3o jaar Rijnwater - RIWA Rijn

3o jaar Rijnwater Deel 2 - Organische parameters

De kwaliteit van het water in het Nederlandse

deelstroomgebied van de Rijn in de periode 1979-2008

weergegeven als grafi eken gebaseerd op een selectie

van meetgegevens uit de RIWA-database.

Vereniging van Rivierwaterbedrijven

1Voor uitleg zie pagina xx en volgende.

3o jaar Rijnwater30 Jahre Rheinwasser

Deel 2 - Organische parametersTeil 2 - Organische Parameter

3Voor uitleg zie pagina xx en volgende.

Inhoudsopgave

Inleiding 4Einleitung 11Lobith 21Totale organische koolstof (TOC) [mg/l] 22

Opgeloste organische koolstof (DOC) [mg/l] 22

Adsorbeerbare organische halogeenverbindingen (AOX) [μg Cl/l] 23

Trichloormethaan [μg/l] 23

Trichloorethyleen [μg/l] 24

Tetrachloorethyleen [μg/l] 24

Fenantreen [μg/l]l] 25

Fluorantheen [μg/l] 25

Atrazine [μg/l] 26

Diuron [μg/l] 26

Glyfosaat [μg/l] 27

Aminomethylfosfonzuur (AMPA) [μg/l] 27

Isoproturon [μg/l] 28

Chloortoluron [μg/l] 28

Nieuwegein 31Totale organische koolstof (TOC) [mg/l] 32






Fenantreen [μg/l] 35


Atrazine [μg/l] 36

Diuron [μg/l] 36





Andijk 41Totale organische koolstof (TOC) [mg/l] 42






Fenantreen [μg/l] 45


Atrazine [μg/l] 46

Diuron [μg/l] 46





Verloop van het AOX-gehalte over het Rijnstroomgebied in 2000 en 2005. 50

Legenda Riwa-pict, grafi eken en Boxplots 52Legende Riwa-pict, Grafi ken und Boxplots (Deutsch) 54Colofon / Impressum 56

RIWA

Koepel

RIWA-Rijn

Waternet

PWN

RIWA-

Schelde

VMW

RIWA-Maas

AWW

Vivaqua

OasenEvides

Vitens

IAWR

Dunea

WML

Brabant

Water

TMVW

ARWRIWA-Rijn AWBR

4

Inleiding

De RIWA - Vereniging van Rivierwater-

bedrijven - is ruim 50 jaar geleden op-

gericht als samen werkings verband

van Nederlandse water leiding bedrijven,

die oppervlaktewater ge brui ken voor

de bereiding van drinkwater. Met ingang

van 2002 worden binnen de RIWA drie

zelfstandige secties onderscheiden

voor Rijn, Maas en Schelde, verenigd

in een koepel. Elke sectie behartigt de

drinkwaterbelangen in zijn stroomge-

bied: kwaliteitsontwikkeling, onder-

zoek, rapportage, voorlichting en acties.

Per stroom gebied worden deze activi-

teiten vast gesteld, gefi nancierd en uit-

gevoerd.

De RIWA-Koepel behartigt de algemene belangen van de rivierwaterbedrijven. RIWA-Rijn en

RIWA-Maas belasten zich met gezamen lijk overleg met bijvoorbeeld Vewin (Vereniging van

Waterbedrijven in Nederland) en overheden in binnen- en buitenland.

De sectie RIWA-Rijn werkt samen met de Duitse, Zwitserse en Franse collega’s in de IAWR,

de Internationale Arbeitsgemeinschaft der Wasserwerke im Rheineinzugsgebiet. Deze koepel-

organisatie, die in 1970 is opgericht door RIWA, ARW (Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasser-

werke) en AWBR (Arbeits gemein schaft Wasser werke Bodensee-Rhein), dekt het gehele Rijn-

stroomgebied af.

5

Missie en visie RIWA

De RIWA streeft naar een dusdanige kwaliteit van het oppervlaktewater in het Rijnstroomge-

bied, dat een eenvoudige zuivering volstaat om daaruit onberispelijk drinkwater te bereiden.

De hoge kwaliteit waaraan het drinkwater in Europa moet voldoen vereist een preventieve

bescherming van het oppervlaktewater. Naarmate de wetenschap meer inzicht krijgt in de

gevaren die de gezondheid van de mens bedreigen, worden hogere eisen aan het drinkwater

gesteld. Drinkwater dient vrij te zijn van natuurvreemde en ziekteverwekkende stoffen. Het

oppervlaktewater dient van een dusdanige kwaliteit te zijn dat het mogelijk is met natuur-

lijke/eenvoudige zuiveringsmethoden drinkwater te produceren; zoals langzame zandfi ltratie,

snelfi ltratie, oeverfi ltraat of bezinking. Een belangrijke voorwaarde daarbij is dat het water

ecologisch in evenwicht is.

