Uitvoering Triade
Bij de Triade benadering wordt de verontreinigingsituatie vanuit de volgende drie onderzoeksvelden onderzocht (zie figuur 4.1):
-
Chemie: Analyse van verontreinigingen in de bodem, bepalen biologisch beschikbare fractie en opgenomen hoeveelheid verontreiniging in plant of bodembewonende organismen.
-
Toxicologie: Uitvoering van bioassays (laboratorium testen) om de toxiciteit van de verontreinigde grond voor organismen vast te stellen.
-
Ecologie: Bodemecologisch veldonderzoek om vast te stellen of de aanwezige organismen negatieve effecten ondervinden van de verontreiniging.
Naarmate in meer onderzoeksvelden effecten worden waargenomen, die toe te schrijven zijn aan de bodemverontreiniging, is het waarschijnlijker dat deze zich inderdaad ook voordoen in het veld (meervoudige bewijslast). Als slechts in één of geen van de onderzoeksvelden een effect wordt aangetoond, dan heeft de bodemverontreiniging er waarschijnlijk geen of weinig effect op het bodemleven.
Zie verder Overzicht te meten parameters bij bodem-ecologisch onderzoek
Het Triade onderzoek kan stapsgewijs worden uitgevoerd. Gestart wordt veelal met een basisset die bestaat uit snelle en relatief eenvoudige testen en analyses (eerste screening). Dit wordt een eerste laag of ‘’mini’’ Triade genoemd. Wanneer er na uitvoering van deze beperkte Triade nog onvoldoende zekerheid bestaat over de aanwezigheid van ecologische risico’s, omdat de resultaten van de drie onderzoekslijnen niet in dezelfde richting wijzen, dan kan het onderzoek worden uitgebreid met aanvullende testen (zie figuur 4.2). De ervaring leert dat een dergelijke stapsgewijze uitvoering van de Triade voorkomt dat onnodig veel geld wordt uitgegeven. Iedere extra laag van het Triade onderzoek geeft een meer kwantitatieve onderbouwing van de aanwezige risico’s.
Monstername
Voor de uitvoering van het Triade onderzoek worden monsters genomen op de verontreinigde locatie. In tegenstelling tot het reguliere bodemonderzoek, waarbij wordt vastgesteld of er sprake is van bodemverontreiniging, is er geen richtlijn voor het nemen van monsters voor dit type onderzoek noch voor het aantal monsters. Selectie van de te bemonsteren locaties vindt plaats op basis van resultaten uit voorgaande bodemonderzoeken. Zo wordt efficiënt gebruik gemaakt van de al uitgevoerde analyses op verontreiniging.
Bij het selecteren van de te bemonsteren locaties gelden de volgende aandachtspunten:
-
Er wordt gestreefd naar een range van concentraties oplopend van laag (bij voorkeur schoon) naar hoog. Op basis van deze gradiënt is het mogelijk een dosis-effect-relatie vast te stellen die kan worden vertaald naar de locatie. Aanbevolen wordt monsters te nemen die hoger en lager zijn dan de generieke ecotoxicologische risicogrenzen.
-
Voor het vergelijken van de resultaten van de onderzoeksvelden Toxicologie en Ecologie dient tevens een niet verontreinigde locale referentie te worden meegenomen. De bodemsamenstelling en het gebruik van de referentielocatie dienen echter wel overeen te komen met de onderzoekslocatie. In de praktijk blijkt het lastig om een geschikte schone referentielocatie te vinden. Als alternatief kan in dat geval het monster met de laagste concentratie als referentie worden gebruikt of kan gebruik gemaakt worden van referentiewaarden uit de literatuur.
-
De bodemmonsters dienen daarnaast bij voorkeur te worden genomen op deellocaties met een vergelijkbare begroeiing die kenmerkend is voor de locatie. In een bosbodem komen namelijk andere bodemorganismen of in een andere populatiesamenstelling voor dan in een gazon.
-
De bodemmonsters worden bij voorkeur genomen van de bovenste 30 cm van de bodem, omdat daar de grootste dichtheid aan bodembewonende organismen in leeft. Indien de verontreiniging dieper zit kan ervoor gekozen worden om de monsters ook dieper te nemen. Men moet zich er in dat geval van bewust zijn dat ecologische veldinventarisaties geen aanvullende waarde hebben omdat de organismen in de bovengrond niet blootgesteld worden aan de dieper gelegen verontreiniging.
