Brede Screening

Brede screening Maasstroomgebied geeft nieuw inzicht in waterkwaliteit

Hoe krijg je een goed beeld van welke stoffen er allemaal in het Nederlandse stroomgebied van de Maas zitten? Deze vraag stelden provincies en waterschappen, die een deel van de Maas in hun gebied hebben, in 2019 aan Het Waterlaboratorium. Op basis hiervan is voor het eerst in Nederland voor zo’n groot stroomgebied een inventarisatie met een screeningsanalyse uitgevoerd. Hiermee kregen de opdrachtgevers een goed beeld van de algemene en opkomende stoffen in “hun” deel van de Maas. En van de waterkwaliteit in het Nederlandse stroomgebied van de Maas. Hiervoor zijn monsters genomen van zowel grond- en oppervlaktewater als in het effluent van rioolwaterzuiveringsinstallaties.

Van de stoffen die met screeningsanalyse in het genoemde stroomgebied zijn gemonitord en die daarin niet van nature thuishoren, bestaat bijna 60 procent uit medicijnresten, 30 procent uit bestrijdingsmiddelen en de rest uit drugs en industriële verbindingen. Ook in het grondwater van het Nederlandse Maasstroomgebied zijn met dezelfde methode medicijnresten en bestrijdingsmiddelen het meest aangetroffen: ieder 44 procent. Deze screeningsmethode levert zoveel data op dat een slimme data-analyse vereist is om te kunnen focussen op de belangrijkste stoffen. Door de moderne data-analysemethoden en data-visualisatietools die Het Waterlaboratorium in huis heeft, komen deze stoffen veel beter in beeld.

Screening

Dit onderzoek is uitgevoerd via screening en onderscheidt zich hiermee significant van de bekende doelstofanalyse. Daarbij zoek je alleen naar stoffen waarop de toegepaste methode specifiek is ingericht. Maar bij screening kijk je in een monster veel breder naar stoffen. De screening bestaat uit twee methoden. Met target screening kijk je naar potentieel verwachte stoffen. Deze zijn in een interne database beschreven die continu uitgebreid wordt (actueel bijna 2000 stoffen). Bij non-target screening wordt zelfs geprobeerd te achterhalen welke andere (onbekende) stoffen in het watermonster zitten. Gemiddeld worden hierbij per monster 3000 tot 4000 onderscheidende signalen gevonden die te linken zijn aan stoffen die waarschijnlijk niet eerder zijn geïdentificeerd. Identificatie van deze stoffen is vrij complex en gaat onder meer met behulp van internationale databases.

Grote toegevoegde waarde

Uit de resultaten blijkt dat deze screening duidelijke meerwaarde heeft ter kwaliteitsbewaking doordat er veel stoffen zijn gemeten die tot nu toe nog niet regulier worden gemonitord. De opdrachtgevers stellen de uitgevoerde screening met daarbij het advies van Het Waterlaboratorium zeer op prijs. Zij kunnen dit goed gebruiken bij de beleidsvorming voor de waterkwaliteit in de Nederlandse Maas. Met het rapport kunnen zij gesignaleerde problemen samen en in samenhang aanpakken. Hierbij helpt dat bij het rapport ook een hulpmiddel zit waarmee zij met de data zelf overzichten en analyses kunnen maken.

Het onderzoek in cijfers

monsters

stoffen per monster (gemiddeld)

procent van de gevonden verbindingen

van de 312 databasestoffen nog niet eerder gemonitord met doelstofanalyse

Veel nieuwe stoffen gemonitord

Voor dit onderzoek zijn 29 grondwatermonsters geanalyseerd die in de zomer van 2019 zijn bemonsterd. Daarnaast zijn elf oppervlaktewateren en het effluent van twee rioolwaterzuiveringsinstallaties bemonsterd die, op twee na, zowel in de zomer als de herfst zijn bemonsterd. De in het onderzoek toegepaste analysemethoden zijn vloeistofchromatografie en massaspectrometrie in hoge resolutie.

In de 53 monsters van het Maasstroomgebied zijn 312 databasestoffen minstens éénmaal aangetroffen. Per monster worden gemiddeld 111 stoffen aangetroffen in het effluent, 68 in oppervlaktewater en tien in grondwater. Bijna 60% van de gevonden verbindingen kan geclassificeerd worden als geneesmiddel (inclusief metabolieten), 30% valt onder de bestrijdingsmiddelen (inclusief metabolieten) en de rest uit drugs en industriële verbindingen (deze laatste groep is ondervertegenwoordigd in de gebruikte database, en daarmee ook bij de geïdentificeerde componenten). Van deze stoffen is het grootste deel (187 van de 312) nog niet eerder gemonitord met een doelstofanalyse, met name geneesmiddelen (inclusief metabolieten). In grondwatermonsters worden relatief meer bestrijdingsmiddelen aangetroffen dan in oppervlaktewater en in effluent. In het grondwater worden acht stoffen in meer dan 25% van de grondwatermonsters aangetroffen. Het gaat om BAM, twee metolachloor-metabolieten, melamine, 2,4-dinitrophenol, dimethylftalaat, terbutryn en azitromycine.