de Maas) het meest relevant. De verhoging van chloride en fluoride kan kwantitatief worden verklaard door een constante lozing in combinatie met een afname van de verdunning tijdens een lage-afvoer periode. Dat betekent dat toekomstige gehaltes aan chloride en fluoride in de Rijn en de Maas (bij lagere afvoeren) goed kunnen worden voorspeld op basis van de in dit onderzoek gevonden relaties. De BKMO norm voor de watertemperatuur (25 C) werd in 23 benaderd, maar niet overschreden, bij Nieuwegein, Andijk en Keizersveer. Bij Brakel werd de norm wel licht overschreden. Bij voortschrijdende klimaatsverandering moet rekening worden gehouden met een verdere stijging van de watertemperatuur in de zomer, leidend tot meer overschrijdingen van de 25 C norm. Dit kan negatieve gevolgen hebben voor de kwaliteit van het ruwe water (toename algen) en de kwaliteit van het afgeleverde water (afname biologische stabiliteit). De zuivering op de productielocaties zal hierop wellicht moeten inspelen. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

7 In de Rijn lijkt chloride bezig aan een serieuze come-back als probleemstof. De innamegrens van 2 mg/l wordt weliswaar niet overschreden in 23, maar wel benaderd te Lobith (max. 184 mg/l) en Andijk (max. 18 mg/l). Bij Nieuwegein is het beeld iets rooskleuriger (max. 15 mg/l), maar ook hier is chloride verhoogd in de zomer van 23. De chloridenorm voor eenvoudige zuivering (BKMO, klasse I) is scherper dan de innamegrens, nl. 15 mg/l. In 21 en 22 wordt deze norm niet overschreden te Lobith; in 23 gebeurt dit bij 6% van de metingen. Bij Andijk wordt de 15 mg/l grens in 23 zelfs overschreden bij 18% van de metingen (in 21 en 22 was het aantal overschrijdingen nihil). Het chloridegehalte bij Andijk in 23 is hoger dan verwacht op basis van de menging in het IJsselmeer. Aanbevolen wordt om een chloridebalans op te stellen voor het IJsselmeer zodat beter kan worden ingeschat hoe de chloridegehaltes bij Andijk zich zullen ontwikkelen in de toekomst. Wanneer de klimaatsverandering doorzet komt een extreem scenario in beeld, nl. de Rijn als regenrivier. De bijdrage van de Alpen (afsmelten van sneeuw en ijs) aan het zomerdebiet van de Rijn is dan grotendeels weggevallen. In dat geval kan de afvoer tijdens warme zomers verder dalen tot ca. 4 m 3 /s. Bij de huidige chloridebelasting zou dit resulteren in een chloride concentratie te Lobith van ca. 3 mg/l. Dat zou aanleiding geven tot langdurige innamestops, tenzij de zuivering wordt aangepast. Dit scenario is extreem, maar niet ondenkbaar. Een discussie over de gevolgen van dit scenario voor de bedrijfsvoering van de Rijnwater bedrijven wordt aanbevolen. In de Maas is chloride eveneens verhoogd in 23, maar de concentraties zijn hier veel lager dan in de Rijn (< 1 mg/l) en lijken vooralsnog niet problematisch. Er is wel sprake van een fluorideprobleem in de Maas, vooral in het Limburgse deel. In de tweede helft van 23 ligt de fluorideconcentratie te Eijsden vijf maanden boven de BKMO norm (1, mg/l). Dat heeft vooral gevolgen voor de bedrijfsvoering van WML, dat water inneemt uit het Lateraalkanaal (5 km benedenstrooms). Verder stroomafwaarts daalt de fluorideconcentratie door de instroom van zijrivieren. Bij Keizersveer en Brakel ligt het fluoridegehalte ruim onder de BKMO norm, ook in 23. Voor de bedrijfsvoering van Evides en DZH lijkt fluoride dus vooralsnog geen groot probleem te zijn, ook niet in droge zomers. De gesignaleerde toename van de gehalten aan zware metalen in de Rijn bij extreem lage afvoeren (cadmium, koper, kwik, lood, zink) lijkt vooralsnog niet problematisch, omdat dit niet leidt tot overschrijding van de BKMO normen. Bovendien worden de meeste zware metalen al bij eenvoudige zuivering (coagulatie en zandfiltratie) efficiënt verwijderd, met uitzondering van nikkel. De toename van nikkel in de Maas in 23 (Eijsden, Brakel) is wel relevant, hoewel de nikkelgehaltes in het ruwe water in 23 nog ruim onder de norm van het drinkwaterbesluit liggen (2 µg/l). Bestrijdingsmiddelen vormen een bekend probleem voor de drinkwaterproductie uit de Rijn en de Maas, maar dit wordt niet erger tijdens perioden van lage afvoeren. De gehalten aan bestrijdingsmiddelen worden vooral bepaald door de seizoensgebonden toepassing ervan en pas in tweede instantie door de afvoer. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

8 Inhoud Voorwoord 1 Samenvatting 3 Inhoud 5 1 Introductie 7 2 Rijn en IJsselmeer Lobith Debiet, temperatuur, zuurstof, zwevend stof, DOC Chloride, Fluoride, Bromide Chroom, Nikkel, Lood Atrazin, diuron, isoproturon Nieuwegein Debiet, temperatuur, zuurstof, zwevend stof, DOC Chloride en Fluoride Chroom, Nikkel, Lood Atrazin, diuron, isoproturon Andijk Temperatuur, zuurstof, zwevend stof, DOC Chloride, Fluoride, Bromide Chroom, Nikkel, Lood Atrazin, diuron, isoproturon Samenvattend 26 3 Maas Eijsden Debiet, temperatuur, zuurstof, zwevend stof, DOC Chloride en Fluoride Chroom, Nikkel, Lood Atrazin, diuron, isoproturon Keizersveer Debiet, temperatuur, zuurstof, zwevend stof, DOC Chloride en Fluoride Chroom, Nikkel, Lood Atrazin, diuron, isoproturon Brakel Temperatuur, zuurstof, zwevend stof, DOC Chloride en Fluoride Chroom, Nikkel, Lood Atrazin, diuron, isoproturon Samenvattend 4 Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