Onder oppervlaktewater verstaat de RIWA de rivieren, alle bovengrondse stromen die direct

of indirect uitkomen op de rivieren, de randmeren en het IJsselmeer.

Doelstelling RIWA-Rijn

De doelstelling van de RIWA-Rijn is de verbetering van de waterkwaliteit in het Rijnstroom-

gebied. Om dit doel te bereiken wendt de RIWA-Rijn samen met de IAWR, voortdurend haar

(politieke) invloed aan om het belang van een schone rivier onder de aandacht te brengen.

Zij doet dit namens de vier lidbedrijven (Oasen, PWN, Vitens en Waternet), waardoor een

effi ciënte aanpak van gemeenschappelijke belangen betreffende de bron is gewaarborgd.

6

Meerwaarde geven aan meetgegevens

De gegevens die door de lidbedrijven worden verzameld bij hun innamepunten worden aan

RIWA-Rijn ter beschikking gesteld. Deze gegevens worden door RIWA-Rijn aan Rijkswater-

staat Waterdienst geleverd en in ruil hiervoor worden de gegevens van grensmeetstation

Lobith ontvangen. Inmiddels omvat de RIWA-database meer dan een miljoen meetresultaten.

De gemiddelde economische waarde over de afgelopen 30 jaar van deze gegevens is inge-

schat op circa € 150.000 per monsterpunt per jaar. Echter, de verzamelde meetgegevens in

de RIWA-database vertegen woordigen meer dan de econo mische waarde. Zij zijn de histori-

sche basis waarop kan worden terug gegrepen voor analyses van de water kwaliteit over het

stroomgebied van de Rijn.

De aanleiding om dit grafi ekenboekje op te stellen is het gegeven dat de bestaande RIWA

database welis waar erg handig is in het gebruik, maar dat dit een nogal abstract proces is.

Allerlei statistische bewerkingen zijn weliswaar relatief makkelijk uit te voeren, maar steeds

moet vóóraf een selectie van de te bewerken parameters worden gemaakt. Grafi eken van bij-

voorbeeld het verloop over de tijd, of van overschrijdingen van drempelwaarden of normen,

kunnen dan pas achteraf zichtbaar gemaakt worden.

Maar wanneer snel een globaal beeld verkregen moet worden van de algemene kwaliteitsont-

wikkeling in de tijd, of een illustratie gezocht wordt om een presentatie te ondersteunen, dan

is het per parameter genereren van grafi eken een omslachtige weg. Bovendien heeft buiten

de rechtstreekse medewerkers niemand toegang tot die RIWA database en zullen vragen dus

steeds op ad hoc basis beantwoord moeten worden.

Juist voor dergelijke algemene doeleinden en met het oog op brede verspreiding is daarom

dit grafi eken boekje samengesteld. Wij hopen dat het doorbladeren daarvan op een toegan-

kelijke manier snel informatie geeft over de kwaliteitsontwikkeling van een breed scala aan

parameters in de afgelopen 30 jaar.

Twee wijzen van presentatie zijn mogelijk, die elk hun specifi eke vóór- en nadelen hebben.

Enerzijds biedt keuze van een parameter en weergave achtereenvolgens van de gehalten bij

de diverse monsterpunten een handzame manier om een beeld te krijgen van het verloop in

de ruimte. Anderzijds biedt keuze van een monsterpunt en weergave van de diverse para-

meters de mogelijkheid om onderlinge verbanden tussen verschillende parameters beter te

7

detecteren. Bovendien zijn dan de weergaven in de RIWA-pict paletten veel overzichtelijker.

Daarom is ook voor deze 2e uitgave ervoor gekozen om de selectie per monsterpunt aan te

houden.

Selectie van parameters

In deel 1 van 30 jaar Rijnwater, dat in maart 2009 verscheen, zijn de algemene parameters

behandeld. In dit tweede deel wordt een aantal organische groepsparameters behandeld

alsmede een selectie van organische microverontreinigingen. De metingen worden getoetst

aan de streefwaarden uit het Donau-, Maas- en Rijnmemorandum 2008. In de tabel hieronder

staan de streefwaarden voor de parameters die in dit deel worden behandeld weergegeven.

