De studiedag 'Recente ontwikkelingen in het grondwateronderzoek in Vlaanderen' was de vierde in de reeks van studiedagen die georganiseerd werden in het kader van het Congres Watersysteemkennis. Beide voorafgaande studiedagen, die betrekking hadden op aspecten van oppervlaktewater, trokken een (onverwacht) hoge opkomst aan, met ruim 200 deelnemers. Wij waren er toen van overtuigd dat de studiedag over grondwater véél kleinschaliger zou zijn. Grondwater was immers in het verleden steeds het kleine broertje in de waterfamilie; per slot van rekening is grondwater aan het blote oog onttrokken, en onbekend maakt onbemind. Maar wat bleek: voor 'onze' studiedag hadden zich eveneens een 200-tal deelnemers aangemeld! En ook al waren de weergoden ons uitgesproken slecht gezind (de enige dag van de winter 2006-2007 met grote sneeuwellende op de weg was uitgerekend donderdag 8 februari, de datum van onze studiedag), toch was de opkomst op de dag zelf ook uitermate verheugend. Grondwater in Vlaanderen is dus duidelijk zichtbaar geworden. En dat vormt op zich reeds een hele kentering.

Vanwaar die ontwikkeling? Sedert 1984 toen de voorloper van het Congres Watersysteemkennis, nl. het Congres Water voor Groen, doorging, is er inderdaad grote beweging gekomen in het 'grondwatermilieu', als ik dat zo mag noemen. De maatschappelijke ontwikkelingen, met een sterk toegenomen milieubewustzijn, liggen ongetwijfeld aan de basis hiervan. Dit heeft zich vertaald in allerlei beleidsinitiatieven in verband met grondwater, waarbij Europa meestal het voortouw nam, door het opleggen van Richtlijnen. Ik denk hierbij aan de afbakening van beschermingszones rond grondwaterwinningen, de wetgeving inzake bodemverontreiniging en -sanering, de bepalingen in VLAREM I en II, de wetgeving op de milieueffectrapportering, de Europese Nitratenrichtlijn, en de Europese Kaderrichtlijn Water, die bij ons geleid heeft tot het Decreet Integraal Waterbeleid. Hierin is sprake van de goede chemische toestand en de goede kwantitatieve toestand van grondwater, die uiterlijk tegen 22 december 2015 dienen te worden bereikt. Recent is de Europese Grondwaterdirectieve gefinaliseerd, die hier nadere invulling aan geeft. Deze grondwatergerelateerde regelgeving legt de uitvoering van onderzoek op. Dat betekent dat er niet alleen een toegenomen aandacht voor grondwater, maar bovendien een sterk gegroeide arbeidsmarkt voor grondwaterdeskundigen is ontstaan. De meeste aanwezigen op de studiedag waren dan ook vertegenwoordigd in het kader van hun beroepsactiviteiten.

De lezingen en posters, gepresenteerd op de studiedag, werden ingedeeld in vier items: Grondwaterkwantiteit; Grondwaterkwaliteit; Voeding van aquifers; en tenslotte Hydrogeologische, hydrochemische en geofysische onderzoeksmethoden - Geïntegreerde case-studies. Beide eerstgenoemde items omvatten, naast bijdragen uit de onderzoekswereld, verscheidene lezingen vanuit de bevoegde Vlaamse grondwater-administratie, waarbij vooral de wijze, waarop in Vlaanderen vorm wordt gegeven aan de implementatie van de Kaderrichtlijn Water, naar voren werd gebracht. Bij de twee laatste items kwamen ook de drinkwatersector en vooral de milieustudiebureaus ruim aan bod, naast onderzoeksinstellingen. Er mag gerust gesteld worden dat het programma van de studiedag een evenwichtige weerspiegeling vormde van de diverse actoren die op het gebied van grondwater actief zijn in Vlaanderen. Tijdens de afsluitende discussieronde werd gereflecteerd over controversiële vragen zoals: Wat is duurzame exploitatie?, Hoe rekening houden met hydrogeologische onzekerheden bij het gebruik van onderzoeksresultaten?, Worden extreme situatie voldoende in rekening gebracht?, Is de bescherming van grondwater doeltreffend?, en Wat zijn zinvolle milieukwaliteitsnormen voor grondwater, evenals significante kwaliteitsnormen voor grondwaterafhankelijke terrestrische ecosystemen?

Ongetwijfeld vormde deze studiedag een initiatief waarvoor belangstelling bestaat. Wellicht hoeven er deze keer niet meer dan 20 jaar overheen te gaan, om dit nog te herhalen.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Vlaanderen is opgebouwd uit een opeenvolging van zandige en kleiige lagen. Deze opeenvolgende aquifers en aquitards worden in Vlaanderen beschreven aan de hand van de HCOV-codering.
De hydrogeologische opbouw van Vlaanderen is verder afgebakend in 6 grondwatersystemen en 42 grondwaterlichamen. De evolutie van de grondwatermeetnetten is zwaar beïnvloed door deze recente onderverdeling van Vlaanderen, die geïnspireerd is door de Kaderrichtlijn Water.

Het primaire grondwatermeetnet is al in uitbouw sinds de jaren ’70 en beoogt voornamelijk het vaststellen van de regionale grondwaterreserves en de kwantiteitsevolutie op het niveau van de grondwaterlichamen. Dit meetnet bestaat uit een beperkte reeks peilputten, gelegen zoveel mogelijk buiten de antropogene invloedssfeer en zodanig geselecteerd dat zij gegevens verstrekken die representatief zijn voor een (qua ontginning) belangrijk grondwaterlichaam of groep van grondwaterlichamen. Het totale meetnet zal in 2007 beschikken over ca. 860 filters voor maandelijkse kwantiteitsmetingen. Bovendien kan dit meetnet ingeschakeld worden voor het bepalen van de kwaliteit van de diepere watervoerende lagen. In een 20-tal geselecteerde filters zal er in een eerste testfase gewerkt worden met digitale registratieapparatuur.

In 2003 werd gestart met een freatisch grondwatermeetnet om aan de doelstellingen van de bestaande Europese richtlijnen te kunnen voldoen en een beter beeld te krijgen van de grondwaterkwaliteit in het algemeen. Om aan de diverse monitoringverplichtingen te kunnen voldoen, zoals opgegeven in de Kaderrichtlijn Water en het decreet Integraal waterbeleid, wordt volgende aanpak gevolgd:

- Initiële monitoring (afgerond in het najaar van 2006): identificatie van risicozones (zowel op kwalitatief als kwantitatief vlak) op basis van grondwatersystemen / grondwaterlichamen / afgelijnde zones (HHZ) door metingen van de peilevolutie en de parameterverontreinigingen, die potentieel kunnen voorkomen;

- Toestandsmonitoring (verlengstuk van initiële monitoring): opvolging van de toestand en trend voor de grondwaterlichamen van heel Vlaanderen ter aanvulling en bevestiging van de karakterisering, de eerste drie jaar op jaarlijkse basis en daarna op 3-(6-)jaarlijkse basis;

- Operationele monitoring: opvolging van risicozones en risicoparameters door grondwaterlichaamspecifieke selectie van putten met halfjaarlijkse metingen, in probleemzones ook met hogere frequentie mogelijk;

- Kwantiteitsmonitoring: opvolging van risicozones in het kader van waterhuishouding (verdroging, vernatting…) waar met een hogere frequentie de peilevolutie moet worden gemeten, minimum maandelijks.

Het primair en het freatisch meetnet worden beheerd door de afdeling Water van VMM. Voor aanvullende informatie, vooral over gebieden met speciale doelstellingen, zoals drinkwaterwingebieden en grondwaterafhankelijke terrestrische en aquatische ecosystemen kunnen desgevallend bestaande grondwatermeetnetten van andere organisaties worden ingeschakeld. Bij vastgestelde hiaten is de implementatie van nieuwe putten een bijkomende optie. Verontreiniging door puntbronnen wordt door OVAM opgevolgd in het kader van de uitvoering van het bodemsaneringsdecreet.

