Issuu

WATERBODEM TRIGGERWAARDEN – VOOR VERDER ONDERZOEK

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

WATERBODEM TRIGGERWAARDEN Voor verder onderzoek publicatiedatum / 30.06.2020 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

In samenwerking met:

30.06.2020

pagina 13 of 26

DOCUMENTBESCHRIJVING 1 Titel van publicatie:

2 Verantwoordelijke Uitgever:

Waterbodem – Triggerwaarden – Voor verder onderzoek 3 Wettelijk Depot nummer: D/2020/5024/22

OVAM

4 Trefwoorden:

waterbodem waterbodemonderzoek triggerwaarde duidelijke aanwijzing voor ernstige bodemverontreiniging 5 Samenvatting:

Dit rapport geeft een overzicht van de triggerwaarden voor waterbodem en beschrijft de methodiek hoe deze waarden zijn afgeleid. 6 Aantal bladzijden: 26

7 Aantal tabellen en figuren: 8 T / 5 F

8 Datum publicatie:

9 Prijs*: /

2020 10 Begeleidingsgroep en/of auteur:

11 Contactpersonen:

Johnny Teuchies – UAntwerpen Kristine De Schamphelaere – UAntwerpen Ronny Blust – UAntwerpen Lieven Bervoets – UAntwerpen Goedele Kayens – OVAM Goedele Vanacker – OVAM Katrien Van de Wiele – OVAM Ward De Cooman – VMM Els Ryken – VMM Marnix Vangheluwe – ARCHE Consulting

Katrien Van de Wiele Goedele Kayens Johnny Teuchies

12 Andere titels over dit onderwerp:

Onderzoek van waterbodem en oevers – code van goede praktijk U hebt het recht deze brochure te downloaden, te printen en digitaal te verspreiden. U hebt niet het recht deze aan te passen of voor commerciële doeleinden te gebruiken. De meeste OVAM-publicaties kunt u raadplegen en/of downloaden op de OVAM-website: http://www.ovam.be * Prijswijzigingen voorbehouden

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 3 of 26

INHOUD 1 2

Achtergrond ............................................................................................................................. 5 Methoden en beschikbare gegevens ....................................................................................... 6

2.1

Bestaande methoden

2.2

Keuze van methode

Bepalen van de triggerwaarden ............................................................................................... 9

3.1 3.2 3.2.1

Op basis van veldgegevens Op basis van sediment contact testen Koper

9 10 10

3.2.2

Nikkel

3.2.3 3.3

Zink Overzicht triggerwaarden

11 12

4 5 6 7

Toetsen van de haalbaarheid ................................................................................................. 14 Conclusies en bedenkingen .................................................................................................... 22 Literatuur ............................................................................................................................... 24 Bijlage ..................................................................................................................................... 25

pagina 4 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020

1 ACHTERGROND Een groot deel van de polluenten die in het aquatische ecosysteem terechtkomen accumuleren in de waterbodem. Dat zorgt er voor dat historische verontreiniging vaak aan de oorsprong ligt van verhoogde concentraties aan polluenten in het aquatische ecosysteem, ook tot lang nadat de bron verdwenen is. Waterbodems zijn dus in veel gevallen een ‘reservoir’ voor polluenten. Anderzijds kan de waterbodem ook een bron van polluenten zijn (of worden) voor o.m. biota die in het sediment leven en foerageren, door resuspensie van sediment in de waterkolom of door veranderingen in biobeschikbaarheid. Het inschatten van de risico’s verbonden aan de (historische) verontreiniging van een waterloop is complex en het is niet wenselijk en niet economisch haalbaar om een uitgebreide risicoanalyse uit te voeren in alle Vlaamse waterlopen. In een Oriënterend Bodem Onderzoek voor waterbodem (OBO) voorziet het beleid in een eerste onderverdeling in: 1 Waterbodems die zeer waarschijnlijk geen risico inhouden. 2 Waterbodems waarbij de aanwezige polluenten mogelijk een risico inhouden en waar verder onderzoek verreist is. De stappen voor verder onderzoek worden beschreven in het Beschrijvend Bodem Onderzoek (BBO). Een eerste stap in deze onderverdeling gebeurt door de totale concentraties aan polluenten te toetsen aan een grenswaarde, de triggerwaarde die bij overschrijding aanleiding kan geven tot verder onderzoek. De triggerwaarde is een concentratie waaronder geen aanzienlijke effecten op de aanwezige biota worden verwacht. Dit document beschrijft de werkwijze en de gegevens die worden gebruikt om de triggerwaarden voor verder onderzoek te bepalen.

