D. Edelman 21 augustus 2009 1 Inleiding 1.1 Algemeen Dit artikel gaat in op de hydrochemie van de verschillende aquifers in de plio-pleistocene ondergrond van Nederland. Op basis van vele chemische analyses, aanwezig in het Dinoloket van TNO Bouw- en ondergrond, aangevuld met gegevens van waterwinningen in Noord-Brabant, van circa 1400 watermonsters genomen op verschillende diepten is een overzicht gemaakt van het voorkomen van verschillende chemische parameters. Hiernaast zijn de parameters op verschillende manieren geklasseerd opdat een beter inzicht in de mogelijke processen en een verklaring voor de aanwezige verspreiding kan worden verkregen. 1.2 Gebruikte gegevens Voor het maken van een hydrochemisch overzicht is gebruik gemaakt van de volgende databases. DOV database van de ondergrond van Vlaanderen TNO database Dinoloket Hiernaast staan in publicaties en artikelen chemische analyses. Voor een overzicht van de gebruikte literattuur wordt verwezen naar de literatuurlijst. 1.3 Studiegebied Het studiegebied beslaat het grondgebied van Nederland en Vlaanderen. De beschreven aquifers liggen tussen het maaiveld en de onderzijde van de Tertiaire afzettingen (zie het artikel over de Paleoogene afzettingen elders op de website). Binnen de laatste komen onder de PPB waarschijnlijk maar twee aquifers voor die zodanig watervoerend zijn dat er voldoende analyses van beschikbaar zijn. Dit zijn de Eocene Zanden van Brussel en de Laat-Miocene Diestzanden. Beide liggen voor het grootste deel in Vlaanderen, maar ze zijn een belangrijk brongebied voor de Nederlandse Neogene aquifers die voor de drinkwaterwinning worden gebruikt.
2 Aquifer indeling De aquifers worden ingedeeld aan de hand van de indeling zoals beschreven is op deze website, Een kort overzicht hiervan, de lettercodering correspondeert met de teksten bij de afzettingebeschrijving op deze website. : Aquifer Soort afzettingen 1 Voornamelijk fluviatiele zanden en grinden, aan top fijner materiaal met glaciaal beinvloedde trajecten. In het westen zeer lokaal mariene trajecten 2 Fluviatiele zanden en grinden, voornamelijk afgezet door de Oostrivier 3 Bovenin fluviatiele zanden en grinden van de Oostrivier, in het zuiden Rijn/Maas en Schelde afzettingen. Onderin aquifer 3 vrijwel overal mariene trajecten 4 Mariene zanden en schelpbanken, in het zuid-oosten ook fluviatiele zanden en grinden van de Kiezelooliet formatie Figuur 2.1 Aquifer indeling Aquifer nummer 1 is de jongste, laat-pleistoceen van ouderdom, aquifer 4 is de oudste, laat-plioceen van ouderdom. Hiernaast wordt nog kort ingegaan op twee oudere aquifers, de zanden van Brussel uit het Eoceen en de Diestzanden uit het Laat-Mioceen.