Op basis van de resultaten van het kwantiteitsmeetnet wordt een beoordeling van de kwantitatieve toestand van grondwatersystemen en –lichamen gegeven, zowel op korte (3 jaar) als op lange (10 jaar) termijn. Deze beoordeling, in combinatie met de achtergrondkennis van de systemen en lichamen en de grondwatermodellen moet een inschatting geven op welke manier en waar de operationele monitoring voor het kwantitatieve aspect in de toekomst moet uitgevoerd worden zodat kan ingeschat worden waar en hoe de doelstellingen van de kaderrichtlijn Water kunnen/moeten gehaald worden.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Een waterbalans is een onmisbaar gegeven in het waterbeheer.. Om aan deze opdracht te kunnen voldoen wordt door VMM (afdeling Water) voor gans Vlaanderen gebiedsdekkend grondwatermodellen opgebouwd. Deze regionale grondwatermodellen, die samen het Vlaams GrondwaterModel genoemd worden, laten toe de verschillende termen van een grondwaterbalans te berekenen voor specifieke gebieden of zelfs voor specifieke lagen.

De belangrijkste inbreng van water in het grondwatersysteem gebeurt via de neerslag. Slechts een deel van de neerslag bereikt de watertafel om daarna zijn ondergrondse weg te starten. Aan de hand van het WetSpass-model is de jaargemiddelde grondwatervoeding voor Vlaanderen berekend met een ruimtelijke resolutie van 50 m (De Smet et al., 2004). Deze grondwatervoeding wordt zowel voor de winter als de zomer berekend. Naast de grondwatervoeding via neerslag wordt het grondwatersysteem in Vlaanderen ook aangevuld via grensoverschrijdende aquifers. De grondwatermodellen die in het kader van het VGM worden gebouwd, zijn zodanig begrensd dat de interactie tussen het Vlaams gewest en de aangrenzende regio’s kan berekend worden.

Het Vlaams GrondwaterModel is ontwikkeld met MODFLOW en laat toe de verschillende termen van de grondwaterbalans te berekenen. Vooral de interactie met waterlopen en grondwaterafhankelijke ecosystemen (wetlands) wordt nauwlettend bestudeerd. Uit voorlopige resultaten blijkt dat de kwaliteit van de oppervlaktewatergegevens (RIVER randvoorwaarde) een grote invloed heeft op de waterbalans. Tijdens gevoeligheidsanalyses wordt nagegaan welke parameters grote invloed hebben op de waterpeilen en de waterbalansen. Via scenarioberekeningen wordt de impact van grondwaterwinningen op de watertafel alsook op de verschillende termen van de waterbalans berekend.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Met de financiële steun van NIRAS/ONDRAF voert het Studiecentrum voor Kernenergie te Mol in het kader van performantiestudies voor de eventuele geologische berging van hoog radioactief afval o.a. hydrogeologische studies uit. Daarbij is de hydrogeologische modellering op regionale schaal één van de sleutelelementen. Binnen dit project wordt een nieuw transiënt model ontwikkeld voor de modellering van overexploitatie-effecten op de diepe watervoerende lagen onder de Boomse Klei.
Aangezien deze overexploitatie een grootschalig probleem is, strekt het model zich over een grote oppervlakte uit. Bijkomend is er over de diepe lagen in het algemeen en de erin plaatgrijpende langetermijn pompingen in het bijzonder sowieso al relatief weinig data beschikbaar, waardoor er meerdere vereenvoudigingen in het model gebruikt (moeten) worden. Omwille van deze vereenvoudigingen zijn niet alle in piëzometers gemeten waterpeilen even accuraat gereproduceerd, doch de algemene trends konden wel gereproduceerd worden.
Ondanks deze tekortkomingen is dit transiënt model toch een bruikbaar instrument dat gebruikt kan worden met het oog op verdere analyses.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Vaak wordt de hydrodynamica van aquifersystemen geëvalueerd en gesimuleerd als een evenwichtstoestand (“steady state”) waarbij de grondwaterstroming in evenwicht is met de randvoorwaarden of de randvoorwaarden niet variëren met de tijd. Het gebrek aan lange meetreeksen werkt dit zeker in de hand, alsook het feit dat evenwichtsberekeningen met een simulatiemodel meestal minder tijd vergen om uit te voeren. Toch kunnen sommige aquifersystemen of bepaalde hydrodynamische deelaspecten ervan slechts goed benaderd worden a.h.v. tijdsafhankelijke stromingsregimes (“transient flow”). Dit geldt voor zowel de natuurlijke toestand als voor geëxploiteerde aquifers. Hier worden enkele voorbeelden van aquifersystemen gegeven die de tijdsafhankelijkheid van sommige hydrodynamische aspecten tonen en aangeven dat de toestand die op een bepaald tijdstip wordt vastgesteld, slechts een momentopname is die absoluut in de langere termijn evolutie van het systeem dient gepositioneerd te worden.

De natuurlijke evolutie van het Neogeen Aquifersysteem in Antwerpen en Limburg werd gesimuleerd over een periode van ruim 170 jaar. Hierbij werden de meteorologische meetdata van Ukkel gebruikt waarvan de reeksen beginnen in 1833. Het model berekent stijghoogteverdelingen op maandbasis, maar laat ook toe de uitbreiding van het discharge-gebied te begroten en de intensiteit van de drainage te quantificeren. Daarbij blijkt vooral de winter-discharge, zowel wat uitbreiding als intensiteit betreft, te variëren van jaar tot jaar, maar niet de zomer-afvloei. Hoewel voor een dergelijk lange periode geen piezometrische waarnemingsreeksen beschikbaar zijn, geven de modelresultaten toch een beeld van de variaties in de hydrodynamica die op een tijdsschaal van bijna twee eeuwen kunnen optreden t.g.v. meteorologische fluctuaties.

Van het westelijk kustgebied werd met een stromingsmodel de afvloei van zoet duinwater naar de zee berekend gedurende de laatste 30 jaar. Dit gebeurde zowel voor de natuurlijke toestand als met waterwinning in de duinen. De evolutie van de afvloei toont dat er de interjaarlijkse variaties vooral de winter-afvloei betreffen en niet zozeer de zomer-afvloei.

Het diepe Sokkel Aquifersysteem onder West- en Oost-Vlaanderen wordt sinds honderd jaar sterk geëxploiteerd. De waterpeilen in deze diepe laag hebben sindsdien een sterk dalende trend getoond. De laatste 15 jaar werd door de overheid een systematische monitoring van de peilen uitgevoerd en wordt vastgesteld dat op vele plaatsen de daling quasi lineair verloopt. Dit lijkt erop te wijzen dat de voeding van het systeem zeer beperkt is en een simulatiemodel van een dergelijk aquifer systeem dient dan ook te steunen op een tijdsafhankelijk stromingsregime. In het geval van het diepe Sokkel Aquifersysteem werd de hele exploitatiegeschiedenis van de laag in rekening gebracht, al moest daarvoor de evolutie van de winningsdebieten wat schematisch ingeschat worden door gebrek aan historische pompgegevens.