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 5 of 26

2 METHODEN EN BESCHIKBARE GEGEVENS 2.1 BESTAANDE METHODEN Om de risico’s van verontreiniging in de waterbodem correct te kunnen inschatten is uitgebreid, sitespecifiek onderzoek nodig. Dit onderzoek gebeurt meestal gefaseerd (tiered approach), waarbij het toetsen van concentraties aan een grenswaarde of sediment kwaliteitsrichtlijn (SKR) meestal de eerste stap is. Er kunnen verschillende methoden worden gebruikt om SKR te bepalen. De keuze voor een bepaalde methode wordt ondermeer bepaald door de beschikbaarheid van gegevens en de doelstellingen. De doelstelling van de ‘triggerwaarde voor verder onderzoek’ is een eerste onderscheid maken tussen waterbodems waar er zeer waarschijnlijk geen ecologische risico’s worden veroorzaakt door de aanwezige verontreiniging en de waterbodems waar er mogelijk wel ecologische risico’s worden veroorzaakt. Hierbij is het belangrijk te realiseren dat het niet mogelijk is één bepaalde SKR af te leiden voor een polluent waarbij de aan- of afwezigheid van een risico in alle omstandigheden correct kan worden voorspeld. Omgevingscondities kunnen namelijk een grote invloed hebben op de biobeschikbaarheid en dus ook de potentiële risico’s die verbonden zijn aan de aanwezigheid van de verontreiniging. Het ‘EU Technical Guidance Document for Deriving Environmental Quality Standards’ (EC, 2011) beschrijft verschillende werkwijzen om grenswaarden af te bakenen die toelaten mogelijke ecologische effecten te voorspellen: 1 Effectwaarden gebaseerd op laboratorium sediment contact testen waarbij organismen worden blootgesteld aan standaard, niet verontreinigd sediment waaraan verschillende concentraties (van laag naar hoog) van een chemische stof worden toegevoegd (ecotoxiciteitstesten). Dit resulteert in een dosisrespons relatie waarbij een ECx1- of NOEC2- waarde kan worden afgeleid. Als er voldoende testresultaten met verschillende biologische soorten beschikbaar zijn kunnen de gegevens van de verschillende labotesten worden gecombineerd in een soortengevoeligheidsdistributie die toelaat een grenswaarde te selecteren die beschermend is voor het waterbodem ecosysteem. Afhankelijk van de kwaliteit en het aantal gegevens kan de grenswaarde nog door een veiligheidsfactor (1-5) worden gedeeld om de onzekerheid te ondervangen. Indien er onvoldoende ecotoxicologische gegevens beschikbaar zijn om een soortengevoeligheidsdistributie op te stellen, dan wordt geopteerd om een veiligheidsfactor (10-1000) toe te passen op de ECx- of NOEC- waarde van de meest gevoelige geteste soort. Het voordeel van deze methode is dat er een oorzakelijk verband is tussen de concentraties aan verontreinigde stoffen en de waargenomen biologische effecten. In ecotoxiciteitstesten wordt de biobeschikbaarheid van de chemische stof meestal gemaximaliseerd wat resulteert in een conservatieve grenswaarde zodat ook bij hoge biobeschikbaarheid voldoende bescherming wordt gewaarborgd.

1 Ecx:

x% Effect Concentratie, concentratie waarbij de gemeten respons met x% wordt beïnvloed ten opzichte van de controle. Meestal wordt 10% genomen. Soms ook 2025%. 2 NOEC: No Observed Effect Concentration. De hoogste concentratie waarbij er geen significant effect wordt waargenomen.

pagina 6 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020

Effectwaarden gebaseerd op laboratorium ecotoxiciteitstesten met organismen blootgesteld aan chemische stoffen opgelost in water, zonder de aanwezigheid van sediment. Deze effectconcentraties voor water worden omgerekend naar effectconcentraties voor sediment met component-specifieke sorptiecoëfficiënten. Het voordeel is dat er veel meer gegevens beschikbaar zijn voor ecotoxiciteitstesten met water dan voor testen met sediment. Het nadeel is dat de omrekening van water naar sediment effectwaarden via een constante gebeurt, die voor bepaalde stofgroepen (bv. metalen) een zeer grote variabiliteit vertonen wat voor een grote onzekerheid zorgt. Tevens wordt hierbij ook de opnameroute via ingestie niet in rekening gebracht.

Effectwaarden gebaseerd op veldgegevens. Deze methode is gebaseerd op een relatie tussen concentraties aan polluenten gemeten in situ enerzijds en de in situ biologische diversiteit en/of het bepalen van een biologisch effect in een laboratoriumtest uitgevoerd op waterbodemstalen (bioassay) anderzijds. Het voordeel is dat de reële veldcondities m.b.t. biobeschikbaarheid en de aanwezigheid van andere stressoren mee in rekening worden gebracht. Het nadeel is dat de biologische en ecotoxicologische effecten die worden waargenomen, worden toegeschreven aan de concentraties van één bepaalde polluent terwijl een mengsel van polluenten in het veld wordt aangetroffen. Er kan dus geen oorzakelijk verband aangetoond worden.

2.2 KEUZE VAN METHODE In het EU Technical Guidance Document for Deriving Environmental Quality Standards’ (EC, 2011) wordt een voorkeur gegeven aan methode 1 waarbij een SKR wordt bepaald op basis van sediment contact testen. Er zijn echter maar weinig componenten waarvoor er genoeg gegevens beschikbaar zijn om een betrouwbare effectwaarde te definiëren volgens deze methode. Voor de componenten waar er wel genoeg gegevens beschikbaar zijn wordt een SKR bepaald volgens deze methode en meegenomen in de validatie en selectie. Omwille van de grote onzekerheid die gepaard gaat met methode 2 werd beslist deze niet toe te passen. De ‘triggerwaarden voor verder onderzoek’ worden voornamelijk bepaald op basis van methode 3. Dit gebeurt op basis van een uitgebreide dataset van de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM). In 1995 werd in Vlaanderen een project opgestart waarbij de kwaliteit van de waterbodem wordt gemonitord volgens het principe van de TRIADE. Deze methode houdt in dat stalen van de waterbodem worden geëvalueerd op basis van een chemische karakterisatie (meten van de concentraties aan polluenten), een ecotoxicologische karakterisatie (uitvoeren van bioassays met waterbodemstalen) en een biologische karakterisatie (bepalen van de benthische levensgemeenschap = organismen die in nauw contact met de waterbodem leven) (De Cooman et al., 2000). Deze dataset laat toe om op basis van gegevens in Vlaanderen relaties te definiëren tussen de concentraties aan polluenten aanwezig in de waterbodem en effecten op benthische organismen en daaruit SKR af te leiden (de Deckere et al., 2011).