3 Chemie 3.1 Overzicht Het grondwater in de aquifers is over het algemeen afkomstig van regenwater (al dan niet in de vorm van rivierwater). Hiernaast kan grondwater afkomstig zijn uit (connaat) zeewater. Onder invloed van de samenstelling van het sediment waar het grondwater doorheen stoomt, in mindere mate van de stroomsnelheid van het grondwater, kan het regenwater chemische elementen opnemen of afstaan. De samenstelling van het water zelf verandert hierdoor. Een van de belangrijkste invloeden is de redoxsituatie van het grondwater, het vermogen om chemische parameters te oxyderen of te reduceren. 3.2 Belangrijkste chemische parameters Veel analyses die zijn opgenomen in de Dinoloket database zijn voor een goed overzicht van de hydrochemie minder gunstig. Vaak is alleen het chloridegehalte punt van aandacht. Met name in Oost- Brabant is de gegevensdichtheid hierdoor minder groot. Uit de monsterpunten die wel een geschikte set parameters hebben is een selectie gemaakt. Uiteindelijk zijn een kleine 2000 monsterpunten gebruikt om te worden bewerkt voor dit artikel. Op basis van het gehalte van de parameters ph, SO4 2-, HCO3 -, Cl -, K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, Fe 2+ en Mg 2+, zowel in mg/l als meq/l, zijn diverse classificaties gemaakt. 3.3 Redox Van essentieel belang is het begrip Redox (reductie-oxydatie), het vermogen van elementen om electronen af te staan of op te nemen. Bij dit proces komt een element in een meer voordelige energie situatie. Bij reductie van zuurstof (denk aan roesten) komt per mol 3190 kj aan energie vrij (Fröhlich, 1979). Bij Nitrificatie is dit 2750 kj, bij mangaanreductie is dit 3090 kj, bij Ijzerreductie is dit 1410 kj, sulfaatreductie komt op 380 kj en uiteindelijk methaanvorming op 350 kj. Het is voor natuurlijke situaties zoals bekend optimaal om zo veel mogelijk energie kwijt te raken zodat op basis van deze reeks gesteld kan worden dat water met zuurstof redox-aggressiever is dan water met bijvoorbeeld sulfaat in oplossing. De meest stabiele watertypes zijn types die CH 4 bevatten. De snelheid waarmee deze processen zich afspelen varieert sterk onder invloed van zaken als beschikbaarheid van chemische componenten, katalasytoren, organisch leven etc. Dit betekent dat een redoxproces zeer senle kan gaan (seconden) of juist zeer traag (duizenden jaren). In diepe aquifers kan nog zuurstof voorkomen, terwijl CH4 productie al in ondiepe sloten kan plaatsvinden. De snelheid van redoxprocessen kan zo een logfactor 15 uit elkaar liggen, een proces wat in een zuurstofhoudend milieu binnen een seconde plaatsvindt kan in een gereduceerd milieu na 1,0E* 10 15 (3,17 Ma) seconde nog steeds niet zijn gebeurd.
3.4 Normaal verloop onder invloed van geochemie Op onderstaande figuur 3.1 zijn de belangrijkste processen grafisch weergegeven. Deze processn zijn vaak onderling uitwisselbaar. De oplossing van Calciet kan bijvoorbeeld, bij oververzadiging van het grondwater omslaan in afzetting van Calciet, bijvoorbeeld als travertijn. IJzer kan beurtelings oplossen en weer neerslaan in een Gley horizont etc. Verder is er geen natuurlijke eindsituatie. Onder invloed van sedimentinterne factoren (bijvoorbeeld het voorkomen van connaat zeewater) of externe factoren (e.g. verontreiniging of een mariene transgressie) kan uiteindelijk verzoet grondwater weer verzilten etc. etc. Figuur 3.1 Overzicht van de belangrijkste hydrochemische processen
3.5 Piper-diagram Met behulp van een tweetal driepuntdiagrammen, een voor de belangrijkste kationen (Ca, Na+K, Mg) en een voor de belangrijkste anionen (Cl, HCO3+CO3, SO4) met assen van 0-100% kan, voor elk watermonster, de relatieve plek van dat monster in het diagram worden bepaald. De combinatie van beide diagrammen geeft een ruit waarin alle watermonsters, of een deel daarvan, van een aquifer naast elkaar kunnen worden gezet. Zo kan in een oogopslag een beeld worden verkregen van de globale hydrochemie van de aquifer. Hiernaast kan uit de grafiek een aantal processen worden afgeleid. De belangrijkste