Waterkwaliteit zonder toxiciteit. Op weg naar de Ecologische Sleutelfactor Toxiciteit 2.0

Schoon oppervlaktewater zonder microverontreinigingen: wie wil dat niet? Maar we gebruiken meer dan 170 duizend chemische stoffen! Hoe onderzoek je die en hoe kijk je naar mengsels? Het projectteam Toxiciteit van de Kennisimpuls Waterkwaliteit (KIWK) ontwikkelt daarvoor een praktische webtool: de Ecologische Sleutelfactor Toxiciteit 2.0 (ESFT2), de opvolger van de Ecologische Sleutelfactor Toxiciteit. In dit artikel leest u meer over dit vernieuwde instrument.

Foto gifvat
ESFT2 icoon

Sinds 2016 bestaat de Ecologische Sleutelfactor Toxiciteit (logo links). Met dat instrument kunnen waterbeheerders heel precies stoffen en plekken identificeren waar de waterkwaliteit door chemische stoffen in gevaar komt. Deltares, KWR, RIVM en WenR werken in het KIWK-project Toxiciteit samen aan een nieuwe versie van deze methode: ESFT(ox)2.0. kortweg ESFT2. Daarmee kunnen professionals problemen identificeren en diagnoses stellen over de oppervlaktewaterkwaliteit. Die zijn te gebruiken voor bescherming van de drinkwaterproductie en voor maatregelen die de ecologische toestand beschermen of verbeteren.

De Ecologische Sleutelfactor Toxiciteit maakt onderdeel uit van een reeks sleutelfactoren die bepalend zijn voor een goede ecologische waterkwaliteit. Kijk op www.ecologischesleutelfactoren.nl voor een compleet overzicht.
 

Gebruikersvriendelijkheid

De kern van de vernieuwing ligt in gebruikersvriendelijkheid. Zo is er een module toegevoegd, die start vanuit de gebruikersvraag. Er wordt duidelijk gemaakt hoe je de ESFT2-methodieken kunt inzetten, resultaten interpreteert en communiceert. Ook geeft de vernieuwde sleutelfactor informatie over eventuele maatregelen. Om goed aan te sluiten bij de wensen van gebruikers begon het project met de inventarisatie van het palet aan praktijkvragen anno 2018. In een zogenaamd KIWK-tox Rondje Nederland, verdeelden de projectgroepenleden gebruikers in vier groepen: waterkwaliteitsbeheerders, waterzuiveraars, vergunningverleners en beleidsmakers. Iedere groep heeft zijn eigen specifieke vragen. Dat is naast het actuele kennisaanbod gelegd. In het eerste kwartaal van 2020 maakte het projectteam een proefversie van de vernieuwde sleutelfactor. Deze geeft een indruk hoe het eindproduct eruit zou kunnen zien en toont de inhoudelijke samenhang van alle onderdelen voor de eindgebruikers.
 

De modules van de Ecologische Sleutelfactor Toxiciteit 2.0 (ESFT2)

Eenmaal gereed bestaat de nieuwe versie van de Ecologische Sleutelfactor Toxiciteit uit vier modules die  zijn gebaseerd op de eerste versie van het instrument uit 2016:

1. Startmodule
De eerste en tevens nieuwe module is de Startmodule. Die heeft als doel te helpen bij de (allereerste) probleemanalyse. De module kan ook ondersteunen bij het nemen van maatregelen die de waterkwaliteit beschermen of herstellen. Allereerst wordt de gebruiker geïnformeerd over de ecologische effecten van mengsels in oppervlaktewateren. Dat gebeurt met gegevens uit studies van over de hele wereld, met de nadruk op Europa en Nederland. Aangetoond is dat de stoffen forse belemmeringen voor de ecologische toestand opleveren. Als toxiciteit de ‘zwakste schakel’  is voor ecologische herstel, dan kan de nieuwe sleutelfactor dat opsporen. Daarna krijgt de gebruiker informatie over de diagnosemethodiek. Dat is een uitbreiding ten opzichte van de eerdere versie. Het diagnoseschema geeft nieuw inzicht in het nut van het 'one out, all out-principe' dat de KRW gebruikt voor classificatie van de ecologische toestand.

Vervolgens wordt aandacht besteed aan maatregelen: wat kan je doen om risico’s van stoffen en mengsels teniet te doen? Voor het antwoord op deze kernvraag binnen het KIWK-programma geeft de ESFT2 een maatregelen-strategie en een lijst van bruikbare maatregelen. De samenwerkende beheerders kunnen die gebruiken bij hun afwegingen en keuzes.

Laatste onderdeel van de Startmodule is een beslisboom voor de verdere toepassing van de ESFT2 tools. De eindgebruiker kan afleiden of er een reden is de sleutelfactor te gebruiken, via een aanvullende keuzehulp.