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 7 of 26

De organismen waarmee de laboratorium bioassays werden uitgevoerd op de waterbodemstalen zijn in de loop van de jaren gewijzigd. Er zijn dus geen consistente gegevens betreffende de ecotoxicologie voor de volledige dataset. Daarnaast werden er verhoogde ammoniumconcentraties gemeten in het poriënwater gebruikt in de verschillende poriënwatertesten waardoor er toxiciteit ontstond die niet gerelateerd is aan de aanwezige chemische verontreiniging in de waterbodem. Op basis hiervan werd beslist om de gegevens van de laboratorium ecotoxiciteitstesten niet te gebruiken en de triggerwaarden enkel te baseren op de relatie tussen de chemische en de biologische gegevens.

pagina 8 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020

3 BEPALEN VAN DE TRIGGERWAARDEN 3.1 OP BASIS VAN VELDGEGEVENS De triggerwaarden worden afgeleid op basis van een dataset van de VMM waarbij de gegevens van het jaar 2000 tot eind 2017 worden gebruikt. De dataset is opgebouwd uit gegevens van 2.262 stalen. Dit zijn waterbodemstalen van 50 L die bestaan uit verschillende grijpstalen die verspreid in de waterloop werden genomen met een ‘Van Veen Grijper’. Van elk staal worden de concentraties aan polluenten gemeten en alle aanwezige organismen die groter zijn dan 0.5 mm geïdentificeerd. Op basis van de biologische diversiteit, de abundanties en de soortspecifieke gevoeligheid voor verontreiniging wordt er een Biotische Sediment Index (BSI) berekend (De Pauw et al., 2001). Dit resulteert in een index die de biologische kwaliteit van het waterbodemstaal weergeeft op een schaal van 0 tot 10 (tabel 1). Zie De Pauw et al. (2001) voor meer informatie. BSI-score BSI = 0, 1, 2 BSI = 3, 4 BSI = 5, 6 BSI = 7, 8, 9, 10

Biologische kwaliteit Zeer slecht Slecht Aanvaardbaar Goed

Tabel 1: BSI-scores met overeenkomstige categorieën voor biologische kwaliteit. Naar De Pauw et al. (2001).

De gegevens worden gebruikt om per chemische component een concentratie af te leiden waaronder er geen ecologische effecten worden verwacht. Hiervoor wordt het 96ste percentiel genomen van de concentraties van alle stalen waarbij er een goede biologische kwaliteit werd bepaald (BSI van 7, 8, 9 of 10). Zie figuur 1 voor het voorbeeld van zink (Zn). Voor de waarden die lager zijn dan de detectielimiet wordt de gerapporteerde detectielimiet gebruikt. Omdat het 96ste percentiel wordt bepaald zullen deze waarden geen invloed hebben op de berekende percentielen zolang er minstens 4% van alle gegevens boven de detectielimiet wordt gerapporteerd. Niet voor alle chemische componenten zijn er evenveel resultaten beschikbaar en voor sommige componenten worden een groot aandeel waarden lager dan de detectielimiet gerapporteerd. Er werd een triggerwaarde berekend voor alle componenten waarvoor er aan de drie voorwaarden wordt voldaan: 1 er zijn minstens 100 analyseresultaten beschikbaar; 2 er zijn minstens 50 analyseresultaten met een waarde boven de detectielimiet; 3 het percentage aan analyseresultaten met een waarde boven de detectielimiet bedraagt minstens 5% bedraagt. Er zijn 90 componenten waarvoor deze voorwaarden zijn voldaan en waarvoor een triggerwaarde werd berekend (tabel 2).

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 9 of 26

Figuur 1: Relatie tussen de Biotische Sediment Index (BSI) en de concentraties aan zink (mg/kg ds). De verticale rode lijn geeft het 96ste percentiel weer voor de concentraties van alle stralen met een BSI > dan 6 (679 mg/kg/ds)

3.2 OP BASIS VAN SEDIMENT CONTACT TESTEN Voor enkele metalen (koper, nikkel en zink) zijn er genoeg gegevens van laboratorium sediment contact testen beschikbaar om via een soortengevoeligheidsdistributie een effectwaarde af te leiden. De biobeschikbaarheid van de metalen wordt in sterke mate bepaald door omgevingscondities. In deze afgeleide effectwaarden worden deze condities mee in rekening gebracht. De gegevens zijn gebaseerd op rapporten opgesteld door ARCHE consulting. De componenten waarvoor er volgens deze methode een waarde kan worden afgeleid, worden verkozen boven de BSI>6 en geselecteerd als triggerwaarde.

3.2.1 Koper Voor koper werd een grenswaarde berekend op basis van een soortengevoeligheidsdistributie die is opgebouwd uit No Observed Effect Concentrations (NOEC) van 9 biologische soorten getest in laboratorium sediment contact testen met sublethale eindpunten (zie bijlage voor gebruikte gegevens). Deze 9 testen werden geselecteerd uit 65 beschikbare NOECs omdat deze testen werden uitgevoerd in realistische, maar conservatieve condities (lage gehalten aan AVS). De NOECs werden genormaliseerd voor het gehalte aan organische koolstof (OC) in het sediment. Voor koper werd een Predicted No Effect Concentration (PNEC = HC5) afgeleid van 1.62 mg Cu/g organische koolstof of een waarde van 80.8 mg Cu/kg droge stof voor bodems met 5% organische koolstof.

pagina 10 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020

3.2.2 Nikkel Op dezelfde manier als voor koper werd er op basis van een soortengevoeligheidsdistributie met 8 biologische soorten getest in labo sediment contact testen een PNEC (=HC5) afgeleid voor nikkel van 109 mg Ni/ kg droge stof (zie bijlage voor gebruikte gegevens). Dit is een realistische worst case benadering bij sedimenten met een laag gehalte aan zuurextraheerbare sulfiden (AVS concentraties van 0.8 mmol AVS/kg droge stof). De concentraties aan AVS hebben een invloed op de biobeschikbaarheid van nikkel (Vangheluwe et al., 2013). Er wordt geadviseerd te werken met een PNEC die afhankelijk is van de AVS concentraties in het sediment waarbij de PNEC varieert van 109 mg Ni/ kg droge stof bij lage gehalten van AVS (0.8 mmol AVS/kg droge stof) tot 305 mg Ni/ kg droge stof bij hoge gehalten aan AVS (38 mmol AVS/kg droge stof).