Keuze meetmethoden
Invulling van het Triade onderzoek is altijd maatwerk. Voorafgaand aan het onderzoek wordt een onderzoeksplan opgesteld waarbij rekening gehouden moet worden met de aanwezige (cocktail aan) verontreiniging(en), het beoogde bodemgebruik, algemene bodemkenmerken als bodemtype, vochtigheidstoestand, organisch stofpercentage en zuurgraad, en de op de locatie aanwezige en gewenste ecologie. Daarnaast is het van belang dat de uiteindelijke meetmethoden antwoord kunnen geven op de vragen die van belang zijn voor de te onderzoeken locatie. De uiteindelijke keuze van de uit te voeren analyses en testen moet worden afgestemd op deze locatiespecifieke omstandigheden. In deze paragraaf wordt kort ingegaan op voorbeelden van analyses die binnen de drie onderzoeksvelden in een Triade kunnen worden uitgevoerd. Voor een (niet uitputtend) overzicht van gestandaardiseerde testen wordt verwezen naar RIVM rapportage 711701068/2007.
Milieuchemie
In het onderzoeksveld Milieuchemie worden de volgende analyses en berekeningen uitgevoerd (schuin gedrukte analyses zijn niet standaard maar wel aan te bevelen):
-
Verontreiniging en algemene bodemparameters.
-
Meten van de beschikbare fractie.
-
Meten van de opgenomen hoeveelheid verontreiniging.
-
Berekening van het risico op doorvergiftiging.
Verontreiniging en algemene bodemparameters
Analyses op verontreiniging worden uitgevoerd om vergelijking met en interpretatie van de ecologische parameters mogelijk te maken. Van de grondmonsters worden verder de belangrijkste bodemkenmerken bepaald: bodemtype, organisch stof, pH en het lutumgehalte.
Meten van de beschikbare fractie
Veel verontreinigingen zijn weliswaar in de bodem aanwezig, maar zijn dusdanig gebonden aan grond of andere in de bodem aanwezige deeltjes dat ze niet beschikbaar zijn. Door het bepalen van de beschikbare fractie wordt vastgesteld welk deel van de verontreiniging in potentie opgenomen kan worden door bodemorganismen die via het bodemvocht worden blootgesteld aan de verontreiniging (let op: dit is dus de chemische beschikbaarheid van de verontreiniging, vaak verward met biologische beschikbaarheid. Zie Gestrest bodemleven voor meer details hierover). Dit geeft een betere indruk van de risico’s dan analyses op totaalgehalten. Voor het vaststellen van de beschikbare fractie zijn verschillende methoden beschikbaar (zie nevenstaande tabel).
Meten van de opgenomen hoeveelheid verontreiniging
Bodemorganismen zijn in staat om bepaalde verontreinigingen die in opgeloste vorm in de bodem aanwezig zijn op te nemen en op te slaan (bioaccumulatie). Opname kan zowel via de huid als via het maag-darmkanaal plaatsvinden. Via verschillende voedselrelaties bestaat er vervolgens een risico op doorvergiftiging in de voedselketen. Het is van belang om op voorhand de belangrijkste voedselrelaties op een locatie te bepalen. De relatie worm - vogel/zoogdier wordt vaak als de meest kritische route beschouwd (figuur 4.3).
Voor het bepalen van het risico op doorvergiftiging van verontreiniging in de voedselketen worden vaak organismen verzameld in het veld. Zoals eerder besproken spelen wormen een sleutelrol bij de vorming van humus in de bodem en zijn ze bovendien een belangrijke voedselbron voor veel hogere diersoorten. Daarom worden in het veld vaak wormen verzameld die vervolgens worden geanalyseerd op verontreiniging. Als op de locatie geen wormen voorkomen dan kunnen andere representatieve bodemorganismen worden verzameld en geanalyseerd. Dit kunnen bijvoorbeeld pissebedden zijn. In het geval dat de belangrijkste doorvergiftigingsroute via planten verloopt, worden deze op de locatie bemonsterd en geanalyseerd.
Berekenen risico op doorvergiftiging
Met de verkregen resultaten kan vervolgens een modellering worden uitgevoerd waarbij de risico’s van doorvergiftiging bij hogere organismen bepaald worden. Het doel hiervan is te bepalen of doorvergiftiging van de verontreiniging in de voedselketen mogelijk is. Daarbij dient rekening gehouden te worden met het foerageergebied van een voor de locatie representatieve soort in de voedselketen. Dit is het gebied waarbinnen naar voedsel gezocht wordt. In het stedelijk milieu is dit bijvoorbeeld een merel, deze heeft een foerageergebied van circa 1.000 m2. In parken en natuur/recreatiegebieden is de mol een relevante soort, deze heeft een territorium van 1.000 tot 10.000 m2. Voor het berekenen van de doorvergiftiging in de voedselketen zijn verschillende modellen beschikbaar zoals het model OMEGA, 2004.