De aangehaalde voorbeelden tonen dat vele facetten van aquifersystemen sterk kunnen variëren met de tijd, ofwel door fluctuaties van randvoorwaarden, ofwel omdat de tijd nodig om tot een evenwicht te komen, langer is dan de periode waarbinnen de monitoring geschiedde. Evenwichtsregimes dienen dan ook met de nodige voorzichtigheid gebruikt te worden bij het simuleren van aquiferproblemen.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Een methode is voorgesteld (EC project) om rekening te houden met de klimaateffecten bij de veiligheidsanalyses van de geologische berging van radioactief afval in een kleilaag. De methode is toegepast op de site van Mol (België) en is gebaseerd op een paleoreconstructie van het hydrogeologisch systeem van noordoost België. De klimaatevolutie is vertaald in klimaatperiodes over de laatste Wescheliaan ijstijd (-125 kjaar tot heden). De evolutie van de concentratie in 18O en 14C in de Onder Rupeliaan (OR)en in de Lede-Brussel (LB) aquifers en is gesimuleerd door middel van transport- en waterbewegingmodellering en de huidige verspreidingen vergeleken met waarnemingen. De 18O concentraties, in de OR aquifer, duiden op een paleosignaal dat een verband heeft met de voorbije ijstijd. De 14C concentraties in de OR en LB aquifers bevestigen de aanwezigheid van heel oud water in het noorden.
De methode is toegepast bij de evaluatie van de gevolgen van de berging van radioactief afval. Het toont dat, bij gelijkaardige ijstijden, hogere concentraties van radionucliden kunnen voorkomen in de watervoerende lagen omwille van een drastische vermindering van de verdunning.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Vlaanderen is ten behoeve van de Kaderrrichtlijn Water ingedeeld in 42 aparte grondwaterlichamen. De monitoring van het grondwater gebeurt op het niveau van deze evaluatie-eenheden zowel als uitspraken over de kwalitatieve- en kwantitatieve toestand van het grondwater in Vlaanderen. Naast deze officiële indeling in grondwaterlichamen kunnen tal van andere mogelijke indelingen gebruikt worden die elk een eigen doel hebben : bekkens en deelbekkens, gemeenten, provincies enz.

Hydrologisch Homogene Zone’s (HHZ’s) werden opgesteld ten behoeve van het bepalen van de potentiële kwetsbaarheid van het grondwater ten opzichte van nitraat. Hier wordt verder ingegaan op het tot stand komen van deze HHZ’s, wat de randvoorwaarden zijn, hoe de zones zich geografisch verspreiden en welke kwaliteitsparameters hiermee kunnen geëvalueerd worden. Er wordt kort ingegaan op het gebruik van deze indeling als basis voor de opbouw van het freatisch grondwatermeetnet. Verder wordt besproken wat de beperkingen zijn bij het overgaan van één evaluatie-eenheid naar een ander.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Aan de hand van grondwaterstalen uit de verschillende grondwaterlichamen wordt de waterkwaliteit van deze lichamen vastgesteld. Hiervoor werden 2 meetnetten geïnstalleerd (freatische grondwatermeetnet en primair grondwatermeetnet). Voor het opstellen van het monitoringsprogramma is gebruik gemaakt van een conceptueel model: de kans op de verspreiding van verontreinigende stoffen (landgebruik), het gedrag van die verontreinigende stoffen (parameterspecifiek gedrag) evenals hoe deze verontreinigingen zich gedragen in het grondwater bepalen de verdeling van de peilbuizen over de verschillende grondwaterlichamen.

Het freatisch grondwatermeetnet met ruim 2100 putten en 5200 filters in landbouwgebied wordt sinds 2004 twee maal per jaar volledig bemonsterd en geanalyseerd op een uitgebreide waaier van kwaliteitsparameters. Het primaire grondwatermeetnet wordt sinds 2006 eveneens gebruikt om kwaliteitsmetingen op de diepere watervoerende lagen uit te voeren. Begin 2007 zal dit meetnet bestaan uit 436 putlocaties met 860 filters.

Afhankelijk van de doelstellingen worden voor de kwaliteitsbeoordeling van het grondwater verschillende normen gehanteerd: drinkwaternormen, bodemsaneringsnormen en milieukwaliteitsnormen.

Een overzicht van de aanwezigheid van nutriënten, zware metalen en bestrijdingsmiddelen zal gegeven worden. Op basis van deze resultaten zal een eerste beoordeling gegeven worden over de kwalitatieve toestand van de grondwaterlichamen.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Ter ondersteuning van de statusbepalingen van de Kaderrichtlijn Water en de Dochterrichtlijn Grondwater werd in het Europese BRIDGE project (Background criteria for the IDentification of Groundwater thrEsholds) (gesponsord door de Europese Commissie binnen het Zesde Kaderprogramma) een methodologie ontwikkeld voor de bepaling van drempelwaarden van verontreinigende stoffen in grondwaterlichamen. Drempelwaarden zijn kwaliteitsstandaarden voor verontreinigende stoffen in grondwater, welke door de individuele lidstaten moeten vastgelegd worden, en stellen een concentratie van de verontreinigende stof voor dewelke niet overschreden mag worden teneinde de menselijke gezondheid en het milieu te beschermen (Müller et al., 2006). In werkpakket 4 (WP4: Studie van representatieve sites en testen van de toepasbaarheid) van BRIDGE werd deze vooropgestelde methodologie getest op grondwaterlichamen in Europa. Het Vlaamse CKS_0200_GWL_1 grondwaterlichaam werd in dit kader bestudeerd om de natuurlijke achtergrondwaarden en drempelwaarden voor grondwater te bepalen. De bepaling van de natuurlijke achtergrondwaarden is belangrijk aangezien de grondwaterrichtlijn erkent dat grondwater met natuurlijke, hoge concentraties van sommige substanties niet als zijnde ‘in slechte status’ moet gedefinieerd worden om die reden alleen. Een gelaagde aanpak werd voorgesteld om de status van een grondwaterlichaam te bepalen waarbij in iedere rang toenemend verfijnde niveaus van gegevensverzameling en -analyse vereist zijn.

Het Centraal Kempisch Systeem komt voor in het noordoosten van Vlaanderen en wordt er onderverdeeld in vier grondwaterlichamen waarvan CKS_0200_GWL_1 het grootste is. Dit grondwaterlichaam is opgebouwd uit de freatische Miocene en Pliocene mariene tot continentale afzettingen en werd reeds uitvoerig bestudeerd door de auteurs (Coetsiers & Walraevens, 2006a; Coetsiers & Walraevens, 2006b; Coetsiers & Walraevens, in press; Coetsiers, in prep). Volgens de gelaagde aanpak werden de natuurlijke achtergrondwaarden (Tier 1) en drempelwaarden (Tier 2) bepaald voor CKS_0200_GWL_1. Deze methodologie werd toegepast voor vier receptoren: ‘grondwater zelf’, ‘grondwaterafhankelijke terrestrische ecosystemen’, ‘aquatische ecosystemen’ en ‘drinkwater’. Verdunning met oppervlaktewater (Tier 3) en verdunning door (bio)geochemische reacties (Tier 4) werden niet beschouwd door een gebrek aan gegevens.

De methodologie voor de bepaling van de drempelwaarden werd per receptor toegepast op de parameters van de milieukwaliteitsstandaarden waarvan analytische gegevens beschikbaar waren. De parameters die behandeld werden zijn: pH, EC, Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, NH4, SO4, NO3, NO2, PO4, Al, Zn, As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Sb, F en B. De toepasbaarheid van de methodologie gebeurde door te kijken naar het percentage van overschrijdingen van de drempelwaarde in een databank met 540 grondwaterstalen. Algemeen kan aangenomen worden dat de methodologie ontwikkeld in BRIDGE toepasbaar is op het grondwaterlichaam CKS_0200_GWL_1.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Grondwatersaneringen hebben lange tijd hoofdzakelijk bestaan uit drastische methoden zoals ontgravingen en ‘pump and treat’ (P&T) systemen. Stijgende kosten voor grondverwerking en langdurige sanering zorgen ervoor dat deze saneringsmethodes onhoudbaar of economisch onrealistisch worden. Een alternatief is om de vervuiling in-situ te immobiliseren of af te breken aan de hand van fysische, chemische, of biologische processen. Een groot aantal in-situ technieken is reeds beschikbaar, zoals natuurlijke en gestimuleerde microbiologische attenuatie, reactieve wanden, reactieve zones, bio-precipitatie, etc. Hoewel in de meeste gevallen de saneringsprocessen kwalitatief begrepen zijn, is er nood aan een instrument (‘modelleringstool’) waarin de processen op een verstandelijke manier geïntegreerd zijn zodat voorspellingen en praktische ondersteuning kunnen aangeleverd worden.

