BaggerNut Maatregelen BAGGERen en NUTriënten 3 april 2013 Gerard ter Heerdt (Waternet) Ronald...
-
Upload
mathijs-boender -
Category
Documents
-
view
215 -
download
0
Transcript of BaggerNut Maatregelen BAGGERen en NUTriënten 3 april 2013 Gerard ter Heerdt (Waternet) Ronald...
BaggerNut
Maatregelen BAGGERen en NUTriënten
3 april 2013
Gerard ter Heerdt (Waternet)
Ronald Bakkum (Hoogheemraadschap van Delfland)
Tessa van der Wijngaart (STOWA)
Rikje van de Weerd (ARCADIS).
Fons Smolders (B-Ware)
Moni Poelen (B-Ware)
Leonard Osté (Deltares)
Leon Lamers (Radboud Universiteit Nijmegen)
Nico Jaarsma (Witteveen+Bos)
Jeroen Geurts (Radboud Universiteit Nijmegen)
Bob Brederveld (Witteveen+Bos)
Leon van den Berg (Radboud Universiteit Nijmegen)
Probleem:We hebben de doelen voor de KRW en Natura 2000 nog niet gehaald
Hoe komt dat?Wat doen we er aan?
• De meeste problemen ontstaan door een te veel aan voedingsstoffen– Waar komen die vandaan?– Hoe komen we er af?– Wat is “te veel”?
• Wat doen we er aan? Eerst denken, dan doen!
Systeemanalyse:
Stappen:– Waterbalans– Nutriëntenbalans
• Externe belasting• Interne belasting
– Kritische grenzen – Zwevende stof balans– Synthese: alles klopt met
elkaar– Maatregelen
grondwater IJZER calcium
bicarbonaat, sulfaat, chloride nitraat, ammonium, fosfaat
fosfaat, nitraat, ammoniumbicarbonaat
sulfaat, chloride
inlaat, inspoeling, atmosfeer, overige bronnen
2
1
Fe ~ PCa ~ PAl ~ P
klei ~ P
fosfaatammonium, nitraat
eutrofiëring
mineralisatie organisch P, N
baggervorming
3 54 7 6 8
afbraak organisch stof
Grip krijgen op interne eutrofiëring
Wat hebben we nodig om een systeemanalyse betaalbaar compleet te maken??• Quickscan
– Bepalen interne belasting • Betrouwbaar• Door elk waterlaboratorium te doen• Goedkoop: < € 2.400,--
• Bodemdiagnose tool– Een instrument om alles bijeen te voegen en
kloppend te maken • Betrouwbaar• Door elk waterschap te doen.• Incl. een methode om rol zwevende stof balans te
bepalen• Goedkoop: vanaf € 5.000,--
Dat is gelukt !
Hoe hebben we dat voorelkaar gekregen?
1.
2.3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.13.
14.
15.15.
16.16.17.17.
18.18.
1. Hoogheemraadschap van Delfland
2. Waterschap Veluwe
3. Waternet
4. Waterschap Rivierenland
5. Waterschap Brabantse Delta
6. Wetterskip Fryslân
7. Hoogheemraadschap Stichtse Rijnlanden
8. Waterschap Hunze en Aa’s
9. Waterschap Reest en Wieden
10. Hoogheemraadschap van Rijnland
11. Hoogheemraadschap van Schieland & Krimpenerwaard
12. Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier
13. STOWA
14. Stichting Waterproef
15. Radboud Universiteit van Nijmegen
16. Deltares
17. ARCADIS
18. Witteveen en Bos
Partners
Project 2,4 M€1,6 M€ subsidie
Opzet BaggerNut:
• Literatuuronderzoek:– Kennis– Kennisleemten
• Kennisontwikkeling door experimenteel onderzoek:– Relatie bodemparameters en nalevering– Effect vis, planten, zuurstof en temperatuur
• Toepasbaar maken van alle kennis:– Quickscan: bepalen nalevering; goed en goedkoop– Bodemdiagnose tool: systeemanalyse; alles ineen
• Systeemanalyses:– Kwaliteit door toepassing– Toepassing op grote schaal
Literatuuronderzoek
Kennis vergaren doorLiteratuuronderzoek
TheorieënResultatenLiteratuuronderzoek
Schema’sResultatenLiteratuuronderzoek
Empirische relatiesResultatenLiteratuuronderzoek
Effect temperatuur op nalevering
-2
0
2
4
6
8
10
0 5 10 15 20 25 30
temperatuur (°C)
na
lev
eri
ng
(m
g/m
2/d
)
Andersen 1974
Spears et al 2008
FormulesResultatenLiteratuuronderzoek
Kennisleemtes:
• Relatie Fosfor/IJzer/Zwavel en nalevering?– Totaalgehalten of bodemvocht?
• Effect temperatuur?• Effect plantengroei?• Effect opwerveling door vis?• Effect zuurstofloosheid?• En vooral:
– Keuze relaties– Kwantificeren
ResultatenLiteratuuronderzoek
Kennisontwikkeling: naleveringsexerimenten
Naleveringsexperimentenin 29 proefgebieden
• Sloten, vaarten, meren• Zand, klei, veen
Kennisontwikkeling:relatie bodemparameters en nalevering
• Bodemparameters P, N, Fe, S etc.