9 4 Conclusies en aanbevelingen Effecten van (extreem) lage afvoeren op de waterkwaliteit Mogelijke gevolgen van (extreem) lage afvoeren op de drinkwater productie 42 5 Referenties 43 Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

10 1 Introductie De waterkwaliteit van de Rijn en de Maas staat onder druk vanwege intensief landgebruik, uitstoot van het verkeer, uitloging van (bouw)materialen en lozingen vanuit industriële en communale bronnen. Sinds de introductie van de Wet verontreiniging oppervlaktewateren (Wvo, 1971) is de waterkwaliteit sterk verbeterd, maar deze verbetering stagneert reeds een aantal jaren (1). De huidige waterkwaliteit is nog steeds onvoldoende, getoetst aan de nationale (2) en internationale (3) normen. Naast de negatieve consequenties voor het ecologisch functioneren heeft de huidige waterkwaliteit ook gevolgen voor de gebruiksfuncties die aan de watersystemen zijn toegekend. Voorbeelden hiervan zijn de drinkwatervoorziening, die met name in de Maas wordt bedreigd (4, 5), zwemverboden in de binnenwateren vanwege blauwalgen, ziektes van weidevee die soms in verband worden gebracht met de slechte kwaliteit van het slootwater (6), etc. Naast de directe menselijke belasting wordt de waterkwaliteit ook beinvloed door autonome ontwikkelingen, zoals klimaatsverandering. Hierbij kan men denken aan korte- en lange-termijn effecten. De lange-termijn effecten van klimaatsverandering zijn gerelateerd aan een geleidelijke verandering in het landgebruik, resulterend in een verandering van de toepassing en de uitspoeling van chemische stoffen naar het grond- en oppervlaktewater (nutriënten, bestrijdingsmiddelen etc.). De korte-termijn effecten van klimaatsverandering zijn het gevolg van veranderingen in het optreden van extreme hydrologische condities. Algemeen wordt aangenomen dat hoogwaters en langdurige laagwater perioden (droogte) in de toekomst vaker zullen voorkomen en bovendien intenser zullen zijn als gevolg van klimaatsverandering (7). Dit beeld is mede gebaseerd op het grote aantal extreme hydrologische situaties in Europa in de laatste jaren (8). Voorbeelden hiervan zijn de grote overstromingen in Midden-Europa in augustus 22 en de extreem droge en hete zomer van 23 (9, 1). Het accent van het hydrologische onderzoek in relatie tot klimaatsverandering ligt sterk op waterkwantiteit (veiligheid). Onderzoek naar de waterkwaliteit tijdens extreme hydrologische condities staat nog in de kinderschoenen. Wel is bekend dat de waterkwaliteit tijdens langdurige droogte aanzienlijk kan verslechteren. Enerzijds vanwege de verminderde verdunning van continue lozingen door industrie en RWZI s, anderzijds vanwege de hogere temperatuur en de daarmee samenhangende kans op algenbloei, zuurstofloosheid en botulisme. Eén van de weinige studies over het effect van langdurige droogte op de waterkwaliteit is het RIWA rapport Klimaatinvloeden op de kwaliteit van het Rijnwater (11). Dit rapport is gebaseerd op meetreeksen t/m 22 (de droge zomer van 23 valt er dus buiten). In het rapport wordt de relatie onderzocht tussen de afvoer en de concentraties van chloride, lood en isoproturon in het Nederlandse deel van het Rijnstroomgebied. In het voorliggende rapport wordt de relatie tussen droogte en waterkwaliteit nader onderzocht. De insteek is anders dan die van het RIWA rapport, omdat deze studie is gebaseerd op een directe vergelijking van de waterkwaliteit in een extreem droog jaar (23) met die in relatief natte jaren (21 en 22). De waterkwaliteit is onderzocht op drie locaties waar oppervlaktewater wordt ingenomen door drinkwaterbedrijven. Twee locaties worden gevoed door Rijnwater, namelijk Nieuwegein (WLB) en Andijk (PWN) en één locatie wordt gevoed door Maaswater, namelijk Brakel (DZH). Daarnaast zijn drie referentielocaties beschouwd: Lobith aan de Rijn en Eijsden en Keizersveer aan de Maas. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

11 Het onderzoek is beperkt tot 13 parameters: 4 algemene parameters (temperatuur, zuurstof, zwevend stof, opgelost organisch koolstof (DOC)), 3 halogenen (chloride, fluoride, bromide), 3 metalen (chroom, nikkel, lood) en 3 bestrijdingsmiddelen (atrazin, diuoron, isoproturon). De stofkeuze is gebaseerd op de jaaroverzichten van RIWA-Rijn en RIWA-Maas en consultatie met de DPW-bedrijven. De meetreeksen zijn geleverd door RIWA-Maas en RIWA-Rijn. Met de tijdreeksen van de 13 parameters is onderzocht in hoeverre de waterkwaliteit in het droge jaar 23 verschilde van die in de relatief natte jaren 22 en 21. Daarnaast zijn de meetwaarden getoetst aan de BKMO- en RIWA-normen (zie tabel 1). De BKMO normen (Besluit Kwaliteitseisen en Metingen in Oppervlaktewater) hebben betrekking op ruwwater waaruit drinkwater wordt bereid, waarbij een onderscheid wordt gemaakt tussen eenvoudige zuivering (klasse I) en complexe zuivering (klasse III). Zoals blijkt uit tabel 1 zijn de RIWA-Maas normen anders dan de RIWA-Rijn normen. Vooral voor chroom is het verschil groot: een factor > 1. Tabel 1. Normen van RIWA-Rijn, RIWA-Maas en BKMO waaraan is getoetst (12-14). RIWA-Rijn RIWA-Maas BKMO (klasse I) BKMO (klasse III) Temperatuur ( C) Zuurstof (mg/l) >8 - >6 >4 Zwevend stof (mg/l) DOC (mg/l) Chloride (mg/l) Fluoride (mg/l) - 1, 1, 1, Bromide (µg/l) Chroom (µg/l) Nikkel (µg/l) Lood (µg/l) Atrazin (µg/l),1,5 - - Diuron (µg/l),1,5 - - Isoproturon (µg/l),1,5 - - In hoofdstuk twee wordt de waterkwaliteit van de Rijn besproken, per meetlocatie (Lobith, Nieuwegein en Andijk). In hoofdstuk drie volgen de resultaten voor de Maas voor de meetlocaties Eijsden, Keizersveer en Brakel. Elke locatie wordt behandeld in een aparte paragraaf die afzonderlijk kan worden gelezen. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