Toxicologie
In het onderzoeksveld Toxicologie worden bioassays uitgevoerd. Dit zijn laboratoriumtesten waarbij standaardorganismen worden blootgesteld aan verontreinigde (gehomogeniseerde en soms gezeefde) grond van de locatie. Bioassays worden uitgevoerd om vast te stellen of de grond van de onderzoekslocatie toxisch is voor het bodemecosysteem. Belangrijk is te beseffen dat de behandeling (homogeniseren en zeven) invloed kan hebben op de beschikbaarheid van de aanwezige verontreiniging.
Bij de mini-Triade worden vaak alleen Microtox testen uitgevoerd. Microtox is een acute test (snel en kortdurend) waarbij bacteriën worden blootgesteld aan de grond van de locatie. Deze test is vooral gevoelig voor zware metalen. De mini-Triade kan worden uitgebreid met chronische testen. Chronische testen zijn langdurige testen waarbij organismen gedurende (een deel van) hun levenscyclus worden blootgesteld aan verontreiniging. Typische eindpunten van chronische testen zijn reproductie en groei. Voorbeelden van chronische testen zijn regenwormentesten.
In de test met regenwormen wordt gekeken naar overleving, groei en reproductie van regenwormen bij blootstelling aan de grond van de locatie. Als er van nature geen regenwormen op de locatie aanwezig zijn (bijvoorbeeld door het bodemtype) kunnen beter bioassays met andere organismen worden uitgevoerd bijvoorbeeld springstaarten. Springstaarten zijn één van de weinige organismen die van nature voorkomen op bodems met een lage pH. Zoals al eerder gemeld bepalen de omstandigheden op de onderzoekslocatie in grote mate welke test wordt ingezet.
Ecologie
De ecologische veldinventarisatie geeft een beeld van de effecten van een verontreiniging in het veld. Hierbij wordt door experts bijvoorbeeld gekeken naar het voorkomen van bepaalde plant- en diersoorten, de populatieopbouw van de aanwezige regenwormenpopulatie, door de soortensamenstelling van nematodenpopulatie of naar bodemfuncties zoals nitrificatie. Nematoden zijn kleine bodemaaltjes. Nitrificatie is zeer gevoelig voor verstoring als gevolg van de aanwezigheid van verontreiniging. Het levert daarmee informatie over de functionaliteit van de bodem.
De ecologische veldinventarisatie wordt bij voorkeur uitgevoerd in de periode april - september. Vanwege de temperatuur van de bodem in de winter is een veldinventarisatie in het winterseizoen of in het late najaar niet zinvol omdat veel bodemorganismen dan dieper in de bodem aanwezig zijn. Ook een zeer droge zomerperiode is minder geschikt.
Beoordeling Triade
De beoordeling of er op een locatie sprake is van ecologische risico’s vindt plaats door verontreinigde monsters te vergelijken met een schone referentie of, indien het niet mogelijk is een schoon monster te nemen van de locatie, het minst verontreinigde monster. Door het combineren en integreren van de resultaten van de verschillende analyses en testen worden de actuele, dus de daadwerkelijke risico’s op een locatie door de uitvoerende onderzoeker zichtbaar gemaakt aan de actoren die betrokken zijn bij de betreffende locatie.
Voor het beoordelen van de ecologische risico’s is nog geen wettelijk kader ontwikkeld. Er zijn verschillende methoden beschikbaar voor het integreren van de resultaten, zowel numeriek als niet-numeriek. In de literatuur worden verschillende methoden beschreven en wordt ook ingegaan op de voor- en nadelen van de numerieke en niet-numerieke methoden. Het RIVM heeft een numerieke methode ontwikkeld die resulteert in een risicogetal (met bijbehorende deviatie om aan te geven of de verschillende Triade onderdelen met elkaar in overeenstemming zijn).
Wanneer de effecten die gevonden worden in de bioassays en ecologische veldinventarisatie verklaard kunnen worden door de chemische analyses is sprake van een milieueffect van de verontreiniging. Als de effecten niet verklaard kunnen worden door de gemeten verontreiniging kan er sprake zijn van een onbekende verontreiniging of effecten door abiotische factoren zoals een lage pH, een hoog organisch stof gehalte of juist een laag organisch stof gehalte.