processen zijn verzilting van zoet water (e.g. regenwater) of gzoet grondwater onder invloed van een mariene transgressie of onder invloed van een door de mens opgebrachte zoutlast. Een ander belangrijk proces is verzoeting op plekken waar zoet grondwater een zoute aquifer instroomt. Hiernaast kunnen de watertypes nog mixen. In figuur 3.2 zijn deze processen weergegeven in een Piperdiagram van alle beschikbare watermonsters van de Plio- Pleistocene aquifer.hierin staat tevens een zogenaamde regenwaterlijn opgenomen, een lijn die het verloop van regenwater, onder invloed van de in de aquifer heersende processen, naar winbaar zoet grondwater representeert. Figuur 3.2 Piperdiagram met de belangrijkste processen
3.6 Stuyfzand-classificatie Voor een snel overzicht van hydrochemische processen, bijvoorbeeld in ene profiel of op een vlakdekkende kaart, voldoet het Piperdiagram niet. Om toch een beeld te krijgen van de belangrijkste hydrochemische processen is een aantal classificatiesystemen ontwikkeld. Een van de meest toegepaste, met name in Vlaanderen, is de classificatie volgens Stuyfzand (o.a. Stuyfzand, 1993). Deze classificatie is gebasseerd op een letter-cijfer codering (bijvoorbeeld F3CaHCO 3 ) die is opgebouwd uit de volgende componenten Eerste letter Totale hardheid Belangrijkste kation Belangrijkste anion Chloride gehalte meq/l HCO 3 meq/l meq/l G 0-5 mg/l Cl * < 0,5 meq/l HCO 3 Ca, Na, Mg, K HCO 3, Cl, SO 4, NO 3 g 5-30 mg/l Cl 0 0,5-1 meq/l HCO 3 F 30-150 mg/l Cl 1 1-2 meq/l HCO 3 f 150-300 mg/l Cl 2 2-4 meq/l HCO 3 B 300-1000 mg/l Cl 3 4-8 meq/l HCO 3 b 1000-10000 mg/l Cl 4 8-16 meq/l HCO 3 S 10000-20000 mg/l Cl 5 16-32 meq/l HCO 3 H >20000 mg/l Cl 6 32-64 meq/l HCO 3 Deze classificatie heeft als grote voordeel dat ze onbeperkt is uit te breiden of in te krimpen. Hiernaast is ze erg geschikt om hydrochemische processn bijvoorbeeld langs een stroombaan inzichtelijk te maken. 3.7 Pannatier-classificatie Deze classificatie is met name geschikt om, op basis van dezelfde parameters als de Stuyzandclassificatie, snel inzicht te krijgen in de redoxtoestand van een grondwatermonster. Omdat deze en de Stuyfzandclassificatie uitgaan van dezelfde parameters kunnen ze naast elkaar in profielen gebruikt worden. Hiermee kan net wat meer inzicht in de processen worden verkregen dan bij afzonderlijk gebruik. Beide classificatiesystemen zijn opgenomen in de bijlage. De Pannatier classificatie gaat eveneens uit van een letter-cijfercombinatie (bijvoorbeeld Feq6 Fe**) die voor dit artikel is opgebouwd uit de volgende componenten Eerste letter Aggressiviteit ph Belangrijkste redoxproces Chloride gehalte t.o.v. Calcium CVI index F <200 mg/l Cl s <= - 0,3 4 ph<4,50 S Sulfaatreductie B 200-1000 mg/l Cl eq > -0,3 5 4,50<pH< 6,00 Fe** IJzerreductie S >1000 mg/l Cl 6 6,01<pH<7,50 Mn** Mangaanreductie 7 7,51<pH<8,50 8 ph>8,50
4 Algemeen overzicht chemie 4.1 Overzicht van de klassen Op basis van de Pannatier-indeling kunnen de circa 2000 watermonsters gereduceerd worden tot de tabel opgenomen in bijlage 1. Hierin ie tevens de Stuyfzandclassificatie van deze watermonsters opgenomen, een aanduiding of het monster zeer agrressief is (met zeer veel oxyderende elementen), het nummer van de desbetreffende aquifer en de X, Y en Z waarde van de lokatie van het monsternamepunt. 4.2 Piperdiagram per aquifer 4.2.1 Oudere aquifers, Eoceen In de DOV-database zijn grondwateranalyses opgenomen uit Tertiare aquifers. Met name de Zanden van Brussel uit het Eoceen en de Zanden van Diest uit het Laat-Mioceen (of Vroeg-Plioceen) worden in Belgie gebruikt voor grondwateronttrekking ten behoeve van de drinkwatervoorziening. Figuur 4.1 is het Piperdiagram uit de watermonsters van de Zanden van Brussel. Hieruit komt naar voren dat het water in deze diepe, vaak door aquitards tot aquicludes ingesloten aquifer, geschikt is voor de drinkwatervoorziening. Een klein deel van de watermonsters (11%) is nog niet in evenwicht met kalk. Een deel van het water vertoont tekenen van verzoeting. Eén monster heeft een zeewatersignatuur.