12 2 Rijn en IJsselmeer De waterkwaliteit van de Rijn wordt beschouwd op het grensmeetstation Lobith en bij de innamepunten in het Lekkanaal (Nieuwegein) en het IJsselmeer (Andijk). 2.1 Lobith De waterkwaliteit van de Rijn te Lobith is weergegeven in de figuren 1 (algemene variabelen), 2 (halogenen), 4 (zware metalen) en 5 (bestrijdingsmiddelen). Elke stofgroep wordt behandeld in een aparte paragraaf Debiet, temperatuur, zuurstof, zwevend stof, DOC debiet temperatuur debiet (m3/s) 6 4 temperatuur (oc) zuurstof zw evend stof zuurstof (mg/l) zwevend stof (mg/l) DOC 1 21 DOC (mg/l) Figuur 1. Debiet, watertemperatuur, zuurstof, zwevend stof en DOC in de Rijn te Lobith in 21, 22 en Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

13 Het jaar 23 begint met een hoogwater maar vervolgens daalt de afvoer bij Lobith sterk tot waarden onder de 2 m 3 /s. De mediaan van het debiet in de hydrologische zomer (mei-oktober) is 1395 m 3 /s in 23 terwijl dit ca. 22 m 3 /s is in 21 en 22. Van 11 augustus t/m 7 oktober 23 (bijna twee maanden) is het debiet lager dan 1 m 3 /s. Het minimale debiet in 23 is 788 m 3 /s (28 september) tegen 1385 m 3 /s in 22 en 1366 m 3 /s in 21. De afvoer blijft laag t/m december 23, terwijl in de voorgaande jaren het debiet rond eind oktober weer begint te stijgen. De watertemperatuur in de zomer van 23 overschrijdt de BKMO-norm van 25 C bij twee van de 26 metingen (eind juli en begin augustus). In 21 werd deze norm ook incidenteel overschreden. De maximumtemperatuur in 23 in de gebruikte dataset is 25,7 C. Volgens het RIZA was de maximale watertemperatuur te Lobith in augustus 23 liefst 28 C (15). De RIWA dataset omvat tweewekelijkse steekmonsters waardoor extremen in de watertemperatuur worden gemist. De beschikbare tijdreeks voor zuurstof is te beperkt om een uitspraak te kunnen doen over verschillen tussen 23 en de voorgaande jaren. De BKMO-norm van 6 mg/l is niet onderschreden of benaderd. Uit een meer gedetailleerde dataset van RIZA (hier niet afgebeeld) blijkt echter dat het zuurstofgehalte in bepaalde periodes in april tot en met juli hoger is dan in de voorgaande jaren. Dit is waarschijnlijk het gevolg van primaire produktie (algengroei). Net als voor temperatuur geldt ook voor zuurstof dat een zinvolle analyse enkel mogelijk is op basis van dagcijfers. Voor zwevend stof en DOC valt geen systematisch verschil te ontdekken tussen 23 en de voorgaande jaren. De BKMO-grenswaarde van 5 mg/l voor zwevend stof en de RIWA-grenswaarde van 3 mg/l voor DOC worden regelmatig overschreden, in 23 niet vaker dan in de voorgaande jaren Chloride, Fluoride, Bromide chloride fluoride ,25,2 chloride (mg/l) fluoride (mg/l),15, bromide, ,4, bromide (ug/l),2 Figuur 2. Concentraties van chloride, fluoride en bromide in de Rijn te Lobith in 21, 22 en 23.,1 Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

14 Metingen van chloride te Lobith zijn beschikbaar op dagbasis, van bromide op maandbasis (echter alleen in 23), en fluoride wordt eens per twee maanden gemeten. Dat betekent dat alleen voor chloride harde uitspraken kunnen worden gedaan. Het is echter aannemelijk dat bromide en fluoride een vergelijkbaar gedrag als chloride laten zien (omdat deze stoffen chemisch verwant zijn). Het chloride-gehalte te Lobith is in de tweede helft van 23 beduidend hoger dan in de twee voorgaande jaren. Op 2 oktober 23 nadert het chloridegehalte met een maximum van 184 mg/l zelfs de innamegrens van 2 mg/l. Ook voor fluoride geldt dat de waarden in 23 relatief hoog zijn; het fluoridegehalte komt echter niet in de buurt van de BKMO-norm van 1, mg/l. Omdat de bromide-meting in 21 en 22 onder de detectiegrens lag is vergelijking van de jaren niet mogelijk. In de loop van 23 neemt het bromide-gehalte toe. Chloride, fluoride en bromide zijn conservatieve stoffen. Dat wil zeggen dat het gehalte alleen afhankelijk is van de belasting, de natuurlijke achtergrond en van de mate van verdunning. Hoe lager het debiet, hoe hoger de gehaltes. Deze relatie met het debiet blijkt uit de metingen van In figuur 3 is het chloride-, fluorideen bromidegehalte uitgezet tegen het debiet. In eerdere studies is het chloridegehalte gerelateerd aan de afvoer volgens de volgende, fysisch onderbouwde, relatie (11, 16) : a C = + b Q Waarin C = de concentratie (mg/l); Q = debiet (m 3 /s); a = de belasting (g/s) en b = de achtergrondconcentratie (mg/l). De waarden van de chloride belasting (a) en de achtergrond (b) zijn afgeleid voor de hele dataset en, om seizoenseffecten te analyseren, voor het hydrologische zomer- en winterhalfjaar (mei-oktober resp. november-april). De a en b-factoren en de verklaarde variantie van de vergelijking voor deze drie periodes zijn samengevat in tabel 2. Volgens deze analyse is de belasting ca. 1 kg/s en de achtergrond ca. 43 mg/l. Overigens is deze achtergrondconcentratie deels natuurlijk, en deels door de mens beinvloed (uitspoeling landbouwgronden). De natuurlijke chlorideconcentratie van de Rijn ligt op ca. 12 mg/l (17). Tabel 2. Geloosde vracht (a) en achtergrondconcentratie (b) van chloride in de Rijn (Lobith). dataset a (g/s) b (mg/l) R ,7, zomer ,6, winter ,3,84 De verklaarde variantie is met een waarde van 82-85% erg hoog, wat betekent dat het chloridegehalte goed ingeschat kan worden aan de hand van het debiet. Deze analyse is minder betrouwbaar voor fluoride en bromide vanwege het kleine aantal metingen over de periode Het verband tussen fluoride/bromide en het debiet heeft dezelfde vorm als het verband voor chloride (zie figuur 3). Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