De selectie van antropogene natuurvreemde stoffen met uitwerking op biologische systemen

vond plaats in drie delen. Allereerst worden geneesmiddelen in dit deel niet behandeld,

aangezien hierover in 2006 een omvangrijke overzichts rapportage is verschenen1, die in

2010 nog eens werd aangevuld2. Vervolgens werden de organische microverontreinigingen

Org anische groepsparameters Eenheid Streefwaarde

To tale organische koolstof (TOC) mg/l 4

Opgeloste organische koolstof (DOC) mg/l 3

Adsorbeerbare organische halogeen verbindingen (AOX) μg/l 25

Adsorbeerbare organische zwavelverbindingen (AOS) μg/l 80

Antropogene natuurvreemde stoffen met uitwerkingen op biologische systemen

Eenheid Streefwaarde

Pesticiden en hun afbraakproducten, per stof μg/l 0,1

Endocrien werkzame substanties, per stof μg/l 0,1

Geneesmiddelen (incl. antibiotica), per stof μg/l 0,1

Biociden per stof μg/l 0,1

Overige organische halogeenverbindingen, per stof μg/l 0,1

1 Brauch, H.-J.; Fleig, M.; Sacher, F.: Vorkommen und Bewertung von Arzneimittelrückständen

in Rhein und Main. Veröffentlichungen aus dem Technologie zentrum Wasser Karlsruhe,

Band 29 (ISSN: 1434-5765), S. 1 - 94 (2006).

2 Thomas ter Laak (KWR), Monique van der Aa (RIVM), Corine Houtman (HWL), Peter Stoks

(RIWA-Rijn) en Annemarie van Wezel (KWR). Temporal and spatial trends of pharmaceuticals

in the Rhine. Nieuwegein, februari 2010.

8

geselecteerd die ooit boven de DMR-streef waarde zijn aangetroffen. Daarna werd van deze

stoffen het aantal normoverschrijdingen gedeeld door het totaal aantal metingen. Alleen de

stoffen die meer dan 10% normoverschrijdingen lieten zien, of die op de innamepunten meer

dan 15 maal de norm overschreden, zijn geselecteerd. Tenslotte zijn nog enkele parameters

afgevallen, waaronder aniline, omdat de meetreeksen te kort zijn. Dit geldt ook voor de AOS.

Prioritaire stoffen

De stoffen atrazine, isoproturon, diuron en fl uorantheen komen voor op de zogenaamde

prioritaire stoffenlijst van de Kaderrichtlijn Water. In de grafi eken van deze parameters wordt

naast aan de DMR-streefwaarde ook getoetst aan de jaargemiddelde milieukwaliteits normen

(JG-MKN) uit de prioritaire stoffenrichtlijn3. Tetrachloorethyleen en trichloorethyleen worden

wel in de prioritaire stoffenrichtlijn genoemd en hebben een JG-MKN, maar zijn geen priori-

taire stoffen.

Groepsparameters

Omdat het aantal organische verbindingen dat op aarde voorkomt vele miljoenen bedraagt,

is het onmogelijk om de aanwezigheid van iedere stof in water vast te stellen. Als hulpmiddel

is daarom een aantal zogenaamde groepsparameters ontwikkeld, zoals de bepaling van DOC,

TOC en AOX.

TOC en DOC zijn maatstaven voor de opgeloste componenten afkomstig van organische ma-

terialen, zoals afgestorven en afgebroken dierlijk en plantaardig materiaal. De afzonderlijke

delen zijn zo klein dat ze oplossen in water. Hoewel elke in het water opgeloste organische

stof theoretisch bijdraagt aan de DOC, zal in de praktijk overwegend de aanwezigheid van

(afgestorven) biologisch materiaal zoals vetten, koolhydraten en eiwitten worden gedetec-

teerd, louter vanwege de aanmerkelijk hogere gehalten (milligrammen per liter) ten opzichte

van individuele (industriële) organische verontreinigingen (micro grammen per liter).

3 Richtlijn 2008/105/EG van het Europees Parlement en de Raad van 16 december 2008 inzake

milieukwaliteits normen op het gebied van het waterbeleid tot wijziging en vervolgens in-

trekking van de Richtlijnen 82/176/EEG, 83/513/EEG, 84/156/EEG, 84/491/EEG en 86/280/EEG

van de Raad, en tot wijziging van Richtlijn 2000/60/EG. Publicatieblad van de Europese

Unie, L 348/84, 24 december 2008.