Een onderzoeksproject werd opgestart om het nut van biogeochemische transportmodellering te illustreren bij grondwatersanering met permeabele reactieve wanden (‘permeable reactive barriers’ of PRB’s). Het doel van dit onderzoek is de ontwikkeling van een betrouwbaar simulatiemodel dat toelaat om de lange-termijn werking van PRB’s te voorspellen in functie van o.a. de samenstelling van het grondwater, de lokale hydrogeologie, en de design parameters van de PRB (bv. dikte). In het bijzonder moet het model in staat zijn om mogelijke porositeits- en reactiviteitsverminderingen in de wand ten gevolge van minerale neerslag te voorspellen. Hiertoe wordt een hydrologisch model voor de berekening van grondwaterstroming en transport van opgeloste stoffen doorheen een PRB gekoppeld aan een geochemisch model dat de verschillende chemische reacties in de PRB in rekening brengt. De betrouwbaarheid van het model zal getest worden aan de hand van data van een aantal PRB sites en lab-experimenten. Het model wordt ontwikkeld binnen een modulair samengesteld modelconcept dat relatief eenvoudig uit te breiden is naar andere in-situ saneringstechnieken.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Dat geofysische prospectie gebruikt kan worden voor de bepaling van lithologisch verschillende lagen is algemeen geweten. Geofysische prospectie is daarnaast echter ook geschikt voor het opsporen en afbakenen van verontreinigingspluimen en kan vervolgens aangewend voor het opvolgen van saneringswerken De toepasbaarheden van elektrische en elektromagnetische methoden worden hier geïllustreerd aan de hand van verschillende case-studies. Een van de belangrijkste voorwaarde voor de toepassing van deze methoden bij verontreiniging is dat de verontreiniging een verandering teweegbrengt in de conductiviteit (of resistiviteit) van de ondergrond. Onafhankelijk van de onderzoeksmethode dient een referentiekader vastgelegd te worden, waarbij de natuurlijke achtergrondwaarde voor de conductiviteit (geleidbaarheid) van de ondergrond gedefinieerd wordt.

Een eerste hier voorgestelde methode van geofysische prospectie is de elektromagnetische profilering waarbij langsheen verschillende trajecten de grondconductiviteit gemeten wordt. De afstand tussen de zender en de ontvangerspoel bepaalt de indringingsdiepte. De grondconductiviteit kan rechtstreeks afgelezen en opgeslagen worden. Aan de hand van de verworven data langsheen een profiel in een niet verontreinigde zone, kan een achtergrondwaarde voor de niet-verontreinigde ondergrond gedefinieerd worden. Door de data afkomstig van verschillende profielen op kaart voor te stellen, kan de laterale uitbreiding van de verontreinigingspluim afgeleid worden.

Een tweede methode is de toepassing van de geo-elektrische tomografie. Geo-elektrische tomografie is een combinatie van resistiviteitssonderingen met resistiviteitsprofilering waarbij een groot aantal elektroden op gelijke afstand van elkaar langs een lijn wordt geplaatst. De metingen worden gestuurd door een microprocessor, waarbij een multiplexer telkens 4 elektroden adresseert. De afstand tussen de geadresseerde elektroden neemt stapsgewijze toe, en zo ook de indringingsdiepte. Rekening houdend met de lithologische bouw van de ondergrond en de overeenstemmende natuurlijke achtergrondwaarden, kan de verontreiniging langs het profiel vertikaal begrensd worden.

Tot slot kunnen ook boorgatmetingen waarbij de conductiviteit of resistiviteit van de ondergrond gemeten wordt, informatie leveren over de vertikale conductiviteitsopbouw. Een verandering ten gevolge van verontreiniging zal merkbaar zijn in de boorgatmetingen. Uit deze informatie kan de diepte van de verontreiniging afgeleid worden. Elektromagnetische metingen hebben als voordeel dat ze, in tegenstelling tot resistiviteitsmetingen, ook in (met plastic) verbuisde putten bruikbaar zijn.

Deze geofysische onderzoeksmethoden zijn niet destructief en kunnen op een snelle en eenvoudige manier aangewend worden om nuttige informatie in te winnen over een grote oppervlakte. Aan de hand van enkele case-studies waarbij 1 of meerdere onderzoeksmethoden aangewend werden, zullen de toepassingsmogelijkheden in een oriënterend of beschrijvend bodemonderzoek en bij de opvolging van saneringen getoond worden.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Op talrijke plaatsen in Vlaanderen is het grondwater verontreinigd met organische polluenten (bijv. gechloreerde solventen of monoaromatische koolwaterstoffen). In het bijzonder in industriezones vormen deze verontreinigingen een belangrijk probleem, meer bepaald bij het karakterisatie en bij het bepalen van geschikte saneringsstrategieën. Daarnaast, zijn er dikwijls problemen bij het bepalen van de verantwoordelijkheid m.b.t. saneringsplicht. De bepaling van de bron en verspreiding van de verontreiniging, wordt in industriezones vaak bemoeilijkt door het grote aantal potentiële bronnen. Ook de complexe transport- en afbraakprocessen die de polluenten in de ondergrond ondergaan, bemoeilijk de interpretatie. Het is minder bekend dat naast de chemische identiteit en de concentratie van de verontreiniging meer informatie beschikbaar is om verschillende bronnen en het lot van organische verbindingen in het milieu te onderscheiden, met name de stabiele isotoopsamenstelling van de polluenten. Stabiele isotoopanalyse heeft recentelijk een sterke opgang gemaakt in het onderzoek naar bodem- en grondwaterverontreiniging dankzij de analyse van de isotoopsamenstelling van een individuele verbinding uit een complex mengsel van polluenten, i.e. component-specifieke isotoopanalyse (of CSIA). CSIA levert vaak bijkomende en unieke data om enerzijds verschillende bronnen van organische verontreiniging te onderscheiden en anderzijds transformatie reacties (o.a. biologische afbraak) te identificeren en kwantificeren.

Stabiele isotopenanalyse werd reeds succesvol toegepast bij verschillende laboratorium experimenten en veldstudies voor het identificeren van microbiële afbraak. In het geval van complexere verontreinigingssituaties werden de toepassingsmogelijkheden van CSIA tot heden onvoldoende onderzocht. De toepassing bij complexe verontreinigingen werd onderzocht voor twee sites, waarbij het grondwater verontreinigd was door meerdere bronnen van respectievelijk monoaromatische en gechloreerde alifatische koolwaterstoffen. Aan de hand van deze case studies worden de mogelijkheden en beperkingen van CSIA besproken worden. Meer bepaald bij het onderscheiden van verontreinigingsbronnen en bij het identificeren microbiële afbraakprocessen

Ter ondersteuning van het project Oosterweelverbinding (sluiting van de Ring rond Antwerpen via een tunnel onder de Schelde en een brug over de dokken op rechteroever) werd een eindige verschillen grondwatermodel (Modflow) opgesteld van Antwerpen Linkeroever. De resultaten van dit grondwatermodel werden zowel gebruikt ter ondersteuning van de natuurstudie (herinrichting Rot, Vliet, St-Annabos, Middenvijver, Blokkersdijk …in Natuurpark Linkeroever) als bij het ontwerp en dimensionering van de tunnel onder de Schelde. Voor de ondersteuning van het grondwatermodel:

o werden meer dan 100 peilbuizen geplaatst (2 tot 30 m diep)

o werd een pomptest over meerdere dagen uitgevoerd ter bepaling van de hydraulische karakteristieken van de ondergrond

o werden de grondwaterstanden maandelijks opgemeten

o werd met behulp van divers (dataloggers) het effect van het getij in de Schelde onderzocht in de twee bovenste aquifers

o werden chemische analyses uitgevoerd op de belangrijkste anionen en kationen op alle nieuwe peilbuizen en werd met behulp van oa de Stuyfzand methode de grondwaterstroming onderzocht

o werd aan de hand van bathymetrische opmetingen de bodem van de vijver Blokkersdijk in beeld gebracht

o werd de bestaande toestand gesimuleerd bij laagtij, hoogtij, springtij, gemiddeld tij … op de Schelde

o werden een aantal scenario’s doorgerekend

Het grondwatermodel werd met veel aandacht voor detail opgebouwd. Er werd eveneens een doorgedreven gevoeligheidsanalyse uitgevoerd. Het model werd opgebouwd met GMS.