Figuur 4.1 Piperdiagram Zanden van Brussel
4.2.2 Oudere aquifers, Mioceen Het water in de Diestien aquifer, bijna voledig gelegen op Belgisch grondgebied, vertoont sterke tekenen van aantasting. Dit komt deels door het feit dat de aquifer relatief hoog ligt (tot 120 meter boven zeeniveau) en in direct contact staat met het freatische grondwater, en deels door het feit dat deze aquifer in het vroeg-plioceen sterk is uitgeloogd. Aan de oppervlakte vindt op een groot aantal locaties een sterke depositie van oxyderende en/of verzurende stoffen (met name afkomstig uit de landbouw) plaats. Tot op grote diepte komen nitraten en hoge sulfaatgehalten voor. Het water wordt gekenmerkt door redoxkarakteristieken en is vaak niet in evenwicht met kalk. Aangezien deze Belgische aquifer een deel van de Nederlandse aquifers voedt vormt dit een potentiele bedreiging vor de Zuid-Nederlandse drinkwatervoorziening. Figuur 4.2 Piperdiagram Diestien aquifer
Figuur 4.3 Verspreiding watertypes (Pannatierclassificatie) Diestien aqifer Uit bovenstaande verspreidingskaart van de watertypes in het Diestien komt naar voren dat de meest gereduceerde, hoog-ph watertypes aangegeven met de donkergroene kleur (e.g. Feq7S) voorkomen aan de westzijde van de aquifer. Gaande naar het oosten wordt de ph lager en de oxydatiegraad hoger, aangegeven met het kleurverloop naar de meest donkerrode kleur (NB: de keluren zijn relatief en geven het verloop naar een hogere of lagere klasse weer!) voor het meest onstabiele, oxyderende watertype (e.g. Fs5Mn**). De monsterlocaties zijn aangegeven met een zwarte stip. Een opvallend aspect is het voorkomen van een smalle strook (groene kleur) beter water in het uiterste oosten van de aquifer. Het voorkomen nabij de Feldbissbreuk (de breuken zijn de dikke rode lijnen) kan duiden op water wat uit een ander pakket, via de breuk, de Diestienaquifer instroomt. De locatie van de breuk zou dan iets meer zuidwaarts liggen dan de figuur aangeeft. Indien de watertypes worden ingedeeld conform Stuyfzand ontstaat het beeld van figuur 4.4. Hieruit blijkt dat CaSO4 water en NaSO4 water, wat wijst op verontreiniging van bovenaf, vaak voorkomt. In het oosten van de aquifer komt f*nacl (zeer recent water) en f0cacl water voor wat wijst op verzilting. De kleurcodering van de stippen is conform de Redoxkaart.
Figuur 4.4 Watertypes in de Diestien aquifer conform Stuyfzand.
4.2.3 Plio-Pleistocene aquifer 4 Het grondwater in aquifer 4 is over het algemeen stabiel en in evenwicht met kalk te noemen. Dit is met name te danken aan de vaak diepe ligging en het feit dat de afzettingen marien van origine zijn. De schelpbanken van de Oosterhout en Rijsbergen afzettingen behoren bijvoorbeeld tot deze aquifer. In het Piperdiagram is naast de monsters (ingedeeld naar redoxklasse) een lijn aangebracht (de groene stippellijn) die de overgang van regenwater naar drinkbaar grondwater vertegenwoordigt. Een deel van de aquifer is (nog) zoutwater houdend, waarschijnlijk connaat water uit de afzettingstijd van de aquifer. Een deel van de monsters zijn aan het verzoeten, gekarkateriseerd door het voorkomen van NaHCO3-watertypen, geheel in de onderste punt van het Piperdiagram Figuur 4.5 Piperdiagram van de watertypes in de Plio-Pleistocene aquifer 4 Een groot deel van de monsters behoort tot de stabiele, gereduceerde FnCaHCO3-typen (zoet, geschikt voor drinkwaterwinning) of B/SnNaCl-typen (brak tot zout, connaat grondwater). Op circa 50 locaties zijn van deze normale watertypen afwijkingen aangetroffen. Deze zijn in figuur 4.6 weergegeven. De kleurcodering van de locaties is conform de Pannatier classificatie. De blauwe kleuren staan voor Feq watertypen, de groene kleuren voor aggressief ten opzichte van kalk, verontreinigde watertypen. Deze worden aangetroffen in Belgie in samenhang met de Diestien-aquifer en in West-Brabant. De oranje kleur zou kunnen wijzen op verzoeting (NaHCO3-typen) of verzilting (CaCl-typen).