9

Er zijn twee types koolstoffen in water aanwezig: anorganisch koolstof (IC) en organisch kool-

stof (OC). Organische koolstofcomponenten bestaan uit alle organische koolstofverbindingen

met waterstof en zuurstof (TOC). Anorganisch koolstof in water bestaat uit opgelost koolstof-

dioxide (CO2), waterstof carbonaat (HCO3) en carbonaat (CO3). Alle koolstof van het totaal

van deze stoffen in water wordt totaal anorganisch koolstof (TIC) genoemd. De relatie tussen

TOC en TIC wordt in onderstaande vergelijking weergegeven (waarbij TC = totaal koolstof):

TC = TOC + TIC

TOC kan weer onderverdeeld worden in: TOC = NPOC + POC (1)

TOC = DOC + SOC (2)

Vergelijking 1:

Het monster wordt aangezuurd tot een pH-waarde tussen 2 en 3. Daarna wordt zuurstof door

het monster geleid, waardoor koolstofdioxide, afkomstig van vluchtige organische- en anor-

ganische koolstof verbindingen, wordt verwijderd. Nu kan TOC NPOC genoemd worden, omdat

de vluchtige organische koolstof (POC) uit de vergelijking (1) geëlimineerd wordt.

Vergelijking 2:

Wanneer het monster gefi ltreerd wordt over een membraanfi lter met poriëngrootte van 0,45 μm,

is het fi ltraat vrij van gesuspendeerde organische koolstof (SOC). Er blijft alleen de opgelost

organisch koolstof (DOC) over en in plaats van TOC-meting spreekt men nu van DOC-meting.

AOX is een methode om de totale hoeveelheid gechloreerde, gebromeerde, gejodeerde en

gefl uorideerde organische stoffen in water te bepalen. Voor dat doeleinde wordt afval- of

rivierwater door actieve koolstof geleid. De actieve koolstof adsorbeert aanwezig organisch

materiaal en wordt daarna verbrand. De hoeveelheid chloor, broom, jodium en/of fl uor die

hierbij vrijkomt wordt gemeten. De AOX zegt alleen iets over hoeveelheden in water, niet

over de toxiciteit van de verbindingen. De AOX-bepaling levert geen directe informatie over

individuele stoffen, maar geeft een indicatie van de chemische of biologische belasting van

water. AOX is een verzamelbegrip voor vele industriële chemicaliën. De organische stoffen

die halogenen4 bevatten zijn in het algemeen slecht afbreekbaar door micro-organismen.

4 Tot de halogenen behoren chloor, fl uor, broom, jodium en astatium.

10

Deze eigenschap, samen met de adsorbeerbaarheid zorgt voor accumulatie in weefsels van

waterorganismen. Gechloreerde organische stoffen ontstonden vooral in het verleden mas-

saal bij de pulp- en celstofbereiding als bijproduct tijdens het bleken. Ze worden echter ook

tegenwoordig nog steeds gebruikt in de chemische industrieën als oplosmiddel en bleekmid-

delen. Zelfs in rivieren, ver van enige bron van verontreiniging, worden relatief hoge AOX-

waarden gevonden, als gevolg van de aanmaak van gechloreerde fenolen en humuszuren

door houtrotschimmels.

De gehanteerde ISO-standaard voorschriften laten nogal wat ruimte voor eigen inbreng van

een laboratorium. Daarom zijn de gehalten van de diverse laboratoria niet of slecht met

elkaar te vergelijken. Een in IAWR-kader uitgevoerd vergelijkingsonderzoek (2003) naar de

spreiding van AOX-meetgegevens, en later nog eens van de DOC/TOC-meetgegevens heeft dit

zonneklaar bevestigd en toonde vooral grote spreiding bij overheidslaboratoria aan. Deze

bevindingen zijn door IAWR bij de Internationale Commissie ter Bescherming van de Rijn

(ICBR) aangekaart. De ICBR verzorgt kwaliteitsrapportages over het Rijnstroom gebied en

heeft derhalve belang bij goede onderlinge vergelijkbaarheid van meetresultaten. Eigenlijk

kunnen alleen reeksen die lange tijd bij één en hetzelfde laboratorium zijn geanalyseerd,

worden gebruikt voor trendanalyses en ook het vergelijken van monsterlocaties is om de-

zelfde reden erg lastig. Daarom heeft RIWA op het monsterpunt Lobith, waar de grootste

afwijkingen werden geconstateerd, vanaf 2004 de AOX in eigen beheer laten uitvoeren door

DVGW - Technologiezentrum Wasser (TZW). Dit omdat TZW ook de overige AOX-metingen in

het Duitse deel van het Rijnstroomgebied voor haar rekening neemt. Daarmee is de onder-

linge vergelijk baarheid gewaarborgd.