Een wettelijk kader voor de doorvertaling van de onderzoeksgegevens naar de locatie, bijvoorbeeld via verrekening van het verontreinigde oppervlak, ontbreekt. Het is van essentieel belang om voorafgaand aan het Triade onderzoek met de betrokken actoren en het bevoegd gezag te bepalen welke risicogrenzen gehanteerd worden bij het bepalen en beoordelen van de ecologische risico’s en op welke manier de beoordeling plaatsvindt. Ook locatiespecifieke omstandigheden zoals bijvoorbeeld compactie van de bodem moeten bij de beoordeling worden meegenomen.
Als er na uitvoering van de beperkte Triade (fase 1) onvoldoende zekerheid met betrekking tot de ecologische risico’s is dan worden in fase 2 aanvullende testen uitgevoerd (zoals weergegeven in figuur 4.2).
Conclusie volgend uit het Triade onderzoek
Het Triade onderzoek wordt beëindigd met de conclusie of er wel of geen sprake is van onaanvaardbare ecologische risico’s. De beslissing wat te doen met de resultaten valt in principe buiten de Triade. Wel kunnen er uiteraard aanbevelingen volgen uit het onderzoek. De beslissing over het omgaan met een bepaalde locatie moet altijd een koppeling zijn tussen de humane, verspreiding en ecologische risico’s.
Er zijn onacceptabele risico’s aangetoond
In dat geval dient een saneringsplan te worden opgesteld. Op dit moment ontbreekt een kader voor de doorvertaling van de onderzoeksgegevens van de Triade naar de locatie. Omdat in de Triade (bij voorkeur) wordt vastgesteld welke verontreiniging risicobepalend is, zijn gerichte saneringsmaatregelen mogelijk. Daarbij kan gedacht worden aan ontgraven, maar ook door aangepast bodembeheer of herinrichting kunnen risico’s worden weggenomen of verkleind. En omdat in het Triade onderzoek gebruik gemaakt wordt van een concentratiegradiënt, kan een locatiespecifieke terugsaneerwaarde voor de risicobepalende verontreiniging worden vastgesteld.
Er zijn geen onacceptabele risico’s aangetoond
Dit betekent dat sanering niet spoedeisend is. In dat geval kunnen de resultaten van het Triade onderzoek gebruikt worden om een beheerplan op te stellen. Dit beheerplan is gericht op het beheersen en reduceren van ecologische risico’s of effecten en moet voorkomen dat in de toekomst alsnog onacceptabele ecologische risico’s ontstaan. Zo kan een verandering van het grondwaterpeil, bijvoorbeeld als gevolg van ontwateren, leiden tot een ongewenste toename van de beschikbaarheid van zware metalen. Ook als er niet gesaneerd wordt blijft het dus belangrijk te beseffen dat er wel een verontreiniging aanwezig is waar rekening mee gehouden moet worden in het verdere gebruik en bij de inrichting.
Zie verder vaststellen van stress door bodemverontreinigingen
Referenties en aanvullende informatie
-
Mesman M.,A. Schouten, M. Rutgers, E. Dirven-van Breemen. 2007. Handreiking TRIADE: Locatiespecifiek ecologisch onderzoek in stap 3 van het Saneringscriterium. RIVM 711701068/2007.
-
Typeringen van bodemecosystemen in Nederland met tien referenties voor biologische bodemkwaliteit, M. Rutgers, C. Mulder, A.J. Schouten, RIVM 607604008/2007
-
Rutgers, M., C. Mulder, A. Schouten, J. Bogte, A. Breure, J. Bloem, G. Jagers op Akkerhuis, J. Faber, N. van Eekeren, F. Smeding, H. Keidel, R. de Goede, L. Brussaard, Typeringen van bodemecosystemen, Duurzaam bodemgebruik met referenties voor biologische bodemkwaliteit, RIVM rapport 607604007/2005.
-
Durand-Huiting A.M., Witteveen+Bos, Optimal Modelling for Ecotoxicological Assessment versie 5.0, augustus 2004, RIZA werk-document 2004.132X, changed, version 6.0, July 2006, F.P. van den Ende, RWS RIZA
-
McDonald, B.G., A.M.H. deBruyn, B.G. Wernick, L. Patterson, N. Pellerin, P.M. Chapman. Design and application of a transparent and scalable weight of evidence framework: an example from Wabamun Lake, Alberta, Canada. Integrated Environmental Assessment and Management, 3:476-483, 2007.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-