15 chloride (mg/l) debiet (m3/s) fluoride (mg/l),25,2,15,1, debiet (m3/s),35,3 bromide (mg/l),25,2,15,1,5 Figuur 3. Verband tussen chloride, fluoride en bromide en de afvoer te Lobith (data 21 t/m 23) debiet (m3/s) De relatie tussen chloride en de afvoer kan worden gebruikt om een inschatting te maken van de chloride concentratie in de Rijn bij nog lagere afvoeren. Hierbij wordt uitgegaan van de huidige menselijke belasting (1 kg/s) en achtergrondbelasting (43 mg/l) zoals afgeleid uit tabel 2. De laagst gemeten afvoer in de Rijn te Lobith is 62 m 3 /s (november 1947) (15). Bij de huidige belasting zou dit resulteren in een chloride concentratie van 24 mg/l. Maar er is ook een extremer scenario denkbaar, nl. de Rijn als regenrivier. In dit scenario is de bijdrage van de Alpen (afsmelten van sneeuw en ijs) aan het debiet van de Rijn geheel weggevallen. Een schatting van het debiet dat dan resteert in de zomer kan worden gebaseerd op het feit dat gedurende de periode juni-september 23 ruim 6% van de afvoer bij Lobith voortkwam uit het Zwitserse deel van het Rijnstroomgebied (ca. 2% van het stroomgebied) (15). Een overzicht van de maandgemiddelde debieten te Lobith in de zomer van 23 en een prognose van deze debieten bij het volledig wegvallen van de voeding vanuit de Alpen wordt gegeven in tabel 3 (4% van het 23 debiet), waarin eveneens een prognose van de chloride concentraties wordt gegeven (bij de huidige belasting). Onder dergelijke extreme condities kan de chloride concentratie stijgen tot boven 3 mg/l. Dat zou de waterleidingbedrijven die afhankelijk zijn van Rijnwater in grote problemen brengen. Men dient zich te realiseren dat dit een extreme prognose betreft, maar de richting van het effect is duidelijk. Chloride concentraties boven 2 mg/l lijken dus zeer wel mogelijk te zijn bij toekomstige (extreme) laagwater situaties. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

16 Tabel 3. Maandgemiddelde afvoer en chlorideconcentratie in de Rijn (Lobith) in de zomer van 23, en prognose hiervan bij het wegvallen van de basisvoeding vanuit de Alpen. maand Q-23 (m 3 /s) Cl-23 (mg/l) Q-prog (m 3 /s) Cl-prog (mg/l) Juni Juli Augustus September Q-prog = 4% van het debiet in Chroom, Nikkel, Lood chroom nikkel chroom (ug/l) 15 1 nikkel (ug/l) lood lood (ug/l) Figuur 4: Concentraties van totaal chroom, lood en nikkel in de Rijn te Lobith in 21, 22 en De dataset voor zware metalen is gebaseerd op tweewekelijkse monstername en betreft ongefiltreerde watermonsters (totaal concentraties). Opvallend zijn de lage concentraties in 21 ten opzichte van die in 22 en 23. Dit wijst op problemen met de analyse of op een (decimale) fout bij de invoer van de data. Het jaar 21 zal hier daarom verder niet worden beschouwd. Zware metalen zijn voor een deel gebonden aan zwevend stof. Daardoor vertoont de totaal metaal concentratie vaak een sterke relatie met het zwevend stof gehalte. Doorgaans worden de hoogste gehaltes aan zwevend stof en zware metalen aangetroffen tijdens afvoergolven in de natte winter en het voorjaar. Een voorbeeld hiervan zijn de hoge metaalconcentraties van 8 januari 23, die een orde van grootte Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

17 hoger liggen dan de concentraties die twee weken later zijn gemeten (zie tabel 4). Deze verklaring gaat echter niet altijd op. Zo worden op 23 juli 23 wederom hoge metaalconcentraties gemeten (zie figuur 4), terwijl de zwevend stof concentratie dan relatief laag is (25 mg/l). Vermoedelijk zijn deze hoge concentraties niet realistisch, omdat de kwaliteit van het zwevende stof op die dag vergelijkbaar is met die welke twee weken eerder of later is gemeten (bron: Tabel 4: Voorbeeld van de invloed van de zwevend stof concentratie op het (totaal) metaalgehalte in de Rijn (Lobith) Zw. Stof mg/l Cadmium µg/l,3,5 Chroom µg/l 27 1,8 Koper µg/l 18 3,1 Kwik µg/l,12,2 Lood µg/l 23 1,7 Nikkel µg/l 19 1,8 Zink µg/l In 23 worden bij Lobith de RIWA-normen voor chroom (25 µg/l) en nikkel (1 µg/l) eenmaal van de 26 metingen overschreden, niet tijdens de droge periode, maar in januari (zie tabel 4). De RIWA-norm voor lood (5 µg/l) wordt 5 maal overschreden (2%) en dat is niet meer dan in voorgaande jaren. Er lijkt wel een verhoogde lood concentratie op te treden van augustus t/m oktober 23. Een vergelijking van de gemiddelde metaalconcentratie in de periode augustus t/m oktober 23 t.o.v. dezelfde periode in 22 wordt gemaakt in Tabel 5. Naast lood lijkt er sprake te zijn van een concentratieverhoging voor cadmium, koper, kwik en zink in de zomer van 23. Het aantal metingen is echter te beperkt om dit hard te kunnen concluderen. Tabel 5: Vergelijking van de totaal metaal concentraties in de Rijn (Lobith) in de periode augustus t/m oktober 23 t.o.v. dezelfde periode in 22 (n = 7) /22 Zw. Stof mg/l 3 ± ± 4,8 Cadmium µg/l,6 ±,1,14 ±,6 2,3 Chroom µg/l 3,5 ± 2,9 3,7 ± 1,1 1,1 Koper µg/l 4,9 ±,8 7,4 ± 1,3 1,5 Kwik µg/l,2 ±,1,8 ±,7 4, Lood µg/l 2,9 ±,8 5,2 ± 1,6 1,8 Nikkel µg/l 2,4 ±,7 2,7 ±,5 1,1 Zink µg/l 16 ± 6 25 ± 9 1,6 Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