RIWA

Koepel

RIWA-Rijn

Waternet

PWN

RIWA-

Schelde

VMW

RIWA-Maas

AWW

Vivaqua

OasenEvides

Vitens

IAWR

Dunea

WML

Brabant

Water

TMVW

ARWRIWA-Rijn AWBR

11

Einleitung

Der Verband der Flusswasserwerke,

RIWA, wurde vor rund 50 Jahren als

Arbeitsgemeinschaft der niederländi-

schen Wasserwerke, die Oberfl ächen-

wasser zur Trinkwassergewinnung ver-

wenden, gegründet. Seit 2002 werden

innerhalb der RIWA drei selbststän-

dige Abteilungen für Rhein, Maas und

Schelde unterschieden, die in einer

Dachorganisation vereinigt sind. Jede

Abteilung vertritt die Trinkwasserin-

teressen ihres Einzugsgebiets: Hierzu

gehören Qualitätsentwicklung, Unter-

suchungen, Berichterstattung, Infor-

mationserteilung und Aktionen. Diese

Aktivitäten werden für jedes einzelne

Einzugsgebiet festgelegt, fi nanziert

und ausgeführt.

Die RIWA-Dachorganisation vertritt die allgemeinen Interessen der Flusswasserbetriebe.

Die Abteilungen RIWA-Rhein und RIWA-Maas organisieren Beratungen, wie z.B. mit dem nieder-

ländischen Wasserverband VEWIN und Behörden im In- und Ausland.

Die Abteilung RIWA-Rhein arbeitet mit deutschen, schweizerischen und französischen Kollegen

in der IAWR, der Internationalen Arbeitsgemeinschaft der Wasserwerke im Rheineinzugsgebiet,

zusammen. Diese Dachorganisation, die 1970 von der RIWA, der ARW (Arbeitsgemeinschaft

Rhein-Wasserwerke) und der AWBR (Arbeitsgemeinschaft Wasserwerke Bodensee-Rhein)

gegründet wurde, deckt das ganze Rheineinzugsgebiet ab.

12

Mission und Vision des RIWA

Ziel der RIWA ist es, die Qualität der Oberfl ächengewässer im Rheineinzugsgebiet so zu ver-

bessern, dass eine einfache Wasseraufbereitung zur Gewinnung einwandfreien Trinkwassers

ausreicht.

Die hohen Qualitätsanforderungen, die das Trinkwasser in Europa erfüllen muss, machen

einen präventiven Schutz der Oberfl ächengewässer erforderlich. In dem Maße, wie die Wis-

senschaft einen größeren Einblick in die Gefahren erhält, die die Gesundheit des Menschen

bedrohen, werden höhere Anforderungen an das Trinkwasser gestellt. Trinkwasser muss frei

von naturfremden Stoffen und Krankheitserregern sein. Die Qualität des Oberfl ächenwassers

muss so beschaffen sein, dass es möglich ist, mithilfe natürlicher bzw. einfacher Aufberei-

tungsverfahren, wie z.B. Langsamsandfi ltration, Schnellfi ltration, Uferfi ltration oder Sedimen-

tation, Trinkwasser zu gewinnen. Eine wichtige Bedingung in diesem Zusammenhang ist, dass

das Wasser ökologisch im Gleichgewicht ist.

Unter Oberfl ächengewässern versteht die RIWA die Flüsse, alle überirdischen Ströme, die direkt

oder indirekt in die Flüsse münden, die Binnenseen und das IJsselmeer.

Zielsetzung der RIWA-Rhein

Die RIWA-Rhein hat sich die Verbesserung der Wasserqualität im Rheineinzugsgebiet zum

Ziel gesetzt. Zur Verwirklichung dieses Ziels wendet die RIWA gemeinsam mit der IAWR ihren

(politischen) Einfl uss an, um auf die Bedeutung eines sauberen Flusses aufmerksam zu

machen. Sie tut dies namens der vier Mitgliedsunternehmen (Oasen, PWN, Vitens und

Waternet), sodass eine effi ziente Vorgehensweise im Hinblick auf die gemeinsamen Interessen

bezüglich der Quelle für die Wassergewinnung gewährleistet wird.

