Arseen stroomt in de ondergrond Project regionale beoordeling

Arseen stroomt in de ondergrond Project regionale beoordeling (+ depotchemie) Jos Vink ECB platform 11/30/2020

Context Doel: 1. Het geven van een kwantitatief, ruimtelijk en waar mogelijk temporeel overzicht van arseenconcentraties in het grondwater in Nederland 2. 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 11/30/2020

Observaties in putten en depots 2005 -2008 Depots: Gevuld met: • • • Sediment Grond Slufter Amerikahaven IJsseloog Moorlag Asselt Meers 11/30/2020

Welke processen zitten er achter? REDUCTION TIME START OF INUNDATIO N 1 year HPO 42 - Aqueous phase Solid phase 2+ Mn Increased Mn-solubility by Prelease Microbial metabolic boost DO Increased fermentation M Incomplete degradation Organic matter Reduction Mn(IV) Mn(II) Loss of sorption phases 11/30/2020 M DOM MDOM Slow and incomplete dissociation Release of Fe-associated metals Fen(OH)m dissolution Prelease Metal-DOM complexes M-S FIXATIO N SULFIDE FORMATIO N Lag-time

Opzet regionale indeling Arseen in grondwater Bronnen en concentraties Regionale indeling Oorzaken mobilisatie 11/30/2020

Natuurlijke oorsprong arseen Formaties Aardkorst 1, 5 Schalie 13 Diepzeeklei 13 Zandsteen 1 Kalksteen 1 Rivier sediment 5 mg/kg Mineralen Pyriet 110. 000 Markasiet 200. 000 Jarosiet 750 11/30/2020 Maghemiet 186. 000 Hematiet Fe(III)oxyhydroxide 29. 000 76. 000 mg/kg

Geografische verdeling arseen 11/30/2020 FOREGS

Welke concentraties treffen we aan? Databases: 1. Landelijk grondwater meetnet (LMG) 2. Provinciaal meetnet grondwater (PMG) 3. Data en Informatie van de Nederlandse Ondergrond (DINO) 11/30/2020

Grondwatertypen, regio’s en concentraties 11/30/2020

Indeling naar grondwatertypen 11/30/2020

Stabiliteit en oorzaken mobiliteit Mobilisatie door: • Reductie ijzer(hydr)oxiden • Oxidatie van pyriet 11/30/2020

Potentiele mobilisatie; geografisch 11/30/2020

Ecodistricten indeling Basis: Bodemtype Ecotype 11/30/2020

GEOTOP indeling Basis: Formaties 11/30/2020

Combinaties? 11/30/2020

Conclusies As concentraties overschrijden lokaal de grondwaternormen (SW, >10 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. 11/30/2020

Aanbevelingen Programmering roadmap: Uitwerken systematiek regionale beoordeling (TO/SPA) Nodig: statistische analyse concentraties <> regio’s. Gebruik regiogrenzen van grondwatertypen, ecodistricten en geotopindeling; Verfijning op basis van bodemtype en landgebruik is mogelijk. 11/30/2020

Uitgangspunt • Grondwater beschermen – Concentratie in ug/l • Toe te passen materiaal – Gehalten in mg/kgds Omrekening is witte vlek !! Rijkswaterstaat 11/30/2020

Gehalte-criteria diagrammen Streefwaarde grondwater = OK BBK klasse A Vink & De Weert, 2009 11/30/2020

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 Ca. Cl 2 extractie, zwakke HNO 3, Gehaltediagrammen) Rijkswaterstaat 11/30/2020

Visie RWS • aerobe droge bagger (uiterwaarden grond > GLG)/ grond – Handreiking: Klasse AW (extra kosten: > 150 M€) – RWS: • Waarschijnlijk Klasse A (extra kosten: < 150 M€) • Misschien Klasse B – Hoe? Methode: opheffen ‘witte vlek’ (bv Ca. Cl 2 extractie, zwakke HNO 3, Gehaltediagrammen) Rijkswaterstaat 11/30/2020

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? ) Rijkswaterstaat 11/30/2020

Onderzoek opstarten • Methode voor de bepaling van poriewaterconcentraties 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 poriewaterconcentraties in anaeroob geborgen, oorspronkelijk anaerobe, grond met gehalten in klasse B (BBK) (dwz natte baggerspecie) • Resultaten van dit onderzoek verwerken in Handreiking Zandwinputten Rijkswaterstaat 11/30/2020