18 2.1.4 Atrazin, diuron, isoproturon atrazine diuron, , , ,6 atrazine (ug/l),4 diuron (ug/l),4,2,2 isoproturon,2,18, isoproturon (ug/l),14,12,1,8,6 Figuur 5: Concentraties van atrazine, diuron en isoproturon in de Rijn te Lobith in 21, 22 en 23.,4,2 De concentratie aan bestrijdingsmiddelen is niet sterk afhankelijk van de afvoer, maar vooral van de periode van gebruik. Isoproturon, diuron en atrazine worden toegepast in de landbouw voor onkruidbestrijding, met name in maart, april, mei, oktober en november. Daarnaast wordt diuron ook op verhard oppervlak gebruikt. In de perioden van gebruik komen pieken in de concentratie voor. In een langdurige periode van droogte (zomer 23) vindt accumulatie van bestrijdingsmiddelen op en in de bodem plaats. Ook vindt accumulatie plaats op verharde oppervlakken in stedelijk gebied. Bij de eerstvolgende bui na een droge periode kunnen deze stoffen in een verhoogde concentratie uit- en afspoelen naar het oppervlaktewater (18). Dit zou de toename van het isoproturon gehalte aan het eind van 23 kunnen verklaren. Waarom dit bij atrazine en diuron niet optreedt is niet duidelijk. De monitoring van bestrijdingsmiddelen heeft vaak te kampen met de detectiegrens. Desalniettemin kan geconcludeerd worden dat er bij Lobith tussen het jaar 23 en de jaren 21 en 22 geen duidelijk verschil is in de gehaltes aan bestrijdingsmiddelen. Alleen voor diuron zou kunnen worden gesteld dat het gehalte in juni en juli 23 iets hoger ligt dan in de voorgaande jaren. De RIWA-norm van,1 ug/l wordt alleen in 21 overschreden: twee maal door isoproturon. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

19 2.2 Nieuwegein Bij de innamelocatie Nieuwegein wordt water ingenomen uit het Lekkanaal, vlak achter de Beatrixsluizen. Het water van de Lek is grotendeels afkomstig van de Rijn, maar de aanvoer van water wordt beïnvloed door het stuwprogramma. Als bij lage Rijnafvoeren de stuw gesloten wordt, neemt het aandeel van overig water, zoals de aanvoer van water vanaf de Utrechtse Heuvelrug toe. Hierdoor kan de waterkwaliteit in de Lek en het Lekkanaal enigszins verschillen van de waterkwaliteit te Lobith (11). De afvoer van de Lek en de waterkwaliteit in het Lekkanaal ter hoogte van de inname door WLB is weergegeven in de figuren 6 (algemene variabelen), 7 (halogenen), 8 (zware metalen) en 9 (bestrijdingsmiddelen). Elke stofgroep wordt behandeld in een aparte paragraaf Debiet, temperatuur, zuurstof, zwevend stof, DOC In het begin van 23 voert de Lek nog een grote hoeveelheid water af maar daarna daalt het debiet sterk. In de tweede helft van 23 is het debiet nihil, in tegenstelling tot de jaren 21 en 22 waarin de Lek bijna het gehele jaar stroomvoerend is. De nagenoeg stagnante conditie van de Lek in de tweede helft van 23 kan nadelige gevolgen hebben gehad voor de waterkwaliteit. Dit geldt met name voor de kans op algenbloei, waarvoor de omstandigheden bijzonder gunstig waren in 23: hoge concentraties nutriënten, hoge temperaturen en een lange verblijftijd. De watertemperatuur is in juni-augustus 23 iets hoger dan in de voorgaande jaren, maar er zijn geen meetwaarden die de norm van 25 C overschrijden. De maximale watertemperatuur in 23 is 23,7 C, ruim 4 C lager dan de maximum temperatuur bij Lobith. Het zuurstofgehalte in 23 is vergelijkbaar met dat in de voorgaande jaren, behalve in juni 23 waarbij het gehalte relatief laag is (6,1 mg/l, 55% verzadigd). Het aantal metingen is te beperkt om een zinvolle uitspraak te kunnen doen over de effecten van de stagnante situatie in de Lek op de zuurstofhuishouding. Niettemin kan worden opgemerkt dat zuurstofverzadiging in de Lek in de periode juni t/m september 23 slechts 64% bedraagt, tegenover 77% in de Rijn te Lobith (19). Enig effect van de stagnante condities in de Lek op de zuurstofhuishouding lijkt dus wel aannemelijk. Het zwevend stofgehalte te Nieuwegein is over het algemeen lager dan dat bij Lobith en er is, in tegenstelling tot Lobith, geen duidelijk verband tussen het debiet en het zwevend stofgehalte. Er is geen systematisch verschil tussen 23 en de vorige jaren. De BKMO-norm van 5 mg/l zwevend stof wordt in 23 wel vaker overschreden dan in voorgaande jaren. DOC is in het najaar van 23 hoger dan in voorgaande jaren en overschrijdt dan de RIWA-norm van 3 mg/l. Deze hogere gehaltes kunnen het gevolg zijn van algenbloei en het afsterven van algen toen de stuwen van de Lek gesloten waren. Maar het kan ook een gevolg zijn van de afstroming van water van de Utrechtse Heuvelrug. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

20 debiet temperatuur debiet (m3/s) 1 temperatuur (oc) zuurstof zw evend stof zuurstof (mg/l) 1 zwevend stof (mg/l) DOC DOC (mg/l) 4 Figuur 6: Debiet van de Lek en temperatuur, zuurstof, zwevend stof en DOC in het Lekkanaal (Nieuwegein) in 21, 22 en Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

