2021

‘Waterschap Limburg screent effluent rwzi’s, ook op drinkwaterrelevante stoffen’

Sinds 2020 maakt het waterschap Limburg gebruik van dezelfde screeningstechniek als die er gebruikt wordt door de drinkwatersector. Dit om beter zicht te krijgen op de samenstelling van het effluent van rioolwaterzuiveringsinstallaties. Gabriël Zwart van het waterschap vertelt over de nieuwe mogelijkheden voor monitoring van opkomende stoffen die er door het gebruik van screening ontstaan.

Waterkwaliteit en rwzi’s

Gabriël Zwart is senior-adviseur bij het waterschap Limburg. “Mijn toko is breed: het gaat over het monitoren van de waterkwaliteit en de analyse van de gegevens, de interpretatie ervan, en ten slotte over de advisering richting organisatie en bestuur.”

De thema’s oppervlaktewaterkwaliteit en rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi’s) zijn bij het waterschap twee aparte sporen. “Maar de aanhoudende aandacht die door de drinkwatersector wordt gevraagd voor opkomende stoffen, was voor het waterschap aanleiding om een extra inspanning te doen om deze sporen met elkaar te verbinden.

Praktisch gezien kan dat nu ook, omdat de methodiek om organische microverontreinigingen te detecteren is verbeterd, en routinematig kan worden toegepast. In het project ‘Smalle Screening Maasregio’ in 2019 werd duidelijk wat dat kan opleveren.”

Smalle screening voor brede blik

Gabriël doelt op een groot monitoringsprogramma in de Maasregio, waarbij de drinkwaterbedrijven, de provincies, de waterbeheerders, Rijkswaterstaat en Brabantse en Limburgse waterschappen samen optrokken. “Het doel was het ontwikkelen van een brede blik op de waterkwaliteit van de Maas. Daartoe werd de bibliotheek-screeningsmethode, die ook door drinkwaterbedrijven wordt gebruikt, ook toegepast voor het screenen van het effluent van rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi’s) op organische microverontreinigingen.”

De screeningsmethode werkt als volgt. “Het uitgangspunt is de stoffenbibliotheek, een lijst van 1 800 tot 2 000 bekende organische stoffen. Vervolgens worden er watermonsters geanalyseerd met behulp van chromatografie (om de stoffen te scheiden) gevolgd door hoge resolutie massaspectrometrie (om de stoffen te identificeren op basis van hun massa). De aangetroffen pieken uit het watermonster worden vergeleken met het piekenpatroon uit de stoffenbibliotheek. In 2019 is deze screening uitgevoerd door Het Waterlaboratorium.”

Gabriël was meteen gecharmeerd van de methode: “Van de 1 800 stoffen uit de bibliotheek bleken er 500 verschillende stoffen daadwerkelijk aanwezig te zijn in het effluent van de rwzi’s. Met andere woorden: als we meer willen weten over nieuwe stoffen in het oppervlaktewater, kunnen we met deze techniek extra informatie halen uit de effluenten van rwzi’s.”

17 rwzi’s onder de loep

Na dit inspirerende Maas-brede samenwerkingsproject besloot het waterschap Limburg in 2020 om de screeningsmethode zelf toe te passen. “Het ging om 17 rwzi’s in het gebied. De screening is daarbij twee tot zes keer herhaald. Dit om te kijken welke stoffen er (naast alle medicijnresten) nog meer relevant kunnen zijn voor het ecosysteem.

Met de resultaten van de screening kunnen we uiteraard nog niets zeggen over de daadwerkelijke bezwaarlijkheid van de aangetroffen stoffen, of over mogelijke normoverschrijdingen. Daarvoor zijn er doelstoffenanalyses nodig, om ook de concentraties van de stoffen te bepalen. Maar na de screening heb je al wel een goede indicatie van het brede spectrum aan stoffen die aanwezig zijn.”

In 2021 besloot ook het waterschap Aa en Maas om een aantal rwzi’s in het gebied met screening te onderzoeken. “Hun gegevens hebben we vervolgens samengevoegd met de onze. Daarna werd het tijd voor de volgende stap: het duiden van de resultaten. De vraag is welke gesignaleerde stoffen mogelijk een probleem vormen voor de waterkwaliteit? Voor die beoordeling hebben we het extern adviesbureau Ecovide ingehuurd.”