Wertschöpfung im Hinblick auf die Messdaten

Die Daten, die die Mitgliedsunternehmen an ihren Entnahmestellen sammeln, werden der

RIWA zur Verfügung gestellt. Diese Daten liefert die RIWA der Abteilung „Waterdienst“ von

Rijkswaterstaat, der obersten niederländischen Straßen- und Wasserbaubehörde, und er-

hält dafür im Gegenzug die Daten der Grenzmessstelle Lobith. Inzwischen umfasst die RIWA-

13

Datenbank über eine Million Messergebnisse. Der durchschnittliche wirtschaftliche Wert dieser

Daten in den letzten 30 Jahren wurde auf circa € 150.000 pro Probenentnahmestelle und Jahr

geschätzt. Allerdings haben die in der RIWA-Datenbank gesammelten Messdaten nicht nur

einen wirtschaftlichen Wert. Sie bilden die historische Grundlage, auf die für Analysen der

Wasserqualität im Rheineinzugsgebiet zurückgegriffen werden kann.

Der Grund für die Erstellung dieses Grafi khefts ist, dass die vorhandene RIWA-Datenbank zwar

sehr praktisch im Gebrauch ist, der Prozess aber ziemlich abstrakt ist. Statistische Verarbeitungen

vieler Art lassen sich zwar leicht ausführen, aber im Voraus muss immer erst eine Auswahl der zu

verarbeitenden Parameter getroffen werden. So können z.B. Grafi ken bezüglich des Zeitverlaufs

oder der Überschreitung von Schwellenwerten oder Normen erst im Nachhinein erstellt werden.

Wenn aber schnell eine allgemeine Übersicht über die allgemeine Qualitätsentwicklung im

Laufe der Zeit erforderlich ist oder eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Präsentation

gesucht wird, ist die Erstellung von Grafi ken für einzelne Parameter sehr umständlich. Außer-

dem hat außer den direkten Mitarbeitern niemand Zugang zur RIWA-Datenbank und müssen

Fragen deshalb immer auf einer Ad-hoc-Grundlage beantwortet werden.

Für solche allgemeinen Zwecke und im Hinblick auf eine weite Verbreitung wurde deshalb

dieses Grafi kheft zusammengestellt. Wir hoffen, dass es leicht zugänglich ist und dem Leser

beim Durchblättern schnell Informationen über die Qualitätsentwicklung einer breiten Skala

von Parametern in den letzten 30 Jahren erteilt.

Zwei Arten der Präsentation sind möglich, die spezifi sche Vor- und Nachteile haben. Einerseits

stellt die Wahl eines Parameters und die Wiedergabe der an den verschiedenen Probenent-

nahmestellen ermittelten Gehalte in Reihenfolge eine praktische Art dar, einen Eindruck des

Verlaufs im Raum zu erhalten. Andererseits bietet die Wahl einer Probenentnahmestelle und

die Wiedergabe der verschiedenen Parameter die Möglichkeit, Zusammenhänge zwischen ver-

schiedenen Parametern besser zu erfassen. Auch die Wiedergabe in den RIWA-pict-Paletten

ist dann viel übersichtlicher. Aus diesem Grund hat man sich bei dieser zweiten Ausgabe für

die Auswahl pro Probenentnahmestelle entschieden.

14

Auswahl der Parameter

Im ersten Teil von „30 Jahre Rheinwasser”, der im März 2009 erschien, wurden die allgemeinen

Parameter behandelt. Im vorliegenden zweiten Teil wird eine Anzahl organischer Gruppenpa-

rameter behandelt sowie eine Auswahl organischer Mikroverunreinigungen. Die Messungen

werden auf der Grundlage der im Donau-, Maas- und Rheinmemorandum 2008 aufgeführten

Zielwerte geprüft. In der nachfolgenden Tabelle werden die Zielwerte für die in diesem Teil

behandelten Parameter aufgelistet.

Die Auswahl anthropogener naturfremder Stoffe mit Wirkungen auf biologische Systeme

erfolgte in drei Teilen. Zuallererst werden Arzneimittel in diesem Teil nicht behandelt, da

diesbezüglich 2006 ein umfangreicher Übersichtsbericht erschienen ist1, der 2010 noch

ergänzt wurde2. Danach wurden die organischen Mikroverunreinigungen gewählt, bezüglich

derer jemals Überschreitungen des DMR-Ziel werts festgestellt worden waren. Anschließend

wurde die Anzahl Normüberschreitungen dieser Stoffe durch die Gesamtzahl der Messungen

dividiert. Nur Stoffe, die Normüberschreitungen von über 10% aufwiesen, oder die an den

Entnahmestellen mehr als 15 Mal die Norm überschritten, wurden gewählt. Danach fi elen noch

einige Parameter, wie z.B. Anilin weg, da die Messreihen zu kurz waren. Dies gilt auch für den

Gruppenparameter AOS.