3.2.3 Zink Ook voor zink werd op basis van een soortengevoeligheidsdistributie met 7 biologische soorten getest in laboratorium sediment contact testen een PNEC (=HC5) afgeleid van 117.8 mg/kg droge stof (zie bijlage voor gebruikte gegevens). Deze waarde is een additionele PNEC wat wil zeggen dat de natuurlijke achtergrondconcentraties bij deze waarde van 117.8 mg/kg droge stof dienen opgeteld te worden. In de EU wordt een waarde van 141 mg/kg droge stof gehanteerd als achtergrondwaarde. Deze waarde is gebaseerd op het 90ste percentiel van sediment concentraties gemeten in Europese waterlopen (FOREGS database, N=845).

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 11 of 26

3.3 OVERZICHT TRIGGERWAARDEN Parameter As t Cd t Co t Cr t Cu t Hg t Ni t Pb t Se t Sn t Vt Zn t Acenaft Acenaftyl Ant B(a)A B(a)P B(b)Flu B(e)P B(ghi)Pe B(k)Flu Chr dBz(ah)An Fen Flu Fluoreen Indenol(123cd)p Naft Pyr PCB 101 PCB 118 PCB 138 PCB 153 PCB 170 PCB 180 PCB28 PCB 31 PCB 49 PCB 52

BSI > 6 52.0 5.56 32.7 94.9 101.6 1.21 35.6 152 6.13 15.0 56.9 679 0.200 0.150 0.234 0.738 0.665 0.830 1.212 0.556 0.380 1.00 0.125 0.832 1.65 0.240 0.599 0.618 1.34 10.0 6.90 13.0 17.0 3.61 12.0 4.68 3.46 2.70 7.92

SSD

813 109-3054

1185

Eenheid

N < DL

N > DL

% > DL

N (BSI > 6)

mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds

2114 2116 345 2114 2114 2117 2114 2116 1451 1600 110 2114 1964 2049 2096 2106 2108 2063 886 2099 2088 2099 2083 2102 2104 2072 2100 1984 2094 2100 2101 2099 2102 1334 2089 2099 1333 1458 2090

596 1172 22 37 58 280 18 262 1256 618 0 7 1496 1891 412 323 199 232 96 322 292 268 406 298 226 436 268 884 267 766 886 641 611 683 673 1550 1040 1058 1336

1518 944 323 2077 2056 1837 2096 1854 195 982 110 2107 468 158 1684 1783 1909 1831 790 1777 1796 1831 1677 1804 1878 1636 1832 1100 1827 1334 1215 1458 1491 651 1416 549 293 400 754

72 45 94 98 97 87 99 88 13 61 100 100 24 8 80 85 91 89 89 85 86 87 81 86 89 79 87 55 87 64 58 69 71 49 68 26 22 27 36

983 983 206 983 983 983 983 983 645 707 70 983 932 958 976 981 980 955 371 977 973 977 973 979 980 966 977 929 978 976 978 975 978 586 972 976 585 631 970

Tabel 2: Triggerwaarden afgeleid op basis van veldgegevens (BSI > 6) en op basis van een SSD gebaseerd op sediment toxiciteitstesten. De eenheid van de waarden, het totaal aantal stalen waarop de berekening BSI > 6 is gebaseerd (N) en het aantal stalen lager dan de detectielimiet (DL) voor de verschillende componenten en het aantal stalen met een BSI < 6.

Waarde voor een bodem met 5% organische koolstof Waarde afhankelijk van het gehalte aan AVS die bij de natuurlijke achtergrond dient opgeteld te worden. Voor koper (Cu t), nikkel (Ni t) en zink (Zn) wordt de waarde afgeleid op basis van een SSD gebruikt als triggerwaarde (zie tekst voor duiding) 4

5 Waarde

pagina 12 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020

Parameter

BSI > 6

BDE 100 BDE 153 BDE 154 BDE 183 BDE 209 BDE 28 BDE 47 BDE 66 BDE 85 BDE 99 M BySn D BySn D FySn T BySn T FySn 1234CBz 1235CBz 1245CBz 14CBz 24DDD 44DDD 44DDE 44DDT HCBz KWS ap. Peryleen TransChloordaan Tolueen Cyaniden totaal Cyaniden vrijstelbaar Dieldrin EAS tce EOX TetraBrBiphA

2.10 2.50 0.500 1.76 1120 3.00 3.40 3.38 2.50 4.22 45.6 55.6 4.59 26.9 6.79 0.380 0.587 0.640 0.230 1.16 4.40 7.09 2.30 1.60 988 0.280 0.100 0.606 2.31 1.25 1.30 787 3.60 33.8

SSD

Eenheid

N < DL

N > DL

% > DL

µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µgSn/kg ds µgSn/kg ds µgSn/kg ds µgSn/kg ds µgSn/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds mg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds µg/kg ds mg/kg ds mgCl/kg ds µg/kg ds

1186 1187 1134 1184 1184 1187 1187 1185 1128 1186 1041 1117 1118 1313 1308 767 767 767 947 2103 2103 2102 2082 1740 1674 948 2102 1812 988 274 2100 425 1820 491