21 2.2.2 Chloride en Fluoride chloride fluoride ,25,2 chloride (mg/l) 1 75 fluoride (mg/l),15,1 5 25,5, Figuur 7. Concentraties van chloride en fluoride in het Lekkanaal (Nieuwegein) in 21, 22 en 23. Net als voor Lobith werd vastgesteld is de chlorideconcentratie in het Lekkanaal in de tweede helft van 23 duidelijk hoger. Bij Nieuwegein (max. 15 mg/l) worden echter niet dezelfde hoge waardes bereikt als bij Lobith (max. 184 mg/l). Dit kan worden verklaard door de invloed van het stuwprogramma en de verdunnende werking van afstromend water van de Utrechtse Heuvelrug (11). Ook het fluoridegehalte lijkt in de tweede helft van 23, in overeenstemming met Lobith, iets hoger dan in de voorgaande jaren. De gemeten fluoridegehaltes zijn ongeveer hetzelde als bij Lobith. De norm van 1 mg/l geeft geen problemen. Bromide is in 21 t/m 23 niet bemeten. De verklaring voor de fluctuaties in chloride en fluoride wordt in paragraaf 2.1 gegeven. Het is overigens wel opvallend dat chloride bij Nieuwegein dezelfde trend volgt als bij Lobith, terwijl de Lek nauwelijks stroomvoerend is in de zomer van 23. Dat impliceert de aanwezigheid van een alternatieve aanvoer van Rijnwater naar het Lekkanaal. Dit kan water uit de Waal zijn geweest, dat via het Amsterdam-Rijnkanaal het Lekkanaal zou kunnen bereiken. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

22 2.2.3 Chroom, Nikkel, Lood chroom nikkel chroom (ug/l) 4 nikkel (ug/l) lood 2 21 lood (ug/l) Figuur 8: Concentraties van totaal chroom, lood en nikkel in het Lekkanaal (Nieuwegein) in 21, 22 en De totaal concentraties aan chroom en nikkel zijn in 23 niet verhoogd ten opzichte van 22 en 21. Lood lijkt toe te nemen in het najaar van 23 (idem Lobith). De RIWA-grenswaarde van 5 µg/l voor lood wordt in 23 door 4 van de 7 metingen overschreden. Dat is meer dan in de voorgaande jaren het geval was. De RIWAgrenswaarden voor chroom en nikkel (25 resp. 1 µg/l) worden niet overschreden. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

23 2.2.4 Atrazin, diuron, isoproturon atrazin diuron, ,14, ,15 23,1 23 atrazine (ug/l),1 diuron (ug/l),8,6,4,5,2, isoproturon,6, isoproturon (ug/l),4,3,2 Figuur 9: Concentraties van atrazine, diuron en isoproturon in het Lekkanaal (Nieuwegein) in 21, 22 en 23.,1 De meting van de bestrijdingsmiddelen heeft vaak te kampen met de detectiegrens. Over atrazin is vanwege de detectiegrens van,1 µg/l (gelijk aan de BKMO-norm) weinig te zeggen, behalve dat het maximum in 23 lager is dan in de voorgaande jaren. De maximale diurongehaltes zijn in 23 hoger dan in de voorgaande jaren (idem Lobith) en de gebruiksgerelateerde pieken (zie paragraaf 2.1.4) rond juli en oktober komen duidelijk naar voren. De BKMO norm voor diuron wordt eenmaal overschreden in 23. Het isoproturon gehalte heeft eveneens duidelijke pieken, in april-mei en november-december. In tegenstelling tot diuron is het isoproturon gehalte in 23 veel lager dan in de voorgaande jaren. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

24 2.3 Andijk Andijk heeft een specifieke situatie door de ligging aan het IJsselmeer. Menging van het Rijnwater in het IJsselmeer zou de kwaliteitsfluctuaties in het Rijnwater kunnen afvlakken, maar ook aanvoer vanuit andere bronnen en verdamping in de zomer kan de waterkwaliteit beïnvloeden. Het water van het IJsselmeer bestaat voor ca. 7% uit Rijnwater (2) Temperatuur, zuurstof, zwevend stof, DOC temperatuur zuurstof temperatuur (oc) 15 1 zuurstof (mg/l) zw evend stof 2 zwevend stof (mg/l) Figuur 1: Watertemperatuur, zuurstof en zwevend stof in het IJsselmeer (Andijk) in 21, 22 en 23. De maximumtemperatuur van het ingenomen water in 23 (augustus) is 3 C hoger dan in de voorgaande jaren. De BKMO-norm van 25 C wordt niet bereikt, maar het komt in de buurt (max. 24,5 C). Het zwevend stofgehalte heeft een laag basisniveau van rond 2 mg/l. Er komen pieken voor die vermoedelijk samenhangen met het optreden van stormen in het voorjaar (21) en het najaar (23). De BKMO-normen van 25 (klasse I) en 5 mg/l (klasse III) worden regelmatig overschreden. Er is geen effect van de droge zomer van 23 te ontdekken op het zwevend stof gehalte. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

25 Zuurstof is te weinig bemeten om daarover een uitspraak te kunnen doen en van DOC zijn geen gegevens beschikbaar. Op de locatie Vrouwezand echter, centraal in het IJsselmeer gelegen, zijn wel meetgegevens beschikbaar (hoofdmeetpunt RWS). Uit deze data blijkt dat zuurstof en DOC in de droge periode van 23 (juni t/m oktober) niet significant verschilden van de concentraties in 22 en 21 (zie tabel 6). Tabel 6: Gemiddelde zuurstof en DOC concentratie in het IJselmeer (Vrouwezand) in de periode juni t/m oktober voor de jaren 21, 22 en 23 (maandelijks gemeten). Jaar O 2 (mg/l) DOC (mg/l) 21 1,8 ± 1,1 6,5 ± 1,2 22 1,4 ± 1,2 6,9 ±,7 23 1,1 ± 1,5 6,1 ± 1, Chloride, Fluoride, Bromide chloride fluoride 2, ,2 chloride (mg/l) fluoride (mg/l),15,1 5 25,5 bromide bromide (ug/l),3,2, Figuur 11: Gehalten aan chloride, fluoride en bromide in het IJsselmeer (Andijk) in 21, 22 en 23. Het chloride-gehalte te Andijk is in de tweede helft van 23 beduidend hoger dan in de twee voorgaande jaren. Waar het maximum in 21 en 22 rond 11 mg/l ligt, is het maximum in mg/l. Het chloridegehalte overschrijdt een aantal keren het waarschuwingsniveau van 175 mg/l. Te Vrouwezand wordt, op 23 september 23, zelfs een maximum concentratie van 264 mg/l bereikt. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

