Passive sampling: effectieve monitoring van waterverontreiniging

Passive sampling is een meettechniek die doorontwikkeld is in het chemisch biologisch laboratorium van Deltares en doorontwikkeld en getest voor riool-, oppervlakte- en grondwater.

Traditioneel meten versus passive sampling

Met de gangbare manier van monitoren is het analyseren van een liter water van een willekeurige plek gebruikelijk. Omdat de samplers enige weken tot maanden in het water hangen, kunnen ze ook fluctuaties in concentraties milieuvreemde stoffen waarnemen. Die worden met reguliere bemonstering grotendeels gemist.

Dat is belangrijke informatie want het geeft waterbeheerders beter inzicht in de kwaliteit van het water en de momenten waarop de verontreiniging vooral optreedt. Het biedt hen daardoor de mogelijkheid om vroegtijdig de juiste maatregelen te nemen om verontreinigingen van oppervlakte- en grondwater tegen te gaan.

Tijdig maatregelen nemen

Dat is belangrijk omdat gewasbeschermingsmiddelen en medicijnresten vanaf de plek waar ze worden gebruikt, uiteindelijk terechtkomen in het oppervlaktewater of in de bodem. Ook kunnen deze stoffen tot op tien meter diepte het grondwater insijpelen. Dat proces kan lange tijd duren. Maatregelen om die ongewenste concentraties in het grondwater te verminderen, hebben pas na vele jaren effect. Dus hoe eerder actie kan worden ondernomen, hoe beter dat is voor de kwaliteit van het water.

Eenvoudig te transporteren en verwerken

Een belangrijk voordeel van de passive sampling meetmethode is dat ze gemakkelijk toepasbaar zijn in lastig te bereiken gebieden, eenvoudig te transporteren zijn en lang bewaard kunnen worden. Je kunt ze opslaan in de vriezer totdat ze verder opgewerkt en geanalyseerd worden in het laboratorium. Passive sampling is daarmee niet alleen voor waterbeheerders in Nederland, maar ook op locaties elders in de wereld een meettechniek die veel potentie biedt.

Getest voor waterschappen

Deltares heeft dat inmiddels uitgetest in diverse Nederlandse gebieden. Zo zijn de samplers in diverse onderzoeken in samenwerking met waterschappen uitgehangen in het oppervlaktewater. In die gevallen werd het water ook op de reguliere manier bemonsterd op een brede set aan gewasbeschermingsmiddelen. Dat deden we om het verschil te kunnen aantonen en duiden tussen beide technieken. Op de passive samplers werden beduidend meer stoffen waargenomen, soms wel tot een factor 5 keer zoveel. Er werden zelfs stoffen waargenomen die met een regulier watermonster niet op normniveau gemeten kunnen worden, maar met de passive samplers wel.

Getest voor provincie

De methode is ook uitgetest in het grondwater met dezelfde conclusies. Zo zijn in opdracht van de provincie Noord-Brabant de samplers in enkele peilbuizen gehangen op een diepte van circa 5 en 25 meter. Ook in dit onderzoek zijn reguliere watermonsters genomen om een vergelijking tussen de twee bemonsteringsmethodes te kunnen maken.

Getest voor afvalwater en op afval ziekenhuizen

Passive samplers zijn ook in andere projecten toegepast om de invloed van afvalwater op de waterkwaliteit in kaart te brengen. Zo is in een langjarig project de effectiviteit van een helofytenfilter op de verwijdering van onder ander gewasbeschermingsmiddelen en medicijnresten in afvalwater onderzocht. Ook is in enkele projecten de invloed van ziekenhuizen onderzocht op de totale hoeveelheid medicijnresten die uiteindelijk op de rioolwaterzuivering komt. Daaruit bleek dat de voor de meeste groepen van medicijnen niet het ziekenhuis, maar woonwijken de belangrijkste bron zijn.

Getest in Californië

In een natuurgebied in Californië overwintert jaarlijks een grote populatie kraanvogels. Omdat het gebied midden in het agrarisch gebied ligt, was de vraag of de kraanvogels niet teveel worden blootgesteld aan gewasbeschermingsmiddelen. Met behulp van passive sampling is geïnventariseerd welke gewasbeschermingsmiddelen mogelijk een probleem vormen.

Getest in Indonesië

Om inzicht te krijgen in het gebruik van pesticiden in de tropische landbouw en het medicijngebruik van de bevolking, is de passive sampler gebruikt in de Citarum River nabij Bandung op het Indonesische eiland Java. De meetgegevens worden gebruikt om de emissieschattingen van de landbouw te controleren en om het effect op de gezondheid van mensen te bepalen. Zo kunnen we beter voorspellen wat de waterkwaliteit zal worden als er maatregelen worden uitgevoerd. Ook geeft het inzicht in wat dat die maatregelen opleveren voor de menselijke gezondheid.