817 837 797 883 221 1028 641 928 986 609 181 327 849 824 996 698 687 688 888 1855 1057 879 1652 1363 235 19 1962 1157 34 16 1792 0 387 322

369 350 237 301 963 159 645 257 142 577 860 790 269 489 312 69 80 79 59 248 1046 1223 430 377 1439 929 140 655 954 258 308 425 1433 169

31 29 21 25 81 13 46 22 13 49 83 71 24 37 24 9 10 10 6 12 50 58 21 22 86 98 7 36 97 94 15 100 79 34

N (BSI > 6) 594 594 572 594 594 594 594 594 572 594 527 550 550 651 650 325 325 325 398 978 978 977 967 813 802 398 978 867 511 142 977 176 809 214

Tabel 3: Triggerwaarden afgeleid op basis van veldgegevens (BSI > 6) en op basis van een SSD gebaseerd op sediment toxiciteitstesten. De eenheid van de waarden, het totaal aantal stalen waarop de berekening BSI > 6 is gebaseerd (N) en het aantal stalen lager dan de detectielimiet (DL) voor de verschillende componenten en het aantal stalen met een BSI < 6. (1): waarde voor een bodem met 5% organische koolstof (2): waarde afhankelijk van het gehalte aan AVS (3): waarde die bij de natuurlijke achtergrond dient opgeteld te worden

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 13 of 26

4 TOETSEN VAN DE HAALBAARHEID Het is belangrijk na te gaan of de geselecteerde triggerwaarden toelaten te differentiëren binnen waterlopen in Vlaanderen. Om dat na te gaan werden de concentraties die werden gemeten in de waterbodem van de Vlaamse waterlopen getoetst aan de nieuw afgeleide triggerwaarden. Er wordt nagegaan welk percentage van genomen stalen (VMM) een overschrijding vertoont voor de verschillende chemische componenten, en voor welk percentage van de stalen er minstens 1, 2 of 5 overschrijdingen worden waargenomen (figuur 2). Deze oefening werd uitgevoerd met de dataset van de VMM en voor de standaard componenten (metalen, PAKs, PCB’s en apolaire koolwaterstoffen (KWS ap)). Dit is de dataset die ook werd gebruikt voor het afleiden van de triggerwaarden. Voor de verschillende componenten is de variatie daarom ook beperkt en wordt er een overschrijding van de triggerwaarde vastgesteld in 4% (arseen) tot 8% (apolaire koolwaterstoffen) van de stalen. Voor de verschillende componenten samen wordt er in 33% van alle stalen een overschrijding van minstens 1 component waargenomen, 20% waarbij er minstens 2 componenten een overschrijding vertonen en 10% waarbij minstens 5 componenten een overschrijding vertonen. De dataset van de VMM heeft echter als doel de kwaliteit van de waterbodem in de Vlaamse waterlopen zo goed mogelijk in kaart te brengen. Bij de keuze van de locaties wordt er geen rekening gehouden met mogelijke risico-gebonden activiteiten. Vermits de staalname voor het OBO zal plaatsvinden in de nabijheid van bedrijven en lozingspunten kan een hoger percentage aan overschrijdingen worden verwacht. Op basis van concentraties aan polluenten in de waterbodem van verontreinigde waterlopen werd de haalbaarheid van de triggerwaarden verder uitgewerkt door VITO (zie rapport ‘Evaluatie DAEW-tool aan de hand van bestaande cases en aanbevelingen’ voor meer informatie, VITO, 2020).

pagina 14 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020

Figuur 2: Het percentage (%) overschrijdingen voor de verschillende componenten. Alle gegevens van de dataset VMM 2000-2018 (N = 2665) ten opzichte van de triggerwaarden gebaseerd op BSI > 6

De gebruikte methode om triggerwaarden af te leiden heeft als gevolg dat de waarden afhankelijk zijn van de concentraties die worden gemeten in de Vlaamse waterlopen. Dit heeft als voordeel dat er rekening wordt gehouden met de Vlaamse situatie waarbij een bepaald aandeel van de waterbodems, deze met de hoogste concentraties aan polluenten, verder zal onderzocht worden. Het nadeel is dat voor chemische stoffen die in lage concentraties voorkomen in Vlaanderen er een triggerwaarde wordt afgeleid met een lage waarde waarbij overschrijding van deze waarde waarschijnlijk geen ecotoxicologisch risico zal inhouden.