Deze studie is een voorbeeld van de toepassing van verschillende technieken en methodes die kunnen helpen bij de opbouw, kalibratie en validatie van een regionaal grondwatermodel. Voor projecten van deze grootteorde is het naar ons inziens aangewezen grondwatermodellen op deze manier aan te wenden.

Opdrachtgever: NV BAM (Beheersgroep Antwerpen Mobiel)

Opdrachtnemer: TV SAM (Studiegroep Antwerpen Mobiel, tijdelijke vereniging tussen ARCADIS, Grontmij en Technum)

Projectmedewerkers: Olivier Sels, Severien Vits, Wouter Gevaerts (ARCADIS)

Oppervlaktewater kan interageren met het grondwatersysteem door te draineren of te infiltreren. Het inschatten van de grootte van deze interactie en de systeemwerking zijn noodzakelijk voor het beheer en het bepalen van de impact van ingrepen aan het grond- en oppervlaktewatersysteem. Dit kan gebeuren aan de hand van metingen en modellen. De scheepvaart en Haskoning hebben voor deze metingen, modelleringen en verwerking van de resultaten enkele nieuwe methodes en tools opgesteld. Deze methodiek werd opgesteld in het kader van ingrepen aan het grensmaassysteem en zal aan de hand van dit voorbeeld toegelicht worden. In een eerste fase werd een meetnet van peilbuizen uitgebouwd. Bij het uitzetten van dit meetnet werd er specifiek rekening gehouden met de invloed van de Maas zowel ruimtelijk als qua filterdiepte. Ook bij de bepaling van het aantal opmeetmomenten werd rekening gehouden met de Maas. Meer bepaald met de grootte en de snelheid van de peilvariaties. Vervolgens werd op basis van deze opmetingen een eerste systeemanalyse uitgevoerd.

De tweede stap bestond uit het opstellen van een oppervlaktewatermodel. De resultaten van dit model werden via een speciaal hiervoor ontwikkelde tool één op één in het grondwatermodel ingevoerd. Om de interactie tussen deze oppervlaktewaterpeilen en het grondwater te specifieren, moeten er in het grondwatermodel een aantal parameters worden ingevoerd. Het gaat hierbij in de eerste plaats om de drainage- en infiltratieweerstand van de rivier en de geologie. De drainage- en infiltratieweerstand van de Maas wordt in de eerste plaats bepaald door de afpleisterlaag. Om deze te karakteriseren werd door Haskoning een methodiek op basis van image-analysis geïmplementeerd. Wat betreft de geologie is in de Maasvallei vooral het grindpakket bepalend aangezien deze een zeer grote permeabiliteit heeft. Op basis van de kalibratie werden deze parameters verder getoetst aan de werkelijkheid.

In een laatste fase werden de resultaten van het grondwatermodel verwerkt. Deze verwerking gebeurde specifiek gericht op de interactie tussen oppervlakte- en grondwater. Er werd gekeken naar de effecten van oppervlaktewatervariatie in functie van de tijd. Deze effecten op het grondwater werden eveneens in beeld gebracht door het maken van animaties van de grondwaterstandsschommeling. Om het naijlend effect van oppervlaktewaterstandsschommelingen in kaart te brengen werd een specifieke module ontwikkeld. Vervolgens werden ook de infiltratie- en drainagedebieten geanalyseerd en werd de “kwel” door infiltratie bekeken.

Uit de resultaten van deze gevalstudie kan geconcludeerd worden dat het oppervlaktewatersysteem hier de belangrijkste bepalende factor is voor het grondwatersysteem.

Effecten van ingrepen op het oppervlaktewatersysteem hebben zeker in de nabijheid van de Maas effecten van ongeveer dezelfde grootteorde op het grondwatersysteem. Ingrepen moeten dus goed gedimensioneerd worden zodat het effect op het grondwatersysteem niet nadelig is. In dit geval wenste men bijvoorbeeld de waterstand bij een hoogwatersituatie te laten dalen maar dit zonder effect op het grondwater bij een laagwatersituatie zodat er geen negatieve effecten voor ecologie en waterwinning ontstonden. Op basis van de resultaten van het grondwatermodel en het oppervlaktewatermodel zijn de ingrepen iteratief aangepast tot deze het gewenste resultaat opleverden.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Grondwatervoeding is de bron van al het kostbare grondwater. Een juiste inschatting van grondwatervoeding is daarom essentieel voor het beheer van grondwaterkwantiteit en kwaliteit. Grondwatervoeding is afhankelijk van verschillende factoren zoals topografie, bodemhelling, bodemtextuur, landgebruik, neerslag en evapotranspiratie. Verandering in grondwatervoeding kan wijziging van de grondwaterspiegel tot gevolg hebben en aldus resulteren in verdroging- of vernattingproblemen. Vooral verstedelijking geeft een vermindering van de grondwatervoeding. In het verleden werd de grondwatervoeding vaak op een rudimentaire wijze geschat. Hiermee, droeg de grondwatervoeding bij aan een onnodig grote onzekerheid in de analyse van grondwatersystemen. Batelaan en De Smedt (2001) ontwikkelde het WetSpass model voor de bepaling van de grondwatervoeding. Dit model berekent de oppervlakkige afvoer, de evapotranspiratie en de grondwatervoeding aan de hand van het landgebruik, de bodemtextuur, de topografische helling en klimatologische gegevens. Het grondwatervoedingsmodel laat toe vragen te beantwoorden als; Hoeveel bedraagt de grondwatervoeding en wat is de ruimtelijke verspreiding ervan in functie van de omgevingsfactoren zoals topografie, bodemtextuur en landgebruiktype? In welke mate is de grondwatervoeding afhankelijk van hydrologische factoren, zoals neerslag en verdamping? Wat zijn de belangrijkste factoren die de grondwatervoeding bevorderen of verminderen? Meer in het bijzonder toont een analyse van de impact van het landgebruik, welke landgebruiktypes gunstig of ongunstig zijn voor de grondwatervoeding op een kwantitatieve basis. Hierdoor wordt het ook mogelijk om voor elk landgebruiktype de relatieve bijdrage in de globale grondwatervoeding in te schatten. In deze presentatie wordt een overzicht gegeven van de methode van grondwatervoeding bepaling. Daarnaast wordt uitvoerig ingegaan op de resultaten van de simulatie van grondwatervoeding voor geheel Vlaanderen. Regionale verschillen, worden gekenmerkt in relatie tot omgevingsvariabelen. Ten slotte worden conclusies getrokken met betrekking tot het beheer van grondwatervoeding.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Met de start van de productie van infiltratiewater uitgaande van rioolwatereffluent, in juli 2002, heeft de I.W.V.A. integraal waterbeheer in de praktijk gebracht. Dankzij de inzet van de beschikbare zoetwaterbronnen uit de omgeving, zijnde effluent van de rioolwaterzuiveringsinstallatie Wulpen (in beheer van Aquafin), kon in de bestaande duinwaterwinningen 'Sint-André' en 'de Westhoek', de natuurlijke grondwateronttrekking sterk worden verminderd wat een duurzame grondwateronttrekking garandeert.

Voor de behandeling van het secundair rioolwatereffluent van het RWZI Wulpen, wordt beroep gedaan op membraantechnieken, o.a. omgekeerde osmose (RO). Dit garandeert dat het infiltratiewater van zeer goede kwaliteit is, zowel microbiologisch alsook de aspecten die de ecologie van het gebied beïnvloeden (nutriënten, zouten). Het geproduceerde RO filtraat wordt, na een pH correctie, in de freatische watervoerende laag onder de duinen (St-André) aangevuld en na een verblijftijd van minimaal ca 40 dagen teruggewonnen via 112 ondiepe winputten.

In 2006 werd op die manier 2,2 miljoen kubieke meter geïnfiltreerd wat overeenkomt met 41% van de totale drinkwaterbehoefte van de I.W.V.A.