Duiding van de resultaten

Voor het waterschap gaat het bij het beoordelen vooral over de risico’s voor het ecosysteem. “Welke van de 500 stoffen die we signaleren zijn vanuit ecotoxicologisch perspectief ernstig? In ons geval bleek het te gaan om bestrijdingsmiddelen, medicijnresten (800 uit de stoffenbibliotheek) en enkele industriële stoffen. Daarnaast troffen we ook consumentenproducten aan, en drugs. Vooral die laatste categorie is nieuw, en daardoor interessant voor nader onderzoek.”

Hij vervolgt: “Tot nu toe is het monitoren van drugs problematisch, omdat deze stoffen streng gereguleerd worden. Het laboratorium moet een vergunning hebben om met zulke doelstoffen (drugs) te mogen werken. Dat maakt de analyse erg duur. Maar met de screeningstechniek kun je drugs gewoon meenemen in de stoffenbibliotheek. Op die lijst staan ongeveer 40 soorten drugs. Daarvan hebben we er een stuk of 30 daadwerkelijk gevonden in het effluent van onze rwzi’s.”

Naast de ecotoxicologische duiding is de lijst van 500 aangetroffen stoffen van het waterschap Limburg ook voorgelegd aan de drinkwaterbedrijven. “Vooral Evides en Aqualab Zuid hebben ons geholpen met de duiding van de stoffen. Daarover later meer. Vanuit de twee invalshoeken (ecotoxicologie en drinkwaterrelevantie) wordt vervolgens een lijst van stoffen samengesteld die het waterschap Limburg de komende jaren gaat gebruiken voor nader onderzoek. Dat gebeurt met doelstoffenanalyses.”

Innoveren op rwzi’s

De lijst met te monitoren doelstoffen wordt bijvoorbeeld gebruikt voor onderzoek naar innovaties op en aan rwzi’s in het gebied. “Niet alles kan tegelijk. Om de rwzi’s te kunnen prioriteren bepalen we de komende jaren eerst welke er tot de ‘hot spots’ behoren. Met andere woorden: waar heeft de lozing van effluent de grootste impact op het ontvangende water? Om een voorbeeld te geven: de rwzi van Venlo loost op de Maas, waar het effluent sterk wordt verdund. Dat is geen hot spot. Maar een andere rioolwaterzuivering, die rechtstreeks loost op de Geleenbeek, is dat wel.”

Gabriël vervolgt: “Als we de hot spots kennen onderzoeken we het zuiveringsrendement van bepaalde maatregelen op de rwzi in kwestie. Dat doen we bijvoorbeeld op de rwzi Simpelveld in Zuid-Limburg, die loost op een heel klein beekje. Daar kijkt het Waterschapsbedrijf Limburg in opdracht van het waterschap naar het effect van koolstofdosering op de geloosde stoffen in het effluent. Omdat het afvalwater bij deze rwzi in twee strengen wordt gezuiverd, kunnen we het effect van de poederkooldosering goed vergelijken. Aan de ene stroom wordt wel koolstof toegevoegd, en aan de ander niet.”

Voor de analyse van het effluent gebruikt het waterschap niet alleen de voorgeschreven lijst met gidsstoffen, maar ook een aantal relevante stoffen die uit de bibliotheekscreening zijn gerold. “Daar zitten ook een aantal drinkwaterrelevante stoffen bij.”

Drinkwaterrelevante stoffen in één moeite mee

Ook dat is nieuw. Normaliter let het waterschap vooral op de effecten van lozingen op het ecosysteem. Dat het waterschap ook oog heeft voor drinkwaterrelevante stoffen, is het gevolg van succesvolle recente samenwerkingsprojecten waarbij er screeningstechnieken worden gebruikt.

Gabriël: “Drinkwaterbedrijven slaan al heel lang op de trom omdat ze last hebben van bepaalde stoffen. In het verleden was RIWA-Maas bijvoorbeeld al bezig om glyfosaat en AMPA op te kaart te zetten. Die stoffen waren voor het waterschap toen minder relevant, omdat ze in de rwzi’s worden verwijderd. Maar we hebben destijds wel actief meegedaan met het monitoren ervan.

Daarna is bij ons het besef gegroeid dat we meer aandacht zouden moeten besteden aan andere, nieuwe opkomende stoffen. Met de komst van de nieuwe screeningstechnieken is dat nu ook goed uitvoerbaar. Met andere woorden: we hebben de waarde van de bibliotheekscreening zelf ervaren.”