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 15 of 26

De triggerwaarden worden dan ook aanzien als een veilige ondergrens waarbij het overschrijden van de waarden niet noodzakelijk betekent dat er ecotoxicologische effecten zullen plaatsvinden, maar dat er verder onderzoek nodig is. Daarbij is het overschrijden van de triggerwaarden één van de criteria die zal bepalen of verder onderzoek (Beschrijvend Bodem Onderzoek, BBO) noodzakelijk is. Hierbij wordt enkel tot een BBO overgegaan indien de gemeten concentratie meerdere malen hoger is dan de triggerwaarde en/of de triggerwaarden voor verschillende componenten wordt overschreden (zie beschrijving DAEW, duidelijke aanwijzing voor een ernstige waterbodemverontreiniging opgenomen in Code van Goede Praktijk Waterbodem en Oevers, OVAM, 2019). Om na te gaan hoe de triggerwaarden zich verhouden tot andere grenswaarden die worden gebruikt om risico’s verbonden aan verontreiniging in de waterbodem te karakteriseren werden de triggerwaarden vergeleken met volgende grenswaarden: – de Deckere C2 (Consensus 2): grenswaarden waarboven ecotoxicologische effecten waarschijnlijk zijn. Waarden afgeleid op basis van ecotoxicologische en biologische gegevens, dataset VMM 1995 tot 2005 (de Deckere et al., 2011). – VLAREBO vrij gebruik: waarden opgenomen in de Vlaamse wetgeving voor bodem (VLAREBO 2008). Concentraties waaronder er geen restricties zijn voor het gebruik van de bodem. – Grenswaarden Noorwegen: gebruikt om te bepalen of verder onderzoek nodig is. Gebaseerd op ecologische risico’s. Waarden afgeleid van aquatische ecotoxiciteitsgegevens en omgerekend naar grenswaarden in de waterbodem. – MTR Nederland (Maximaal Toelaatbaar Risiconiveau): grenswaarde die werd gebruikt in Nederland om aan te duiden vanaf welke concentraties er ontoelaatbare ecotoxicologische effecten worden verwacht van de aanwezige polluenten. – Grenswaarden Australië (high): waarden waarboven verwacht wordt dat ecotoxicologische effecten waarschijnlijk zijn. Waarden gebaseerd op de relatie tussen biologische, ecotoxicologische en chemische gegevens, dataset van de Verenigde Staten (Simpson et al., 2016). – MacDonald PEC (predicted effect concentration): waarden waarboven verwacht wordt dat ecotoxicologische effecten waarschijnlijk zijn. Waarden gebaseerd op de relatie tussen biologische, ecotoxicologische en chemische gegevens (MacDonald et al., 2000). Er zijn vrij grote verschillen tussen de verschillende grenswaarden (tabel 4 A, B en figuur 3, 4). De verschillen zijn meestal niet consistent hoger of lager tussen de verschillende normenkaders, maar de verhoudingen verschillen per componenten. Indien de gegevens van de concentraties gemeten in Vlaanderen (dataset VMM) worden getoetst aan de grenswaarden die worden gehanteerd in Noorwegen zouden duidelijk meer overschrijdingen worden vastgesteld, voornamelijk voor enkele PAKs (antraceen, benzo(a)pyreen, naftaleen en pyreen) en zink (Figuur 5).

pagina 16 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020

Parameter

Eenheid

As t Cd t Co t Cr t Cu t Hg t Ni t Pb t Se t Sn t Vt Zn t Acenaft Acenaftyl Ant B(a)A B(a)P B(b)Flu B(e)P B(ghi)Pe B(k)Flu Chr dBz(ah)An Fen Flu Fluoreen Indenol(123cd)p Naft Pyr PCB 101 PCB 118 PCB 138 PCB 153 PCB 170 PCB 180 PCB28 PCB 31 PCB 49 PCB 52 PCB sum

SSD

816 109-3057

1188

De Deckere C2 50 7.8

35 1.2

Noorwegen 18 2.5

NI MTR 55 12

Australië (high) 70 10

MacDonald (PEC) 33 4.98

68 60 1.2 32 118 6.4 12

91 72 1.7 48 120

660 84 0.52 42 150

380 73 10 44 530

370 270 1 52 220

111 149 1.06 48.6 128

800 3.3 5.2 0.17 0.6 0.6 0.66 0.93 0.45 0.32 0.83 0.12 0.89 1.2 0.26 0.48 6.6 0.94 6.7 6.90 7.5 9.7 2.80 5.5 2.00 1.90 2.60 4.60

200 3.1 0.6 2.4 3.9 0.3 1.1

139 0.096 0.033 0.0046 0.06 0.183 0.14

620

410

459

0.3 0.6 2.5 0.3 15 2 9.5 0.7 0.3 21

0.084 0.135 0.28 0.027 0.78 0.4 0.15 0.063 0.027 0.084

VLAREBO

0.1 0.4 3

0.845 1.05 1.45

1.29 0.5

1.17 2.23 0.536

0.1

0.561 1.52 4

4 4 4

4.1

280

4 676

Tabel 4: Vergelijken van de triggerwaarde (BSI > 6) met andere gerapporteerde grenswaarden. Zie tekst voor informatie over de grenswaarden.

6 7 8

Waarde voor een bodem met 5 % organische koolstof Waarde afhankelijk van het gehalte aan AVS Waarde die bij de natuurlijke achtergrond dient opgeteld te worden.

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 17 of 26

Parameter BDE 100 BDE 153 BDE 154 BDE 183 BDE 209 BDE 28 BDE 47 BDE 66 BDE 85 BDE 99 Sum BDE M BySn D BySn D FySn T BySn T FySn 1234CBz 1235CBz 1245CBz Tetrachloorbz 14CBz 24DDD 44DDD Sum DDD 44DDE Sum DDE 44DDT Sum DDT HCBz KWS ap. Peryleen TransChloordaan Tolueen Cyaniden totaal Cyaniden vrijstelb. Dieldrin EAS tce EOX TetraBrBiphA Lindane PFOA Bisphenol A Triclosan Endosulfan

Eenheid µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µgSn/kg ds µgSn/kg ds µgSn/kg ds µgSn/kg ds µgSn/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds mg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds mg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds mg/kg ds mgCl/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds µg/kg ds

SSD

BSI > 6

De Deckere C2

VLAREBO

Noorwegen

Nl MTR

Australië (high)

MacDonald (PEC)

2.100 2.50 0.500 1.76 1120 3.00 3.40 3.38 2.50 4.22 62 45.6 55.6 4.59 26.9 6.79 0.380 0.587 0.640 0.230 1.16 4.40 7.09

35 35

0.04 1.6 3.2 6.8

50 9 7

28 31.3

2.30

60 300

5 572

1.60 988 0.280 0.100 0.606 2.31 1 1.30 787 3.60 33.8

0.72 628 0.210

550

0.05 1.6 3000 50

0.009

0.0176

61.8

1.4

4.99

27.00

250

0.074 71 1.1 9.3 0.073

Tabel 5: Vergelijken van de triggerwaarde (BSI > 6) met andere gerapporteerde grenswaarden. Zie tekst voor informatie over de grenswaarden.

pagina 18 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020

(1): Waarde voor een bodem met 5% organische koolstof (2): Waarde afhankelijk van het gehalte aan AVS (3): Waarde die bij de natuurlijke achtergrond dient opgeteld te worden

Figuur 3: Vergelijken van de triggerwaarde BSI > 6 met andere grenswaarden voor verschillende metalen. De waarde van de respectievelijke grenswaarden gedeeld door de waarde van BSI > 6. Zie tekst voor informatie over de grenswaarden.