Figuur 4.6: Stuyfzand classificatie van de "afwijkingen" in aquifer 4 met kleurcodering van de locatie op basis van Redox Indien de redoxtypes voor de gehele aquifer gekarteerd worden kunnen een aantal grootschalige tendensen in aquifer 4 worden onderscheiden. In de eerste plaats is het verloop aanwezig van gereduceerd, basenrijk grondwater (Feq6 en Feq7 types) naar zout basenrijk grondwater (Seq7 types). In het zuidoosten van de provincie Gelderland komt in aquifer een opvallende plek waar brak, en, nabij Arnhem, zelfs zout grondwater. Dit is waarschijnlijk afkomstig van lateraal aanstromend grondwater afkomstig uit uit connaat, zout, water bevattende lagen die op de zuidelijk gelegen Peelhorst hoger liggen dan nabij Arnhem. Een tweede zoute wel ligt meer westelijk, vindt eveneens naar alle waarschijnlijkheid een bron in laterale instroom vanaf de Peelhorst. Deze locatie is nader uitgekarteerd op Cl-gehalte (in mg/l, bovenzijde van aquifer 4) in figuur 4.8. NB: het chloride gehalte neemt eveneens toe naar de onderzijde van aquifer 4. Een van de belangrijkste kwelbreuken voor zout water blijkt de Den-Haag breuk te zijn.
Feq7 Feq6 Feq5 Fs7 Fs5 Beq7 Bs6 Seq7 Seq6 Ss5 Figuur 4.7 Watertypes in aquifer 4, naar redox (Pannatier-classificaie)
Figuur 4.8 Cl-gehalte in mg/l op de kop van de Peelhorst in de bovenzijde van aquifer 4.
4.2.4 Plio-Pleistocene aquifer 3 Van aquifer 3 is een 500-tal monsters geanalyseerd. Op basis hiervan kan de verdeling per type, aan de hand van de classificatie van Pannatier, gemaakt worden. Uit deze verdeling (figuur 4.9) komt naar voren dat het merendeel van het water in deze aquifer tot de stabiele typen behoort. Veel basenrijk, gereduceerde analyses (Feq S) met soms een redoxcomponent (Feq Fe** of Feq Mn**). Lokaal komt grondwater voor wat niet in evenwicht is met kalk (Fs types), maar deze zijn ver in de minderheid. In de aquifer komt nog brak tot zout water voor, mogelijk connaat of recent. I 70 Seq7Fe** 60 Beq7Fe** 50 Seq6Fe** 40 30 Beq7S 20 Fs6S 10 0 Feq6Fe** Fs6Fe** Feq7Fe** Fs5Fe** Feq6S Figuur 4.9 Voorkomen van redox watertypes in aquifer 3, van watertypes die meer dan 4 maal gevonden zijn Feq7S Gezien de grote hoeveelheid monsters is per categrorie de gemiddelde samenstelling berekend, anders zou het Piperdiagram te onoverzichtelijk worden. Het Piperdiagram is opgenomen in figuur 4.10. Hierin is tevens de regenwaterlijn (de overgang van regenwater naar stabiele, mineraalrijke, gereduceerde watertypes, aangegeven. Deze regenwaterlijn is ruwweg de zelfde als in aquifer 4 bestaat, hetgeen kan wijzen op voldoende beschikbaarheid van kalk in beide aquifers.