Sedert de start van het project is de grondwaterstand in de beide waterwinningen gevoelig gestegen waardoor er terug een grotere stroming is van grondwater vanuit de duinen naar de omgeving. Dit beschermt de kwaliteit van het grondwater onder de duinen. Door de combinatie met actief natuurbeheer is de natuurwaarde van de gebieden ook toegenomen.

Het teruggewonnen water wordt zoals voorheen behandeld via beluchting en zandfiltratie. De kwaliteit van het drinkwater dat in 'St-André' wordt geproduceerd is positief geëvolueerd. Door het inbrengen van kalkarm infiltratiewater is de hardheid afgenomen van ca 35 °F in 2002 tot ca 15 °F nu. Dit draagt uiteraard bij tot een groter comfort voor de gebruiker. Ook het zoutgehalte is gedaald.

Maar het project heeft uiteraard ook economische voordelen want dankzij dit project is de I.W.V.A. beter gewapend de piekbelastingen, eigen aan distributie in kustgebieden, op te vangen.

Gezien de bezorgdheid over de klimaatverandering en de waterschaarste die er in veel gebieden heerst, merken we een groeiende interesse voor dit project.

Koude-warmteopslag is een techniek waarbij restwarmte/zomerwarmte en restkoude/winterkoude in de bodem worden gestockeerd door middel van waterputten. Enerzijds betekent dit dat er geen water wordt verbruikt om water te koelen. Anderzijds is het mogelijk om het primair energieverbruik voor verwarming en koeling drastisch te verminderen.

Dit betekent ook dat er gelijktijdig een aanzienlijk debiet moet gewonnen en hervoed worden. De technische en administratieve randvoorwaarden voor een dergelijke installatie worden toegelicht.

Prof. K. Walraevens, coördinator van deze studiedag, trad op als moderator van de discussiesessie. Een aantal discussiepunten over volgende onderwerpen werd hierbij gepresenteerd als vertrekpunt voor een gespreksronde:
- duurzame exploitatie van aquifers
- hydrogeologische onzekerheden
- extreme situaties
- effectiviteit wetttelijke protectiemaatregelen
- milieukwaliteitsnormen

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Situering van DOV

In 1996 startte het Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap met de ontwikkeling van de Databank Ondergrond Vlaanderen (DOV) via interdepartementale samenwerking tussen de drie betrokken afdelingen. De belangrijkste doelstelling was een databank met informatie over de ondergrond in Vlaanderen uit te bouwen ten behoeve van deze drie afdelingen om geïntegreerd gebruik van de gegevens mogelijk te maken en tegelijk de informatie inspelend op de doorsnee behoeften in de buitenwereld publiek toegankelijk te maken. DOV is sedert 2002 gratis toegankelijk op het web via http://dov.vlaanderen.be.

Op 03/07/2006 werd, om rekening te houden met de herstructurering binnen de Vlaamse Overheid, het samenwerkingsprotocol vernieuwd. De afdeling Land- en Bodembescherming, Ondergrond, Natuurlijke Rijkdommen van het Departement Leefmilieu, Natuur en Energie, de afdeling Water van de Vlaamse Milieumaatschappij en de afdeling Geotechniek van het Departement Mobiliteit en Openbare Werken zijn de partners in dit nieuwe protocol. Het ondersteunend centrum DOV (OC-DOV) werd hierbij versterkt en staat in voor de overkoepelende taken, de centrale opvolging van de projecten en de afstemming van de inhoudelijke expertise voor elk deeldomein binnen DOV. Een stuurgroep coördineert de werkzaamheden en bepaalt het beleid.

Gegevens in DOV ten behoeve van grondwateronderzoek

Via DOV worden zowel alfanumerieke als cartografische gegevens aangeboden. Alfanumerieke gegevens hebben betrekking op boringen, sonderingen, grondwatermeetnet en grondwatervergunningen. Afgeleide cartografische gegevens zijn o.m. de tertiairkaart, de isohypsen, de isopachen, … Ook de afbakening van waterwingebieden en beschermingszones kan geraadpleegd worden evenals de grondwaterkwetsbaarheidskaart.

Kort samengevat bevat DOV een veelheid aan gegevens die het resultaat zijn van verkenning en onderzoek in het verleden. Deze gegevens vormen op hun beurt de basis voor planning en uitvoering van nieuw (toegepast) wetenschappelijk onderzoek m.b.t. de ondergrond in het algemeen en over grondwater in het bijzonder, waarvan de gegevens op hun beurt opnieuw aan DOV kunnen worden toegevoegd om zo de gevensbasis stelselmatig uit te breiden en verder wetenschappelijk onderzoek te stimuleren.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

De rivier de Grensmaas bevindt zich tussen Maastricht en Roermond, in de provincie Limburg in het zuiden van Nederland. Dit deel van de Maas, dat een lengte van ongeveer 40 km bestrijkt, vormt de grens tussen Nederland en België.

Het Grensmaasproject behelst enerzijds de ontwikkeling van de Grensmaas tot een - met het oog op hoogwaterbescherming - veilige rivier. Anderzijds beoogt het Grensmaasproject meer leefruimte voor planten en dieren te ontwikkelen. Een derde doel van het Grensmaasproject vormt de winning van zand en grind.

De directe aanleiding voor het project waren de overstromingen in 1993 en 1995, waarbij verscheidene gebieden in het dal van de Grensmaas onder water kwamen te staan. Het Ministerie van Verkeer en Waterstaat, het Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit en de provincie Limburg hebben toen besloten de rivierbedding en de uiterwaarden van de Grensmaas aan te passen, zodat de rivier meer afvoercapaciteit krijgt en de omgeving beter beschermd is tegen overstromingen. Er werd een geïntegreerd plan ontwikkeld voor de hoogwaterbeveiliging en de ontwikkeling van natuur in combinatie met het winnen van grind en zand. Met de opbrengsten van het grind en zand wordt het Grensmaasplan betaald.

Als onderdeel van het project zijn hydraulische en geohydrologische berekeningen uitgevoerd met behulp van een numeriek grondwatermodel. Hierbij werd, zowel in ruimte als in tijd, van een grof en grootschalig model naar een gedetailleerd en kleinschalig model toegewerkt. De grootschalige modelberekeningen dienden ertoe de regionale geohydrologische situaties voor, tijdens en na de uitvoering van het Grensmaasplan in kaart te brengen. De gedetailleerde berekeningen waren nodig om - op nagenoeg perceelsniveau - de grondwaterstanden en -stroming tijdens de uitvoering van het project te bepalen, zodat schade aan gebouwen, natuur of landbouwgewassen voorkomen of beperkt kan worden. In vergelijking met de huidige situatie zijn de verwachte grondwaterstandsveranderingen tijdens de uitvoeringsfase groter dan de veranderingen na de realisatie van het project.

Omdat de meeste activiteiten zowel in Nederland als België plaatsvinden, is het Grensmaasproject een internationaal geöriënteerd project. Een belangrijk deel van het project behelst het vertalen van maatschappelijke aangelegenheden, zoals het aanpassen van een rivier ten behoeve van hoogwaterveiligheid, naar hydraulische en geohydrologische modellen.

Het Grensmaasproject illustreert dat zowel nu als in de komende decaden - met het oog op toekomstige klimaatverandering - dit soort modelleringen van bijzonder belang zijn in multidisciplinaire projecten die zich concentreren op integraal en duurzaam waterbeheer.

In een stedelijke omgeving wordt de interactie tussen grote bouwprojecten en verontreinigingen stilaan onvermijdelijk. Bemaling- en retourbemaling kan een kostenbesparend alternatief zijn voor een volledige isolatie van de bouwsite d.m.v. diepe cement-bentonietwanden of slibwanden. De techniek is toegepast bij het nieuwe gerechtsgebouw van Gent. Het project wordt toegelicht.

IF Flanders heeft in opdracht van Van Roey n.v. het koude-warmteopslagproject gerealiseerd op “Campus Blairon” te Turnhout. Het betreft hier een seizoenmatige koude-warmteopslag van 600 kW. De installatie is in bedrijf sinds 2002. Het betreft een kantorencomplex op de site van de voormalige kazerne Blairon. Het stadskantoor van de stad Turnhout is momenteel eveneens aangesloten op deze koude-warmteopslag.