26 Het verhoogde chloridegehalte bij Andijk is verrassend omdat werd verwacht dat de aanvoer van Rijnwater met een verhoogd chloridegehalte niet direct doorwerkt op het IJsselmeer vanwege de menging die daar optreedt. De verblijftijd van het water in het IJsselmeer bedraagt immers ca. 5 maanden (21). De afvlakking van de piekgehaltes bij Lobith zoals die in voorgaande jaren optrad, is relatief beperkt in 23. Het maximum gehalte bij Andijk (18 mg/l) is dan ook ongeveer gelijk aan het maximum bij Lobith (185 mg/l). Het maximum bij Andijk wordt wel 25 dagen later bereikt ten opzichte van Lobith (zie figuur 12) lobith Andijk 2 per. Mov. Avg. (lobith) 2 per. Mov. Avg. (Andijk) Figuur 12: vergelijking van de chloridegehaltes te Lobith en Andijk in de jaren 21 t/m 23. Andere chloridebronnen dan het Rijnwater kunnen een rol spelen. Uitslagwater van aanliggende polders en boezemgebieden en brakke kwel kunnen hebben bijgedragen aan de hoge chloride gehaltes, maar ook verdamping speelt een rol. Gezien het grote wateroppervlak en de geringe waterdiepte van het IJsselmeer kan het gevolg van verdamping voor het chloridegehalte tijdens de warme droge zomer significant zijn. Dit wordt ook geconstateerd in Vrind et al. (1994) (21) voor de droge jaren 1972 en Meetgegevens van het KNMI bij Schiphol laten zien dat er in de periode mei t/m oktober 23 een neerslagtekort (neerslag-potentiële verdamping) is opgetreden van 26 cm. In 21 en 22 was er in deze maanden een neerslagtekort van ongeveer 1 cm. Een waterschijf 26 cm is, bij een gemiddelde waterdiepte van 4 m, ongeveer 6 % van de totale inhoud van het IJsselmeer. De verdamping in de droge periode van 23 kan daarmee tot een verhoging van het initiële chloridegehalte van 6% leiden (ca. 6 mg/l). Dat is niet voldoende om de hoge gehaltes van 23 te verklaren. Wat wel de oorzaak is, is niet duidelijk; brakke kwel, aanvoer van uitslagwater en een neerslagtekort in de zomer treden immers ook in de andere jaren op (maar wellicht met minder impact). Om de oorzaak te achterhalen zou een chloridebalans van alle aan- en uitvoerbronnen opgesteld moeten worden. Gelet op de plannen die leven rond de herinrichting van het IJsselmeergebied lijkt het sowieso raadzaam om een goed inzicht in de chloridebelasting van het meer te hebben. In tegenstelling tot chloride daalt het fluoridegehalte in de zomer van 23. Dit is mogelijk het gevolg van kalkneerslag in het IJsselmeer waarbij fluoride gebonden wordt in de neergeslagen kalk. Kalkneerslag is afhankelijk van de algenbloei in het meer (22) en die zou in 23 vanwege de hoge watertemperatuur verhoogd kunnen zijn. De BKMO-norm van 1, mg/l geeft geen problemen. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

27 Bromide is te weinig bemeten in 23 om een uitspraak te kunnen doen over de gevolgen van een lage afvoer. Van de tweede helft van 23, toen de gehaltes in de Rijn verhoogd waren (zie figuur 2), zijn helaas geen metingen beschikbaar Chroom, Nikkel, Lood chroom nikkel chroom (ug/l) 1 nikkel (ug/l) lood lood (ug/l) 4 2 Figuur 13: Gehalten aan totaal chroom, nikkel en lood in het IJsselmeer (Andijk) in 21, 22 en 23. Met het metalengehalte bij Andijk lijkt in 23 niks bijzonders te gebeuren. Het kleine aantal metingen is hier opnieuw een beperkende factor. De RIWA-grenswaarde voor nikkel (1 µg/l) werd eenmaal overschreden in oktober 21 met een waarde van 25 µg/l. Dit meetpunt staat niet in de figuur; mogelijk is er sprake van een komma-fout. De RIWA-grenswaarde voor lood (5 µg/l) werd in 21 tweemaal overschreden; in 22 en 23 gebeurde dit niet. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

28 2.3.4 Atrazin, diuron, isoproturon atrazine diuron,7,6,6,4 atrazine (ug/l),5 diuron (ug/l),2,4 isoproturon,8 isoproturon (ug/l),6,4, Figuur 14: Gehalten aan atrazin, diuron en isoproturon in het IJsselmeer (Andijk) in 21, 22 en 23. Atrazin, diuron en isoproturon worden te Andijk vrijwel nooit aangetoond (d.w.z. gehalten < detectiegrens). Het enige wat uit de gegevens kan worden geconcludeerd is dat de BKMO-norm van,1 niet wordt overschreden en dat de maximale gehaltes bij Andijk lager zijn dan bij Lobith en veel lager dan bij Nieuwegein. Dit is het gevolg van afbraak en verdunning. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

29 2.4 Samenvattend Een samenvatting van de waargenomen veranderingen in de waterkwaliteit van de Rijn en het IJsselmeer in de tweede helft van 23 ten opzichte van de kwaliteit in de voorgaande jaren wordt gegeven in tabel 7. Tabel 7: Effecten van de droogte in 23 op de waterkwaliteit van de Rijn en het IJsselmeer. Lobith Nieuwegein Andijk Debiet Temperatuur Zuurstof + - Zwevend stof DOC + Chloride Fluoride Bromide??? Chroom Nikkel Lood + + Atrazin - Diuron + + Isoproturon -- + = toename van de concentratie - = afname van de concentratie = geen effect waargenomen? = onvoldoende gegevens Uit tabel 7 kan worden geconcludeerd dat een periode van (extreem) lage afvoeren in de Rijn vergezeld gaat van hogere temperaturen (in de zomer), een sterke verhoging van de chlorideconcentratie en een lichte verhoging van de fluorideconcentratie. Dit geldt voor alle innamelokaties van Rijnwater, behalve voor fluoride in het IJsselmeer. Voor bromide wordt eveneens vermoed dat de concentraties zullen stijgen tijdens perioden van lage afvoer, omdat bromide een vergelijkbaar gedrag vertoont als chloride en fluoride. De gehalten aan zware metalen in de Rijn lijken toe te nemen bij extreem lage afvoeren (cadmium, koper, kwik, lood, zink); voor nikkel en chroom geldt dit echter niet (tabel 5). Voor de bestrijdingsmiddelen geldt dat de gehalten aan diuron duidelijk toenemen tijdens lage afvoeren (Lobith, Nieuwegein); atrazin wordt niet beinvloed door de afvoer, en voor isoproturon is het beeld wisselend. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