Figuur 4.10 Piperdiagram van de watertypes in aquifer 3 De verspreidingkaart van de verschillende watertypes, conform Pannatier, is aangegeven op de kaart in figuur 4.11. Hieruit komt naar voren dat aquifer 3 voor het grootste deel bestaat uit zoet, gereduceerd grondwater. Lokaal komt een brakwater instroom voor, bijvoorbeeld nabij de kop van de Peelhorst. Een ander brakwatervoorkomen is gelegen naast de Hunzebreuk in het noordoosten van Nederland. Aquifer 3 is hier zoet, aquifer 4 is hieronder brak. Deze zout/brakwaterintrusie is eveneens terug te vinden op de profielen (elders op de website). In het zuiden van de aquifer komt jong, agressief ten opzichte van kalk, relatief basenarm water voor. De zanden waar het grondwater hier door stroomt behoren tot de mineraalarme zanden van de Schelde (zie de Tegelen-afzettingen). Dit deel van aquifer 3 en de in Belgie liggende Diestzanden kunnen agressief, verontreinigd water tot diep in aquifer 3 brengen zonder dat het onderweg veel gebufferd wordt. Hoe zou aan te bevelen zijn om deze aanvoerroute van grondwater hier nader op te onderzoeken. Ten gevolge van deze mineraalarmoede worden op dit moment drinkwaterwiningen in West-Brabant ernstig bedreigt.
Feq7 Feq6 Feq5 Fs7 Fs5 Beq7 Bs6 Seq7 Seq6 Ss5 Figuur 4.9 Watertypes in aquifer 3, naar redox (Pannatier classificatie) Van de normale watertypes (volgens de Stuyfzandclassificatie), FnCaHCO3-typen (zoet, geschikt voor drinkwaterwinning) of B/SnNaCl-typen (brak tot zout, connaat grondwater) afwijkende watertypes zijn op circa 100 locaties aangetroffen. Deze afwijkende types zijn onder te verdelen in antropeen (verontreinigd) beinvloedde watertypes (CaSO4, MgSO4, f*nacl etc.), in figuur 2.12 op het kaartje met de rode stippen aangegeven; in types die op verzoeting duiden (NaHCO3, MgHCO3 types), op het kaartje met de blauwe stippen, en types die op verzilting duiden (CaCl-types, paarse stippen). De verzilting in West-Brabant zou erop kunnen duiden dat de waterwinning daar ook vanuit diepere lagen wordt bedreigd. De verzoeting lijkt zich voor een deel te groeperen op een ZW-NO lijn, misschien een verzoetingsfront.
Figuur 4.12 Locatie van afwijkende watertypes in aquifer 3
4.2.5 Plio-Pleistocene aquifer 2 Deze aquifer komt alleen ten noorden van de Waal voor. Ze is voornamelijk opgebouwd door de Oostrivier, en voor een klein deel door de Rijn/Maas. Dit laatste staat lokaal bekend als de Bunnikrijn. Deze aquifer is waarschijnlijk afgezet na een grote zeespeigeldaling. Afgaande op de maximale dikte van deze aquifer zou de zeespiegeldaling rond de 45 meter kunnen liggen. De generieke daling ging door met ogenschijnlijk dezelfde snelheid. Het grootste deel van de aquifer is gevuld met zoet grondwater, alleen de westelijke rand is zout. In totaal zijn 44 monsters geanalyseerd. Uit het Piperdiagram, figuur 4.13, komt naar voren dat het water in aquifer 2 al een geschiedenis achter de rug heeft. Aangezien deze aquifer niet aan het maaiveld ligt wordt ze gevoed door de omringende aquifers 1 en 3. Het water is dan al voor een deel veranderd van regenwater naar een meer basenrijk, stabiel ten opzichte van kalk, type. Mogelijk wordt dit geillustreerd door de loop van de regenwaterlijn in de ruit. In de Stuyfzand-classificatie is alleen sprake van afwijkende watertypes in Friesland. Hier wijst een NaHCO3 type op verzoeting. Figuur 4.13 Piperdiagram van de watertypes in aquifer 2
Feq7 Feq6 Feq5 Fs7 Fs5 Beq7 Bs6 Seq7 Seq6 Ss5 Figuur 4.14 Verspreiding watertypes op basis van Redox (Pannatier classificatie) In figuur 4.14 is de verspreiding van de verschillende watertypes in aquifer 2 weergegeven. De verspreiding van de meest stabiele watertypes lijkt uiteen te vallen in twee kernen, een die net ten noorden van de Peelhorst ligt en die mogelijk iets uitstaande heeft met de Rijn/Maas monding in de periode 1,56-0,92 Ma, en een die in het noordoosten van het verspreidingsgebied ligt, te koppelen aan de uitstoom van (een deel van) de Oostrivier.