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 19 of 26

Figuur 4: Vergelijken van de triggerwaarde BSI > 6 met andere grenswaarden voor verschillende PAK's. De waarde van de respectievelijke grenswaarden gedeeld door de waarde van BSI > 6. Zie tekst voor informatie over de grenswaarden.

pagina 20 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020

Figuur 5: Het percentage (%) overschrijdingen voor de verschillende componenten. Alle gegevens van de dataset VMM 2000-2018 (N = 2.265) ten opzichte van de sedimentskwaliteitsrichtlijn uit Noorwegen. Zie figuur 2 voor de vergelijking met BSI > 6.

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 21 of 26

5 CONCLUSIES EN BEDENKINGEN De triggerwaarden worden gebruikt om waterbodems te identificeren waarbij de kans dat de aanwezige verontreiniging een potentieel risico inhouden klein is wanneer de verontreinigingsniveaus beneden de grenswaarde vallen. De overschrijding van de triggerwaarden is één van de criteria in de DAEW om te bepalen of de waterbodem verder onderzocht dient te worden. Hierbij is het belangrijk dat er rekening wordt gehouden met enkele randvoorwaarden: – De risico’s van waterbodemverontreiniging kunnen niet volledig ingeschat worden op basis van totale concentraties. In verder onderzoek moet rekening gehouden worden met biobeschikbaarheid en toxiciteit. – De manier waarop de BS I> 6 triggerwaarden werden bepaald laat toe op een systematische manier een veilige ondergrens (kans op risico klein) te bepalen voor een grote set aan componenten waarbij ook de reële veldcondities m.b.t. biobeschikbaarheid en de aanwezigheid van andere stressoren mee in rekening worden gebracht. – De triggerwaarden werden afgeleid op basis van concentraties die gemeten werden in Vlaanderen. Deze waarden zullen dus altijd een percentiel zijn van deze concentraties en kunnen gebruikt worden om binnen Vlaanderen de waterbodems met de hoogste concentraties (en risico’s) af te bakenen. – Door de wijze waarop de triggerwaarden werden afgeleid (methode BSI>6), is er niet noodzakelijk een oorzakelijk verband tussen de concentraties aan polluenten en de kans op effecten. Het overschrijden van de triggerwaarden betekent niet noodzakelijk dat er ecotoxicologische effecten zullen plaatsvinden, maar dat er verder onderzoek nodig is. De afwezigheid van mogelijke effecten zal dan in het verdere onderzoek worden bepaald. Daarbij dienen in een gefaseerde aanpak (tiered approach) de risico’s stap voor stap gekarakteriseerd te worden waarbij alle beschikbare informatie op een geïntegreerde manier wordt gebruikt in de risico-evaluatie. – De triggerwaarden (BSI > 6) zijn gebaseerd op de Biotische Sediment Index (BSI). Deze index tracht op basis van het voorkomen van macro-invertebraten in een waterbodemstaal de biologische kwaliteit van de benthische levensgemeenschap in het aquatische ecosysteem weer te geven. De index houdt rekening met de soort-specifieke gevoeligheid van de macro-invertebraten voor chemische verontreiniging in de waterbodem. Voor het berekenen van de index worden de bemonsterde organismen echter niet tot op soortniveau, maar tot op niveau van geslacht of familie gedetermineerd. De gevoeligheid voor chemische verontreiniging kan echter verschillen tussen soorten van hetzelfde geslacht. Bovendien zullen ook andere abiotische en biotische parameters zoals o.m. stroomsnelheid, zuurstofconcentraties, korrelgrootte, predatie of beschikbaarheid van voedsel een invloed hebben op het voorkomen van de macroinvertebraten. Dit heeft tot gevolg dat de berekende BSI index niet altijd een reflectie is van de chemische verontreiniging aanwezig in de waterbodem. Verder houden de triggerwaarden ook niet expliciet rekening met de mogelijke effecten op andere organismen, zoals kleinere bodemorganismen (<0.5 mm), pelagische organismen, mogelijke effecten via doorvergiftiging in predatoren of humane effecten. Deze risico’s dienen in het BBO verder onderzocht te worden.