Om de impakt van belangrijke grondwaterwinningen in te schatten, dient een hydrogeologische studie aan de hand van een grondwatermodel uitgevoerd te worden. Hiervoor is een goede kennis van het lokale grondwaterstromingsysteem en de hydraulische parameters van de ondergrond noodzakelijk. Bij continu draaiende bedrijven is het uitvoeren van een pompproef soms onmogelijk. Hier kan de analyse van een proefpomping de oplossing bieden. Deze techniek werd met succes toegepast op de sites van enkele brouwerijen.

Het gedrag van zware metalen in grondwater is sterk afhankelijk van de biologische en geochemische reacties in de aquifer. Deze processen bepalen de fluxen van zware metalen in het bodem-grondwater-oppervlaktewater continuum. In het kader van het Europese AQUATERRA project heeft VITO het gedrag van zware metalen onder invloed van redoxgradiënten in grondwater bestudeerd en gemodelleerd. AQUATERRA is een geïntegreerd project gefinancieerd vanuit de EU (6de kader programma) met als doelstelling een beter inzicht te verschaffen in het rivier-sediment-bodem-grondwater systeem niet enkel in de tijd (korte en lange termijn) maar ook vanuit lokale schaal tot bekken schaal. Het project beoogt verder om een wetenschappelijke basis te leggen om rivier bekkens te managen en specifieke tools te ontwikkelen om de water en bodem kwaliteit op te volgen. Om de verschillende objectieven te behalen, werden 10 subprojecten gedefinieerd waarbij 5 verschillende Europese rivier bekkens bestudeerd worden inclusief de Maas. In het specifieke subproject Biogeochem wordt ernaar gestreefd om zowel voor organische als anorganische polluenten de sleutel biogeochemische processen te identificeren en kwantificeren en de impact van klimaatsveranderingen op deze processen in kaart te brengen.

In het kader van dit project, bestudeert VITO het gedrag van zware metalen onder invloed van redoxgradiënten in grondwater. Specifiek werden 2 sites geselecteerd, namelijk een site nabij Flemalle (Luik) waar een kolen fabriek gelegen was en een site nabij Dommel, een zijrivier van de Maas gelegen in een industriële zone met Zn productie. Om de interacties te begrijpen tussen de biologische en chemische processen onder verschillende redox condities in de verzadigde zone werd een serie batch testen uitgevoerd met wijzigende concentraties redox acceptoren (zuurstof, nitraat en sulfaat). Uit de studie blijkt dat in situ vastlegging van zware metalen door doseren van een koolstofbron mogelijk is, maar sterk afhangt van de samenstelling van het grondwater en de aquifer. Waar condities voor Dommel aantonen dat denitrificatie het belangrijkste microbieel proces is dat plaatsvindt in aanwezigheid van koolstofbron, blijkt voor Flemalle dat sulfaat reductie het dominante proces is en dus ook de grootste impact heeft op gedrag namelijk immobilisatie van metalen.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

Het kwantiteitsmeetnet of Primair meetnet is al in uitbouw sinds de jaren ’70. Het is door de jaren heen steeds het meetnet geweest in het beheer van de federale of gewestelijke overheid bevoegd voor het grondwaterbeheer en wordt gebruikt om de regionale grondwaterkwantiteit te monitoren. De definitie van regionale grondwaterstand is mettertijd echter, door hernieuwende inzichten, kennis en lokale of internationale wetgeving aangepast.

Een overzicht zal gegeven worden over de hydrogeologische opbouw van Vlaanderen, met speciale aandacht voor de HCOV-codering en de afbakening van 6 grondwatersystemen en 42 grondwaterlichamen. De evolutie van de grondwatermeetnetten is zwaar beïnvloed door deze recente onderverdeling van Vlaanderen, geïnspireerd door de Kaderrichtlijn Water.

Het Primair grondwatermeetnet bestaat uit een beperkte reeks peilputten, gelegen zoveel mogelijk buiten de antropogene invloedssfeer en zodanig geselecteerd dat zij gegevens verstrekken die representatief zijn voor een (qua ontginning) belangrijk grondwaterlichaam of groep van grondwaterlichamen. De exploitatie van dit primaire niveau stelt zich tot doel de basistoestand ervan te bepalen en de ‘natuurlijke’ evolutie in de tijd te volgen. Dit niveau wordt uitgebouwd en beheerd door de afdeling Water van de Vlaamse Milieumaatschappij. De peilmetingen worden minimaal éénmaal per maand door aangeduide technici van de Afdeling Water uitgevoerd. De uitbreiding van het meetnet met ca. 122 meetlocaties bevindt zich in zijn eindfase. Deze uitbreiding is het resultaat van een globale doorlichting en onderhoudscampagne (2002-2004). Het totale meetnet zal dan beschikken over ca. 860 filters voor kwantiteitsmetingen. Deze zullen in de toekomst verder maandelijks worden opgemeten. In een 20-tal geselecteerde filters zal er in een eerste testfase van enkele jaren gewerkt worden met digitale registratieapparatuur. De meetfrequentie zal hierdoor worden verhoogd op de locaties waar dit noodzakelijk is. Te ver afgelegen locaties komen ook voor deze automatisatie in aanmerking. Deze testfase zal dan resulteren in een verdere uitwerking van de digitale metingen ten einde het gehele meetnet zo efficiënt mogelijk te gebruiken rekening houdend met de ter beschikking zijnde middelen.

Op basis van de resultaten van dit kwantiteitsmeetnet wordt een beoordeling van de kwantitatieve toestand van grondwatersystemen en –lichamen gegeven, zowel op korte (3 jaar) als op lange (10 jaar) termijn. Deze beoordeling, in combinatie met de achtergrondkennis van de systemen en lichamen en de grondwatermodellen moet een inschatting geven op welke manier en waar de operationele monitoring voor het kwantitatieve aspect in de toekomst moet uitgevoerd worden zodat kan ingeschat worden waar en hoe de doelstellingen van de kaderrichtlijn Water kunnen/moeten gehaald worden.

Waterhuishouding is bepalend voor potenties van vochtige of natte natuurgebieden. Reeds geruime tijd worden in Vlaanderen problemen gesignaleerd van grondwatertafeldalingen en standplaatsverdroging. Het opvolgen van de grondwatersituatie is dus noodzakelijk. Daartegenover staat dat in Vlaanderen zeer vaak te weinig gegevens beschikbaar zijn. Dit project probeert deze leemte in te vullen.

De specifieke doelstellingen zijn

- stimuleren van de uitbouw van hydrologische meetnetten in natuurgebieden

- coördinatie van grondwatermonitoring in natuurgebieden

- advies aan natuurbeheerders (privaat/openbaar) bij de uitbouw van grondwatermeetnetten

- centraliseren van beschikbare gegevens m.b.t. grondwater in natuurgebieden een databank

- aansluiten van deze databank op Databank Ondergrond Vlaanderen

Het uitvoeringsbesluit van het natuurdecreet voorziet voor erkende terreinbeherende verenigingen een vergoeding voor het uitvoeren van een beperkt monitoringsprogramma. Via studiedagen en rechtstreekse contacten worden terreinbeheerders aangemoedigd om piëzometers te plaatsen en de peilen op te meten. Het INBO verleent advies bij de keuze van de locaties. De gebiedsverantwoordelijken bezorgen hun metingen aan het INBO waar ze verbeterd worden en opgeslagen in WATINA. Dit initiatief loopt eveneens voor de Vlaamse reservaten en voor de natuurontwikkelingsprojecten. Metingen die in het kader van (eco-) hydrologische studies worden uitgevoerd, worden aan de databank toegevoegd. De chemie van het grondwater wordt geanalyseerd volgens een standaard methode van het INBO.