Organische Gruppenparameter Maß-einheit Zielwert

Gesamter organischer Kohlenstoff (TOC) mg /l 4

Gelöster organischer Kohlenstoff (DOC) mg/l 3

Adsorbierbare organische Halogenverbindungen (AOX) μg/l 25

Adsorbierbare organische Schwefelverbindungen (AOS) μg/l 80

Anthropogene naturfremde Stoffe mit Wirkungen auf biologische Systeme

Maß-einheit Zielwert

Pestizide und deren Metabolite, je Einzelstoff μg/l 0,1

Endokrin wirksame Substanzen, je Einzelstoff μg/l 0,1

Arzneimittel (inkl. Antibiotika), je Einzelstoff μg/l 0,1

Biozide, je Einzelstoff μg/l 0,1

Übrige organische Halogenverbindungen, je Einzelstoff μg/l 0,1

1 Brauch, H.-J.; Fleig, M.; Sacher, F.: Vorkommen und Bewertung von Arzneimittelrückständen

in Rhein und Main. Veröffentlichungen aus dem Technologiezentrum Wasser Karlsruhe,

Band 29 (ISSN: 1434-5765), S. 1 - 94 (2006).

2 Thomas ter Laak (KWR), Monique van der Aa (RIVM), Corine Houtman (HWL), Peter Stoks

(RIWA-Rhein) und Annemarie van Wezel (KWR). Temporal and spatial trends of pharmaceu-

ticals in the Rhine. Nieuwegein, Februar 2010.

3 Richtlinie 2008/105/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember

2008 über Umweltqualitätsnormen im Bereich der Wasserpolitik und zur Änderung und

anschließenden Aufhebung der Richtlinien des Rates 82/176/EWG, 83/513/EWG, 84/156/EWG,

84/491/EWG und 86/280/EWG sowie zur Änderung der Richtlinie 2000/60/EG. Amtsblatt der

Europäischen Union, L 348/84, 24. Dezember 2008. Zu den Halogenen gehören Chlor, Fluor,

Brom, Jod und Astatium.rung der Richtlinie 2000/60/EG. Amtsblatt der Europäischen Union,

L 348/84, 24. Dezember 2008.

1515

Prioritäre Stoffe

Die Stoffe Atrazin, Isoproturon, Diuron und Fluoranthen stehen auf der sogenannten Liste

prioritärer Stoffe der Wasserrahmenrichtlinie. In den Grafi ken dieser Parameter erfolgt eine

Prüfung nicht nur anhand des DMR-Zielwerts, sondern auch anhand der Jahresdurchschnitts-

werte der Umweltqualitätsnormen (JD-UQN), die in der Prioritäre-Stoffe-Richtlinie aufgeführt

werden3. Tetrachlorethylen und Trichlorethylen werden zwar in der Prioritäre-Stoffe-Richtlinie

aufgeführt und verfügen über einen JD-UQN, sind aber keine prioritären Stoffe.

Gruppenparameter

Da es viele Millionen organischer Verbindungen auf der Welt gibt, ist es unmöglich, die

Anwesenheit jedes einzelnen Stoffes im Wasser festzustellen. Als Hilfsmittel wurde deshalb

eine Anzahl sogenannter Gruppenparameter entwickelt. Hierzu gehört z.B. die Bestimmung

von DOC, TOC und AOX.

16

TOC und DOC sind Maßstäbe für die gelösten Bestandteile, die von organischem Material stam-

men, wie zum Beispiel abgestorbenem und abgebautem tierischen und pfl anzlichen Material.

Die einzelnen Teilchen sind so klein, dass sie sich in Wasser aufl ösen. Obgleich jeder wasser-

lösliche organische Stoff theoretisch zum DOC beiträgt, wird in der Praxis hauptsächlich das

Vorkommen (abgestorbenen) biologischen Materials, wie zum Beispiel Fette, Kohlenhydrate

und Eiweiße, ermittelt; dies ist ausschließlich auf die wesentlich höheren Gehalte (Milligramm

pro Liter) in Bezug auf einzelne (industrielle) organische Verunreinigungen (Mikrogramm pro

Liter) zurückzuführen.