4.2.6 Plio-Pleistocene aquifer 1 In aquifer1 komen veel watertypes voor die wijzen op verontreiniging. Dit heeft als belangrijkste oorzaak het feit dat aquifer 1 in het zuiden en oosten van het studiegebied fratisch is. Hiernaast bestaat de bodem daar uit mineraalarme zandgronden. Buffering en reductie vinden soms pas diep in de aquifer plaats. Watertypes met een lage ph (soms onder de 5), en met veel SO4, NO3, en zwaremineraal aanrijkingen komen veelvuldig voor. Gezien het grote aantal monsterpunten (circa 950) is voor deze aquifer gekozen voor de gemiddelde waarde per Pannatier-klasse (redox) in het Piperdiagram te plaatsen (figuur 4.15). De regenwaterlijn is vergelijkbaar met de regnwaterlijn van aquifer 3. Uit het diagram komt naar voren dat verzilting voorkomt naast verzoeting. De hydrochemie van aquifer 1 is hiermee complex. Figuur 4.15 Piperdiagram van de gemiddelde watetypes in aquifer 1
Feq7 Feq6 Feq5 Fs7 Fs5 Beq7 Bs6 Seq7 Seq6 Ss5 Figuur 4.16 Verspreiding van de watertypes op basis van redox (Pannatier-classificatie) in aquifer 1 Bij de verspreidingskaart van de watertypes in aquifer 1 zijn een aantal opmerkingen te plaatsen. Deze figuur is het beeld van de diepste filters in aquifer 1. Ondiepe filters zijn nog veel meer beinvloed door zuur, verontreinigd, basenarm water. In het zuiden van Nederland en het noorden van Vlaanderen komt een dunne freatische laag op de afzettingen van aquifer 3 voor. Dit water is agressief ten opzichte van kalk. De waterwinning in West-Brabant wordt gekenmerkt door relatief zuur en agressief water. De loop van de IJssel blijkt gekenmerkt te zijn door een relatief zuur en basenarm, niet in evenwicht met kalk, watertype. Onder de duinstrook komt zowel in Zeeland als in Holland zoewater voor wat een connectie lijkt te hebben met de zoetwaterbel onder de kop van Noord-Holland. Onder de Waddeneilanden komen zoetwaterbellen voor. Geisoleerde zout/brakwaterwellen worden aangetroffen ten oosten van Leiden en in oost-groningen.
Figuur 4.17 Chloridegehalte in mg/l in de omgeving van Amsterdam in aquifer 1 Nabij Amsterdam komt een zoutwaterbel voor ten zuidwesten van de stad, te relateren aan de polders in die hoek. De zoutwateropwelling nabij Marken is minder makkelijk te verklaren.
5 Literatuur Fröhlich et al 1979 Early oxidation of organic matter in pelagic sediments of the eastern equatorial Atlantic: Suboxic diagenesis. Stuyfzand, P.J. 1993 Hydrochemistry and hydrology of the coastal dune area of the western Netherlands Geochim. Cosmochim. Acta, 43: 1075-1090. Thesis, Vrije Universiteit Amsterdam Pannatier EG, Broers HP, Venema P, van Beusekom G 2000 A new process-based hydrogeochemical classification of groundwater: application to the Netherlands national monitoring system. TNO report, NITG 00-143-B, 38, NITG, Utrecht
6 Inhoudsopgave 1 1 Inleiding 1 1.1 Algemeen 1 1.2 Gebruikte gegevens 1 1.3 Studiegebied 1 2 Aquifer indeling 2 3 Chemie 3 3.1 Overzicht 3 3.2 Belangrijkste chemische parameters 3 3.3 Redox 3 3.4 Normaal verloop onder invloed van geochemie 4 3.5 Piper-diagram 5 3.6 Stuyfzand-classificatie 6 3.7 Pannatier-classificatie 6 4 Algemeen overzicht chemie 7 4.1 Overzicht van de klassen 7 4.2 Piperdiagram per aquifer 7 4.2.1 Oudere aquifers, Eoceen 7 4.2.2 Oudere aquifers, Mioceen 9 4.2.3 Plio-Pleistocene aquifer 4 12 4.2.4 Plio-Pleistocene aquifer 3 16 4.2.5 Plio-Pleistocene aquifer 2 20 4.2.6 Plio-Pleistocene aquifer 1 22 5 Literatuur 25 6 Inhoudsopgave 26