2. Chemiespoor
De tweede module is het vernieuwde en verbeterde Chemiespoor. Als de ESFT2 tool nodig is en de concentratie-gegevens van stoffen zijn beschikbaar, dan kan een gebruiker het Chemiespoor starten. Daarmee berekent ESFT2 de toxische druk van aanwezige mengsels en bepaalt hij welke stoffen toxiciteit veroorzaken en waar dat gebeurt. De ingevoerde concentraties worden gecorrigeerd aan de hand van hun biobeschikbaarheid, die wordt beïnvloed door factoren als de totale hoeveelheid opgeloste organische koolstof en zwevende stof. De gecorrigeerde concentraties dienen als invoer voor de toxiciteitscalculator. De rekentool wordt aangeboden via het web, en zal voor zeer veel stoffen en hun mengsels toepasbaar zijn.

Modellen en kaarten
De chemietool is erg geschikt voor het geven van ruimtelijke inzicht in toxiciteit. Met Nederlandse monitoringsgegevens is zo’n kaart gemaakt voor de Nationale Analyse Waterkwaliteit. Het FOTO-NL project laat van alle waterschappen actuele monitoringgegevens van de toxische druk zien op kaarten, samengesteld op basis van meer dan 2 miljoen dataregels. Ook zijn trendanalyses mogelijk, met data die teruggaan tot 1952.

3. Toxicologie spoor
De derde module is het Toxicologiespoor. Die is nodig om het immense aantal stoffen af te dekken. Via verschillende onderdelen vergemakkelijkt het vernieuwde onderdeel de toepassing van effectmetingen voor gebruikers. Allereerst is er een overzicht van Nederlandse organisaties bij wie gebruikers terecht kunnen met vragen over effectmetingen met bioassays voor waterkwaliteit, en de kosten. Het spoor bevat ook een overzicht van bioassays die al worden ingezet voor waterkwaliteit, of veelbelovende kandidaat-bioassays die ook voor waterkwaliteit kunnen worden ingezet. Voor elk bio-assay is beschreven welk effect kan worden gemeten en of er een effect-signaalwaarde beschikbaar is voor ecologie en/of humane gezondheid.

Het aanbod van bio-assays is breed en een handige keuze moet worden toegespitst op de variatie in verontreiniging. Daarom kent het toxicologiespoor een keuzehulp die erop gericht is om de gebruikers te ondersteunen bij het maken van de keuze welke bioassays kunnen worden toegepast, door te kijken naar het toepassingsgebied (oppervlaktewater of drinkwater), of de kennisbehoefte (een algemene toestand- en trendmonitoring of bijvoorbeeld de specifieke evaluatie van zuiveringstechnieken).

4. Interpretatiemodule
Het vierde onderdeel van ESFT2 is de Interpretatiemodule, die tot stand kwam in samenwerking met het KIWK-project Ecologie, waterschappen en de drinkwatersector. Zoals de naam al aangeeft, helpt deze module gebruikers bij de interpretatie van de resultaten van het Chemiespoor of het Toxicologiespoor en het prioriteren van maatregelen. Er wordt gewerkt aan het maken van een vijf-klassensysteem dat aansluit op de ecologische klassen en ook betekenis heeft voor de zuiveringsinspanning.

5. Maatregelenmodule
Laatste onderdeel van ESFT2 is de Maatregelenmodule, een strategisch document dat de (zeer diverse) problemen met toxiciteit koppelt aan mogelijke maatregelen. Gebruikers kunnen in het overzicht eenvoudig vinden welke geschikte maatregelen voorhanden zijn, op basis van ervaringen van collega’s.
 

Testen en aanleren

Binnen het testtraject voor de ESFT2 is veel aandacht voor case studies om de praktische toepasbaarheid te evalueren en fouten op te sporen. De shortlist van mogelijke case studies is gerealiseerd door een bibliotheek aan te leggen van 40 studies waarin de ESFT sinds 2016 gebruikt is. Die bibliotheek komt beschikbaar voor alle eindgebruikers. Het team putte daarvoor uit big data om nieuwe kaarten te maken van de toxische druk in Nederland en advies te geven over actuele veldsituaties.
 

Conclusie

Het toepassen van de Ecologische Sleutelfactor Toxiciteit levert in de praktijk duidelijk nuttige informatie over chemische verontreiniging en kostenefficiënt beheer. Niets zo vervelend als de inzet van kostbare maatregelen die nauwelijks effect sorteren, terwijl de plaatsen en stoffen met werkelijke problemen niet in beeld zijn en de KRW-doelen (bescherming en herstel) niet worden gehaald als toxiciteit de zwakste schakel zou zijn. De samenwerking met waterschappen met de eerste versie van deze sleutelfactor uit 2016 bewijst het nut van de sleutelfactor. Hetzelfde geldt voor de ervaringen bij de ontwikkeling van diens opvolger, de ESFT2. En juist door de kennisimpuls (KIWK) ontstaat de kans om de sleutelfactor nog handiger en beter te maken. Samen met waterbeheerders en adviesbureaus, en vóór de betere waterkwaliteit. Het projectteam nodigt alle waterbeheerders en adviseurs uit  samen te werken aan waterkwaliteit zonder toxiciteit.

Noot: een uitgebreidere versie van dit artikel verschijnt begin 2021 H20 en in Water Matters

Hebt u vragen?

Voor vragen kunt u een email sturen naar leo.posthuma@rivm.nl

Deel deze pagina

Houd mij op de hoogte