Als het gaat om de
risico's van
zware metalen is het begrip beschikbaarheid van cruciaal belang. Hiermee wordt bedoeld welk deel van de verontreiniging uitloogbaar is (in het grondwater terecht kan komen) of opneembaar is door organismen. Tussen uitloogbaar en opneembaar zijn raakvlakken, maar ook verschillen. Dit heeft te maken met de wijze waarop een organisme wordt blootgesteld. Daarom worden beschikbaarheid voor uitloging en beschikbaarheid voor opname door organismen apart behandeld. Voor beide begrippen geldt dat onderscheid gemaakt moet worden tussen actuele en potentiele beschikbaarheid.
- Actueel is, zoals het woord zegt, de hoeveelheid die op zeker moment beschikbaar is;
- Potentieel is de hoeveelheid die maximaal, op lange termijn kan vrijkomen of kan worden opgenomen.
Dit laatste begrip is lastig te interpreteren, omdat het vrijkomen in het algemeen langzaam verloopt. Ook zal een organisme niet zo lang leven of zo lang op een locatie verblijven, dat het wordt blootgesteld aan de (totale) potentieel beschikbare hoeveelheid. De potentiële beschikbaarheid kan wel worden gebruikt als bovengrens voor het risico: er kan nooit meer vrijkomen of opgenomen worden dan de potentieel beschikbare hoeveelheid.
Er bestaat een relatie tussen de mobiliteit van metalen en de biologische beschikbaarheid. Deze relatie is echter niet één op één.
Beschikbaarheid voor uitloging
De actuele beschikbaarheid voor uitloging is de hoeveelheid die oplost in infiltrerend regenwater of in het grondwater. Deze emissie kan worden bepaald met een kolomproef. De potentiële beschikbaarheid voor uitloging wordt bepaald met de beschikbaarheidsproef volgens NEN 7371 (uitloging bij pH 7 en pH 4, 1 kg grond staat in contact met 100 liter uitloogvloeistof). Toch kan hiermee de beschikbaarheid nog onderschat worden. Bodemonderzoekers gebruiken een extractie met 0,43 Molair HNO3 om de potentiële beschikbaarheid te bepalen.
Beschikbaarheid voor opname
Bij de beschikbaarheid voor opname moet onderscheid worden gemaakt tussen organismen die alleen in contact staan met de verontreinigde bodem en organismen die actief grond opnemen. In beide situaties geldt dat de metalen uitsluitend of in hoofdzaak in de vorm van vrije ionen worden opgenomen.
Planten staan via een uitgebreid wortelstelsel in contact met de grond, zie figuur 3.7. De opname van stoffen verloopt via de 
waterfase, c.q. het poriewater in de onverzadigde zone van de bodem (de meeste planten wortelen niet in het grondwater).
Ook andere lagere organismen kunnen permanent in contact staan met het poriewater in de bodem. Opname vindt dan plaats via de huid, eventueel via de kieuwen.
Een duidelijk andere route is de opname van grond door bijvoorbeeld wormen, vee of kinderen. In dat geval passeert de grond het maagdarmkanaal, waarin andere condities heersen dan in de bodem. Tevens wordt de organische stof, die in de grond aanwezig is, deels verteerd. Hierdoor zal de beschikbaarheid veranderen.
De actuele beschikbaarheid van metalen in het poriewater wordt bepaald met een calciumchloride-extractie. Uit onderzoek is gebleken dat hiermee de condities in het poriewater goed worden benaderd. Wel geldt dat de totaal opgeloste concentraties van de metalen worden bepaald, terwijl bekend is dat de vrije ionen worden opgenomen. Als een monster veel complexgebonden metalen bevat, zal de beschikbaarheid worden overschat, aangezien zowel organische als anorganische complexen niet opneembaar zijn. Naarmate water meer DOC bevat of zouten, zijn de metalen dus minder beschikbaar.
De opneembaarheid van lood in stadsgrond door mensen is uitgebreid onderzocht door Tauw. Hierbij zijn verschillende methoden met elkaar vergeleken, waaronder een sequentiële extractie en een maagdarmsimulatie in een opstelling van TNO. In de opstelling van TNO, die de werkelijke condities in het maagdarmsysteem van de mens het beste benadert, wordt gemiddeld voor 16 monsters 5,8% van het totaalgehalte aan lood opgenomen. Met de sequentiële extractie wordt in stap 1 (uitwisselbare en geadsorbeerde fractie) plus stap 2 (carbonaten) gemiddeld 26% in oplossing gebracht. De tweede stap geeft al een aanzienlijke overschatting van de werkelijke opname. Uit de sequentiële extractie blijkt dat slechts een klein deel van het lood aanwezig is in zeer stabiele silicaatmatrices (bijna 11%), maar blijkbaar blijven ook andere matrices, zoals ijzeroxiden, in het maagdarmkanaal intact. Dit onderzoek laat zien dat slechts een klein deel van het totaalgehalte opneembaar is en dat een extractie met natriumacetaat (stap 2 sequentiële extractie) voor lood een eerste, veilige indicatie geeft van de opname. Deze eenvoudige extractie is goedkoop en snel uit te voeren.
Aanvullende informatie