30 3 Maas De waterkwaliteit van de Maas wordt beschouwd op het grensmeetstation Eijsden, op de referentielocatie Keizersveer en bij het innamepunt van DZH in de afgedamde Maas (Brakel). 3.1 Eijsden Debiet, temperatuur, zuurstof, zwevend stof, DOC Het jaar 23 begint met een hoogwater (net als in de Rijn) maar vervolgens daalt de afvoer bij Eijsden sterk. In de tweede helft van het jaar is de afvoer nihil tot medio december. Het gemiddelde debiet in de periode juli t/m oktober bedraagt slechts 28 m 3 /s in 23, tegen 77 m 3 /s in 22 en 128 m 3 /s in 21. Een zomerperiode met lage debieten is niets bijzonders voor de Maas; dit komt elk jaar voor. Afwijkend in 23 is echter dat het debiet extreem laag blijft tot in december, terwijl in 21 en 22 het debiet weer aantrekt in september (21) of oktober (22). De watertemperatuur komt in augustus 23 met 26,2 C éénmaal boven de norm van 25 C. Wellicht gebeurde dit vaker, maar er zijn slechts weekcijfers beschikbaar. De maxima in 21 (23,6 C) en 22 (22,6 C) voldeden wel aan de norm. In de maanden juni t/m augustus van 23 is de temperatuur (veel) hoger dan in voorgaande jaren. Het gemeten zuurstofgehalte is juist iets beter (hoger) dan in de voorgaande jaren. De norm van 4 mg/l (BKMO, klasse III) wordt in 23 niet onderschreden. De norm van 6 mg/l (BKMO, klasse I) wordt wel in alle jaren regelmatig onderschreden. Het hogere zuurstofgehalte in de zomer van 23 kan het gevolg zijn van een verhoogde primaire productie (algenbloei). Als dat het geval is, zal het zuurstofgehalte in de nacht een omgekeerd beeld vertonen. Het zwevend stof gehalte is, analoog aan het debiet, lager in de droge periode van 23 dan in de voorgaande jaren. In de Maas bestaat een duidelijke relatie tussen de zwevend stof concentratie en het aantrekken van de afvoer in het najaar (23). DOC varieert niet over de jaren. DOC komt in alle jaren regelmatig boven de RIWA-norm van 4 mg/l uit. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

31 debiet temperatuur debiet (m3/s) temperatuur (oc) zuurstof zw evend stof zuurstof (mg/l) zwevend stof (mg/l) DOC DOC (mg/l) Figuur 15. Debiet, watertemperatuur, zuurstof, zwevend stof en DOC in de Maas te Eijsden in 21, 22 en 23. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

32 3.1.2 Chloride en Fluoride chloride fluoride ,5 chloride (mg/l) 5 fluoride (mg/l) 1 25,5 Figuur 16. Gehalten aan chloride en fluoride in de Maas te Eijsden in 21, 22 en 23. Het chloridegehalte in de Maas is tijdens de tweede helft van 23 beduidend hoger dan in 22 en 21, maar het blijft nog wel onder de BKMO-norm van 15 mg/l. De RIWA-grenswaarde van 75 mg/l wordt in de tweede helft van 23 regelmatig overschreden; in de twee voorgaande jaren is dat niet het geval. Het chloridegehalte is overigens lager dan in de Rijn. Net als voor chloride geldt ook voor fluoride dat het gehalte in de tweede helft van 23 gemiddeld hoger is dan dat in de voorgaande jaren. Het fluoridegehalte is in alle jaren hoog in het zomerhalfjaar (veel hoger dan in de Rijn). De oorzaak hiervan is een grote puntbron bij Luik, die in de droge zomerperiode onvoldoende wordt verdund. In 23 is het fluoridegehalte langdurig (5 maanden) hoger dan de BKMO-norm van 1, mg/l die ook geldt voor complexe zuivering. De hoge fluoridebelasting vormt een directe bedreiging voor de bereiding van drinkwater uit Maaswater in Limburg in tijden van droogte. Hierbij moet worden opgemerkt dat het belangrijkste innamepunt van Maaswater in Limburg ca. 5 km stroomafwaarts van Eijsden is gelegen, in het Lateraalkanaal bij Heel (WML). Door de instroom van enkele zijwateren in de Maas zal de fluorideconcentratie hier wat lager zijn dan bij Eijsden. Net als in de Rijn geldt ook voor de Maas dat de chloride- en fluorideconcentraties sterk afhankelijk zijn van het debiet (zie figuur 17). De door de mens geloosde vrachten en de achtergrond concentraties van chloride en fluoride kunnen worden bepaald met dezelfde formule als hiervoor toegepast voor chloride in de Rijn (zie paragraaf 2.1.2). Het resultaat is vermeld in tabel 8. Tabel 8. Menselijke belasting (a) en achtergrond concentratie (b) van chloride en fluoride in de Maas te Eijsden (dataset 21 t/m 23). a (g/s) b (mg/l) R2 Chloride 19 25,2,7 Fluoride 25,5,21,68 Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25

33 ,5 chloride (mg/l) 6 4 fluoride (mg/l) 1 2, debiet (m3/s) debiet (m3/s) Figuur 17: Verband tussen chloride, fluoride en de afvoer in de Maas (Eijsden). Data 21 t/m Chroom, Nikkel, Lood chroom nikkel chroom (ug/l) 1 nikkel (ug/l) lood lood (ug/l) Figuur 18: Gehalten aan totaal chroom, nikkel en lood in de Maas (Eijsden) in 21, 22 en 23. Oppervlaktewaterkwaliteit bij lage afvoeren KWR 5.61 Kiwa N.V december 25