De gegevens van de laatste 10 jaar, werden samengebracht in een access-databank (WATINA). Begin 2004 werd een overzichtsrapport gepubliceerd met de gekende peilmetingen tot einde 2001. De databank werd aangepast voor een volledige multi-user omgeving. Het aanvullen en updaten van de database met nieuwe metingen of het toevoegen van nieuw ontdekte meetreeksen is een permanente taak die ook in 2006 doorgaat. Voor elk reservaat wordt een selectie van maximaal drie tijdreeksen van grondwaterpeilen doorgegeven aan de Databank Ondergrond Vlaanderen (DOV). Deze databank is voor het publiek toegankelijk via een internet site.

Tot 2005 kon de WATINA-databank worden uitgebreid tot 244 bemeten natuurgebieden, 4900 meetlocaties (piëzometers en peilschalen), 240.000 peilmetingen en 5600 chemische analysen. Steeds meer worden door studiebureau’s en onderzoeksinstellingen gegevens opgevraagd als referentiemateriaal of ijkgegevens voor modellen.

Een eerste aanzet werd genomen tot het uitbouwen van een gedeeltelijk geautomatiseerd meetnet in een reeks referentiesites, eigendom van Vlaamse overheid of van terreinbeherende verenigingen. Daartoe wordt gebruik gemaakt van hydrostatische druksondes of zgn. “divers”.

In Vlaanderen bestaan de meeste rioleringssystemen uit gemengde riolen, waarin regenwater en afvalwater samen worden afgevoerd. In deze leidingen komt echter niet enkel neerslagafvoer terecht. Ook andere bronnen hebben een bijdrage tot de afgevoerde debieten, zoals infiltrerend grondwater, drainagewater, aangesloten beken, enz. Deze stromen van relatief proper water komen ook in de rioolwaterzuiveringsinstallatie terecht, waardoor het influent verdund wordt en het zuiveringsrendement daalt.

Wanneer de tijdreeks van het influent van de waterzuiveringsinstallatie geanalyseerd wordt, kunnen verschillende deelstromen met een verschillende reactietijd onderscheiden worden, omdat deze deelstromen een sterk verschillende reactietijd hebben. De gebruikte filter is een uitbreiding van de Chapmanfilter. Deze techniek werd toegepast op de influentdebieten van verschillende RWZI’s (rioolwaterzuiveringsinstallaties).

Om de filtertechniek verder te vereenvoudigen, werd een eerste-orde benadering voor de filter ontwikkeld. Deze eerste-orde benadering brengt enkel de recessietijd van de stroming in rekening en gebruikt bovendien een lineaire benadering van deze (exponentiële) recessie. Deze eerste-orde benadering geeft goede resultaten: op dagbasis zijn er soms wel significante verschillen met de meer uitgebreide methode, maar op maandbasis of jaarbasis zijn de verschillen verwaarloosbaar.

Klik hier voor volledig artikel [hoge resolutie] [lage resolutie]

In dit pilootproject worden de mogelijkheden van het gebruik van directe toxiciteitsmetingen (in vitro testen met relevante humaan-farmacologische eindpunten) in de beoordeling van de grondwaterkwaliteit afgetast.

De hypothese is dat een goed ontwikkelde testbatterij op termijn een belangrijke rol kan spelen bij de beoordelingsstrategie van complex vervuilde terreinen, in situaties waar de klassieke methode (bodemsaneringsnormen) niet volstaat.

De gebruikte in vitro testen zijn farmacologisch onderbouwd en worden bij de ontwikkeling van nieuwe producten routinematig gebruikt om allerhande ongewenste of gewenste effecten reeds tijdens de productontwikkeling op te sporen. De uitdaging van dit project ligt in de nieuwe toepassing van deze testen op milieustalen. Er werd gekozen voor het gebruik van 5 in vitro testen, relevant voor de menselijke gezondheid: cytotoxiciteit, immunologische activiteit (opregulatie van TNF alfa), cholinesterase-inhibitie, hormoonverstoring en genotoxiciteit.

Er werden 3 terreinen geselecteerd op basis van hun historische vervuiling. Op elk terrein werden 3 staalnamepunten gekozen die duidelijk vervuild waren tot boven de bodemsaneringsnormen, en telkens 1 staalnamepunt dat chemisch niet als duidelijk vervuild werd geklasseerd (alle gemeten parameters beneden de bodemsaneringsnormen).

Om de kwaliteit van de batterij te beoordelen werden volgende criteria gebruikt:

a) de batterij moet chemisch vervuilde stalen “herkennen” (de batterij moet een algemene sensor zijn voor de aanwezigheid van - een mengsel van - schadelijke stoffen)

b) in stalen waarin chemisch geïdentificeerde stoffen voorkomen met een specifiek werkingsmechanisme, moet het overeenkomstig biologisch antwoord gemeten worden

c) de batterij moet een meerwaarde bieden

De resultaten tonen aan dat de batterij inderdaad vervuilde stalen herkent: 8 van de 9 chemisch vervuilde stalen hebben ook een biologisch effect. De enige vals negatieve kan eenvoudig verklaard worden door de lage biobeschikbaarheid van de betrokken component (totale versus vrije cyanide).

De aanwezigheid van chemische stoffen met een gekend werkingsmechanisme werd echter niet altijd aangetoond. Dit kan mogelijk verklaard worden door het verlies van een aantal stoffen door de staalbehandeling (filtratie, extractiemethoden).

De meerwaarde blijkt uit het feit dat de biotesten de aanwezigheid van zgn. verborgen stoffen (i.e. stoffen die chemisch niet standaard worden gemeten) of mengseleffecten aantonen.

a) 2 van de 3 chemisch niet vervuilde stalen, veroorzaken bv. toch een biologische respons. Dit impliceert dat er zich in deze stalen stoffen bevinden die biologische effecten kunnen veroorzaken en geïdentificeerd moeten worden om de risico-analyse te kunnen uitvoeren. De kans dat het om vals positieven gaat is gering door de hoge specificiteit van de bioassays.

b) hormonale verstoorders worden in grondwater niet standaard chemisch opgespoord en er zijn ook geen normen voorhanden voor deze stoffen. In deze studie werd echter de aanwezigheid van hormonaal actieve stoffen vrij vaak aangetoond in de onderzochte grondwaterstalen. Het is belangrijk hier verder onderzoek naar uit te voeren om het risico voor de menselijke gezondheid te kunnen inschatten.

c) Het blijkt meestal niet mogelijk om de waargenomen biologische effecten eenvoudig te verklaren door de aanwezigheid van de componenten die chemisch gemeten werden. Er moet worden opgemerkt dat voor de meeste stalen de chemische en biologische metingen weliswaar op dezelfde locatie werden uitgevoerd, maar niet op hetzelfde staal (chemische metingen waren soms meer dan 1 jaar oud) . Dit bemoeilijkt de vergelijking. Bovendien spelen ook andere fenomenen zoals mengseltoxiciteit en biobeschikbaarheid in milieustalen wellicht een rol. Bovendien is het gebruikte referentiekader om vervuiling te herkennen (bodemsaneringsnormen) niet altijd vergelijkbaar met effectconcentraties voor de gebruikte biotesten.

Deze pilootexperimenten hebben aangetoond waar de biologische testbatterij nog verder geoptimaliseerd moet worden.

- In de experimenten werden standaard-extractiemethoden gebruikt, maar het is gebleken dat een combinatie van extractiemethoden nodig is om bv. ook effecten door vluchtige stoffen en metalen te kunnen opsporen bij o.a. de genotoxiciteitstest.

- verdere optimalisatie van een aantal testmethoden is nodig: bv. de genotoxiciteit van metabolieten moet worden meegenomen in de evaluatie. Dit kan door de metabolisatie in vitro na te bootsen met het verteringsenzym S9.

- het is in deze studie gebleken dat grondwaterstalen vaak bacterieel geïnfecteerd zijn en daardoor positief testen in de TNF assay door de aanwezigheid van bacteriële endotoxines. Het is nuttig om de grondwaters die positief testen in de TNF assay automatisch te screenen op de aanwezigheid van endotoxines (met bestaande testkits).