• Met en zonder opwerveling• Sulfaatrijk en –arm water
Kennisontwikkeling:relatie bodemparameters en nalevering
Kennisontwikkeling:relatie bodemparameters en nalevering
Kennisontwikkeling:relatie bodemparameters en nalevering
De relatie tussen P porievocht en nalevering
Kennisontwikkeling:relatie bodemparameters en nalevering
De relatie tussen totaal-P in de bodem op basis van versgewicht en de gemeten P-naleveringsflux
Kennisontwikkeling:relatie bodemparameters en nalevering
De relatie tussen Olsen-P en nalevering laat een duidelijke relatie zien voor punten met een lage Fe-S/P-ratio
Kennisontwikkeling:relatie bodemparameters en nalevering
y = 0,0123x2 + 0,6099x + 1,8185R² = 0,9575
0
10
20
30
40
50
0
50
100
150
200
0 10 20 30 40
Nal
ever
ing
N v
oor P
> 1
(mg/
m2/
dag)
Nal
ever
ing
N v
oor P
< 1
(mg/
m2/
dag)
Nalevering P (mg/m2/dag)
P-nalevering < 1 mg/m2/dag
P-nalevering > 1 mg/m2/dag
De correlatie tussen de nalevering van stikstof naar de waterlaag en de nalevering van fosfor
Kennisontwikkeling:• Experimenten
Kennisontwikkeling: effecten vanvissen, planten, zuurstof en temperatuur
Vis en planten verminderen de nalevering
Kennisontwikkeling: effecten vanvissen, planten, zuurstof en temperatuur
0
1
2
3
4
5
6
controle Plant Karper Karper + Gaas Karper + Plant
fosf
aat (
µmol
/L)
P uit planten komt later toch weer vrij
Kennisontwikkeling: effecten vanvissen, planten, zuurstof en temperatuur
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Nov Dec Dec Jan Feb Feb Mar Apr
tota
al P
in w
ater
laag
(um
ol/L
)
Smalle Waterpest Waterviolier Aarvederkruid klein Kroos
Tijd (maanden)1 2 3 4 5
Kennisontwikkeling: Relatief effect temperatuur op nalevering
• Ontwikkeling Quickscan
Belangrijkste routes van nutrientennalevering vanuit de waterbodem
totale nutriëntenvoorraad in de bodem
opgeloste nutriënten in porievocht
opgeloste nutriënten in waterlaag
nutriënten in biotanutriënten in zwevend stof
filter 2
filter 1
filter 4filter 3
Quickscan
In bodemdiagnose In nog lastig
P in bodemvocht beste parameter
• Op basis van model• Op basis van literatuur• Op basis van experimenten
Verhouding ijzer, zwavel en fosfor relevant
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
-160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40
(Fe-S)/P (mol/mol)
ge
met
en
na
leve
rin
g (
mg
/m2
/da
g)
stuivertje wisselen
overmaat zwavel: geen beschikbare bindingsplaatsen aan ijzer!
overmaat ijzer: P is ijzergebonden
Quickscan
Temperatuur en seizoen:
Quickscan
• Op basis van literatuur• Op basis van experimenten
0
2
4
6
8
10
12
0 5 10 15 20 25 30
T (C)
P-f
lux
ge
no
rma
lise
erd
op
15
°C
Anderson, 1974
Spears, 2008
Sondergaard, 1989
James&Barko, 2004, oxisch
Boers en van Hese, 1988
Baggernut
Invoerblad Quickscan
Resultaten:
• Interne belasting:– In mg P/m2/dag – Per seizoen– Op basis van eenvoudige bodemarameters– Door elk laboratorium te bepalen
Quickscan
Kosten Quickscan Quickscan
Quickscan-monstering; schatting kosten per tien monsters euroVeldwerk 1 dag (2 personen, incl kosten auto, boormateriaal ed) 940Rapportage 1/2 dag, 1 persoon 23510 filtertjes 9010 Bodemvochtanalyses op P, Fe en S. 61010 Bodemanalyses op P, Fe en S. 490Totaal 2365
Ontwikkeling bodemdiagnose
Bodemdiagnose
Bodemdiagnose
Eerste diagnose: is het vervolg de moeite?
Bodemdiagnose
Basis: zwevende stof en licht
Bodemdiagnose
De balansen: is alles in evenwicht?
Resultaten:
• Nutriëntenbelasting:– Aandeel extern– Aandeel intern
• Via diffusie (Quickscan)• Via opwerveling
• Belang nutriëntenbelasting– Vertroebeling door algen– Vertroebeling door zwevende stof
• Model om maatregelen door te rekenen
Bodemdiagnose
SysteemanalysesHet is echt waar…….
…….. Elk systeem is anders!
Kosten bodemdiagnose
Bodemdiagnose
Waterkwalteit-monstering eerste diagnose euroVeldwerk en rapportage pm.Chlorofyl 242Doorzicht 112Zwevende stof 353Extinctie 112subtotaal 818
Toepassing Bodemdiagnose euroMenskracht 10000
Waterkwalteit-monsteringVeldwerk en rapportage pm.fysisch/chemisch pakket 8148fytoplankton 2416subtotaal 10564
totaal 20564
Aan de slag met de BaggerNut instrumenten