pagina 22 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020

– De componenten waarvoor er voldoende gegevens beschikbaar zijn om een triggerwaarde op te stellen

volgens de ‘SSD methode’ zijn beperkt. Voor de metalen koper, nikkel en zink werd deze methode toegepast en werd een waarde bepaald waarbij de biobeschikbaarheid in bepaalde mate in rekening wordt gebracht. Om deze triggerwaarden correct te gebruiken zijn er bijkomende gegevens nodig: het gehalte organische koolstof voor koper, het gehalte aan AVS (zuurextraheerbare sulfiden) voor nikkel en de natuurlijke achtergrondwaarde voor zink. Indien deze gegevens niet beschikbaar zijn worden generische waarden gehanteerd die voldoende conservatief zijn. Voor koper een gehalte aan organische koolstof van 5% (resulteert in een triggerwaarde van 80.8 mg Cu/kg droge stof). Voor nikkel een gehalte AVS van 0.8 µmol/g droge stof (resulteert in een triggerwaarde van 109 mg Ni/kg droge stof). Voor zink een achtergrondwaarde van 141 mg Zn/kg droge stof (resulteert in een triggerwaarde 259 mg Zn/kg droge stof). – Bij de berekening van de triggerwaardes hebben we telkens te maken met veldsituaties waarin verschillende factoren (i.e. meerdere polluenten, abiotische factoren) een invloed kunnen hebben op de ecologische kwaliteit. Het is daarom moeilijk om het effect van één bepaalde polluent op de BSI te isoleren. Bij de interpretatie van de triggerwaarden dient dan ook rekening gehouden te worden met het versterkende effect dat een mix van polluenten kan hebben op de ecologische kwaliteit. Dit zou dan mogelijk resulteren in lagere triggerwaarden. – We verwachten dat locaties met zeer hoge concentraties voor één of meerdere polluenten - hetgeen een overheersend effect zou kunnen hebben op de algemene ecologische kwaliteit - geen BSI > 6 meer zouden bereiken. Deze extreme situaties zullen dan geen effect hebben op de berekening van de uiteindelijke triggerwaarden.

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 23 of 26

6 LITERATUUR De Cooman, W., et al. (2000). " Sediment characterisation of rivers in Flanders: the Triad approach ". de Deckere, E., et al. (2011). "Development of sediment quality guidelines for freshwater ecosystems." 11(3): 504-517. De Pauw, N. and S. J. A. E. Heylen (2001). "Biotic index for sediment quality assessment of watercourses in Flanders, Belgium." 35(2): 121-133. EC (2011). Technical Guidance For Deriving Environmental Quality Standards, Guidance Document No. 27. MacDonald, D. D., et al. (2000). "Development and Evaluation of Consensus-Based Sediment Quality Guidelines for Freshwater Ecosystems." 39(1): 20-31. OVAM (2019). ONDERZOEK WATERBODEM EN OEVERS. Code van goede praktijk-ontwerp. Simpson, S. and G. Batley (2016). Sediment quality assessment : a practical guide. Australia, CSIRO Publishing. Vangheluwe, M. L. U., et al. (2013). "Improving sediment-quality guidelines for nickel: Development and application of predictive bioavailability models to assess chronic toxicity of nickel in freshwater sediments." 32(11): 2507-2519. Vangheluwe M and Nguyen L. (2015). Advanced research on nickel toxicity in sediments: results additional species and modeling. Final Report. Durham (NC): Nickel Producers Environmental Research Association. VITO (2020). Evaluatie DAEW-tool aan de hand van bestaande cases en aanbevelingen. K. Touchant, S. Van Gestel (Aecom), K. Van Geert (Arcadis) & K. Lauryssen (Antea). RMA/2010022-03/KT/27052020. VLAREBO (2008). Besluit van de Vlaamse Regering houdende vaststelling van het Vlaams reglement betreffende de bodemsanering en de bodembescherming.

pagina 24 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020

7 BIJLAGE Ecotoxiciteitsgegevens waarop de triggerwaarden zijn gebaseerd die werden afgeleid van een soortengevoeligheidsdistributie.

Soort T. tubifex H. azteca C. riparius G. pulex Hexagenia B. aureginosa L. variegatus V. spiralis P. antipodarum

Eindpunt Groei

Geopmetisch gem. soort NOEC (µMOL Cu/g OC) 34.1 73.6 40.9 31.1 98.6 68.2 59.7 48.7 34.6

Bron VRAR, 2008 VRAR, 2008 VRAR, 2008 VRAR, 2008 VRAR, 2008 Ma et al 2010 VRAR, 2008 Gardham et al, 2015 Pang et al, 2013

Tabel 6: Geselecteerde NOECs voor de SSD van koper. De waarden werden genormaliseerd voor het gehalte aan organische koolstof (OC) in het sediment.

Taxonomische groep

Soort

Hyalella azteca Kreeftachtigen Gammarus pseudolimneaus Insecten Oliogochaeten Weekdieren

Ephoron virgo Hexagenia sp. Chronomus riparius Lumbriculus variegatus Tubifex tubifex Sphaerium corneum

Levenswijze / voeding strategie

Meest gevoelige eindpunt

Soort gem. genormaliseerd (NOEC/L (E)C10 waarde (mg Ni/kg DS)

Swimmer, sprawler, surface deposit feeder

Gewicht Gewicht

203.5 348.4

Gewicht Gewicht Ontwikkeling Abundantie Gewicht Gewicht

141.1 188.7 673.5 529.8 1.003.3 322.1

Burrower, surface and subsurface feeder Burrower, subsurface feeder Burrower, surface deposit feeder

Tabel 7: Geselecteerde NOEC's (meest gevoelige eindpunt) voor de SSD van nikkel. De waarden werden genormaliseerd naar relistische wort-case-condities met lage gehalten aan AVS (0.8 µmol AVS/g DS) (Vangheluwe & Nguyen, 2015)

30.06.2020

Waterbodem - Triggerwaarden

pagina 25 of 26

Taxonomische groep Kreefachtigen Insecten Wormen

Soort Gammarus pulex Hyalella azteca Ephoron virgo Hexagenia sp. Chironomus tentans Lumbriculus variegates Tubifex tubifex

Soort gem. NOEC waarden (mg/kg DS) 146 529 164 571 696 878 1.101

Tabel 8: Geselecteerde NOECs (waarden dienen opgeteld bij de natuurlijke achtergrond) voor de SSD van zink.

pagina 26 of 26

Waterbodem - Triggerwaarden

30.06.2020