Arseen stroomt in de ondergrond

1
Arseen stroomt in de ondergrond

• Project regionale beoordeling ( depotchemie)
• Jos Vink

ECB platform
2
Context

• Doel
• Het geven van een kwantitatief, ruimtelijk en
  waar mogelijk temporeel overzicht van
  arseenconcentraties in het grondwater in
  Nederland
• Een aanzet geven tot een methode voor
  regio-specifieke beoordeling van arseen in
  grondwater gebaseerd op mechanistische oorzaken
  van regionale variatie

• Vraag komt van
• Systeemgedrag stoffen in bodem en (grond)water
  (SO-roadmaps)
• Aanbevelingen Commissie Verheijen, Technische
  Commissie Bodem (TCB)
• RWS-Waterdienst (TO)
• Aanleiding putten en depots

3
Observaties in putten en depots 2005-2008

• Depots
• Slufter
• Amerikahaven
• IJsseloog
• Moorlag
• Asselt
• Meers

Gevuld met Sediment Sediment Sediment Grond Gron
d Grond
4
Welke processen zitten er achter?
REDUCTION TIME
START OF INUNDATION
1 year
HPO42- ??
Increased Mn-solubility by P-release
Aqueous phase
Metal-DOM complexes
Microbial metabolic boost Increased fermentation
Mn2 ??
DOM
M ? DOM
M - DOM
Slow and incomplete dissociation
Release of Fe-associated metals
Incomplete degradation
Organic matter
Solid phase
SULFIDE FORMATION
Fen(OH)m dissolution
M - S FIXATION
Reduction Mn(IV) ? Mn(II)
P-release
? Loss of sorption phases
?
? Lag-time ?
5
Opzet regionale indeling

• Arseen in grondwater

Bronnen en concentraties
Regionale indeling
Oorzaken mobilisatie
6
Natuurlijke oorsprong arseen
Formaties
Aardkorst Schalie Diepzeeklei
Zandsteen Kalksteen Rivier sediment
1,5 13 13
1 1
5 mg/kg
Mineralen
Pyriet Markasiet Jarosiet
Maghemiet Hematiet Fe(III)oxyhydroxide
110.000 200.000
750 186.000
29.000 76.000 mg/kg
7
Geografische verdeling arseen FOREGS
8
Welke concentraties treffen we aan?

• Databases
• Landelijk grondwater meetnet (LMG)
• Provinciaal meetnet grondwater (PMG)
• Data en Informatie van de Nederlandse Ondergrond
  (DINO)

9
Grondwatertypen, regios en concentraties
10
Indeling naar grondwatertypen
11
Stabiliteit en oorzaken mobiliteit

• Mobilisatie door
• Reductie ijzer(hydr)oxiden
• Oxidatie van pyriet

12
Potentiele mobilisatie geografisch
13
Ecodistricten indeling
Basis Bodemtype Ecotype
14
GEOTOP indeling
Basis Formaties
15
Combinaties?
16
Conclusies
As concentraties overschrijden lokaal de
grondwaternormen (SW, gt10 IW).
Significant hoger kustzone (Zeeland),
ZW-Amsterdam en bovenloop IJssel.
Belangrijkste oorzaken 1) Intrusie van
zeewater 2) Reductie ijzerbanken 3)
Oxidatie pyriet door waterstaatkundige
ingrepen en/of nitraatuitspoeling
Grondwater onder zand- en kleigronden hebben
hogere arseenconcentraties dan veengebieden.
Landbouwkundig gebruik levert (in vgl met
natuur/bos) hogere arseenconcentaties.
Indelingen naar grondwatertypen en Geotop
vertonen overeenkomsten.
Indelingen naar Ecodistrict levert eenvoudige
indeling Rivierengebied op basis van
natuurlijke achtergrond.
17
Aanbevelingen

• Programmering roadmap
• Uitwerken systematiek regionale beoordeling
  (TO/SPA)
• Nodig statistische analyse concentraties ltgt
  regios.
• Gebruik regiogrenzen van grondwatertypen,ecodistri
  cten en geotopindeling
• Verfijning op basis van bodemtype en landgebruik
  is mogelijk.

18
Uitgangspunt

• Grondwater beschermen
• Concentratie in ug/l
• Toe te passen materiaal
• Gehalten in mg/kgds

Omrekening is witte vlek !!
19
Gehalte-criteria diagrammen
Streefwaarde grondwater OK
BBK klasse A
Vink De Weert, 2009
20
Visie RWS vs Handreiking/TCB-advies

• Anaerobe natte bagger
• Handreiking Klasse A
• RWS Misschien Klasse B ook wel (als er al B
  ligt)..
• Hoe kunnen we dit aantonen?

Methode opheffen witte vlek (bv CaCl2
extractie, zwakke HNO3, Gehaltediagrammen)
21
Visie RWS

• aerobe droge bagger (uiterwaarden grond gt GLG)/
  grond
• Handreiking Klasse AW (extra kosten gt 150
  M)
• RWS
• Waarschijnlijk Klasse A (extra kosten lt 150 M)
• Misschien Klasse B
• Hoe?

Methode opheffen witte vlek (bv CaCl2
extractie, zwakke HNO3, Gehaltediagrammen)
22
Voorstel RWS

• in gebieden met verhoogde achtergrondconcentraties
  in grondwater (ug/l)
• èn
• in gebieden met een herverontreinigingsniveau
  (mg/kg) klasse A voor Arseen als gevolg van
  aanvoer van sediment boven AW (bijv in
  rivierengebied)

Toepassen Klasse A arseen en misschien ook wel
B generiek mogelijk (geen NBB) omdat in deze
gebieden nauwelijks extra belasting van het
grondwater wordt veroorzaakt door de
toepassing (achtergrondconcencentraties worden
momenteel uitgezocht door Deltares?)
23
Onderzoek opstarten

• Methode voor de bepaling van poriewaterconcentrati
  es in anaeroob geborgen, oorspronkelijk aerobe,
  grond (dwz droge grond en uiterwaardengrond) met
  gehalten in klasse A en in klasse B (BBK)
• Methode voor de bepaling van poriewaterconcentrati
  es in anaeroob geborgen, oorspronkelijk anaerobe,
  grond met gehalten in klasse B (BBK) (dwz natte
  baggerspecie)
• Resultaten van dit onderzoek verwerken in
  Handreiking Zandwinputten