Es kommen zwei Arten von Kohlenstoffen im Wasser vor: anorganischer Kohlenstoff (IC) und

organischer Kohlenstoff (OC). Organische Kohlenstoffbestandteile bestehen aus allen organi-

schen Kohlenstoffverbindungen mit Wasserstoff und Sauerstoff (TOC). Anorganischer Kohlen-

stoff im Wasser besteht aus gelöstem Kohlenstoffdioxid (CO2), Wasserstoffcarbonat (HCO3)

und Carbonat (CO3). Der gesamte Kohlenstoff der Summe dieser im Wasser vorhandenen Stof-

fe wird gesamter anorganischer Kohlenstoff (TIC) genannt. Das Verhältnis zwischen TOC und

TIC wird im nachfolgenden Vergleich wiedergegeben (hierbei ist TC = gesamter Kohlenstoff ):

TC = TOC + TIC

TOC kann wiederum unterteilt werden in: TOC = NPOC + POC (1)

TOC = DOC + SOC (2)

Vergleich 1:

Die Probe wird bis zu einem pH-Wert zwischen 2 und 3 angesäuert. Danach wird Sauerstoff

durch die Probe geleitet, wodurch das von fl üchtigen organischen und anorganischen Kohlen-

stoffverbindungen stammende Kohlenstoffdioxid entfernt wird. Jetzt kann TOC NPOC genannt

werden, da der fl üchtige organische Kohlenstoff (POC) aus dem Vergleich (1) eliminiert wird.

Vergleich 2:

Wenn die Probe mithilfe eines Membranfi lters mit einer Porengröße von 0,45 μm gefi ltert

wird, ist das Filtrat frei von organischem Bodenkohlenstoff (SOC). Übrig bleibt nur der gelöste

17

organische Kohlenstoff (DOC), und anstelle von einer TOC-Messung spricht man jetzt von einer

DOC-Messung.

AOX ist ein Verfahren, mit dessen Hilfe die Gesamtmenge chlorierter, bromierter, jodierter

und fl uoridierter organischer Stoffe im Wasser bestimmt wird. Zu diesem Zweck wird Ab-

wasser oder Flusswasser durch Aktivkohle geleitet. Die Aktivkohle adsorbiert vorhandenes

organisches Material und wird danach verbrannt. Die Menge Chlor, Brom, Jod und/oder Fluor,

die hierbei freigesetzt wird, wird gemessen. AOX sagt nur etwas über Mengen im Wasser

aus, nicht aber über die Giftigkeit der Verbindungen. Die AOX-Bestimmung resultiert nicht in

direkten Daten über einzelne Stoffe, sondern gibt einen Hinweis auf die chemische oder bio-

logische Belastung des Wassers. AOX ist ein Sammelbegriff für viele industrielle Chemikalien.

Die organischen Stoffe, die Halogene4 enthalten, sind im Allgemeinen von Mikroorganismen

schlecht abbaubar.

Diese Eigenschaft sorgt zusammen mit der Adsorbierbarkeit für eine Ansammlung dieser

Stoffe im Gewebe von Wasserorganismen. Chlorierte organische Stoffe entstanden früher in

großen Mengen bei der Faserstoff- und Zellstoffherstellung als Nebenprodukt von Bleichver-

fahren. Sie werden allerdings auch heutzutage noch in der chemischen Industrie als Löse- und

Bleichmittel verwendet. Sogar in Flüssen, die weit von einer Verschmutzungsquelle entfernt

sind, werden infolge der Bildung chlorierter Phenole und Humussäuren durch Hausschwämme

relativ hohe AOX-Werte ermittelt.

Die verwendeten ISO-Norm-Vorschriften lassen Raum für den eigenen Beitrag eines Labors.

Deshalb lassen sich die ermittelten Gehalte der verschiedenen Labors nicht oder nur schlecht

miteinander vergleichen. Eine im IAWR-Rahmen ausgeführte Vergleichsuntersuchung (2003)

bezüglich der Streuung von AOX-Messdaten und später auch noch der DOC/TOC-Messdaten

hat dies eindeutig bestätigt. Sie wies eine besonders große Streuung bei staatlichen Labors

nach. Diese Befunde wurden von der IAWR bei der Internationalen Kommission zum Schutz

des Rheins (IKSR) zur Sprache gebracht. Die IKSR führt Berichterstattungen über die Was-

serqualität des Rheineinzugsgebiets aus und hat deshalb großes Interesse an der guten Ver-

4 Zu den Halogenen gehören Chlor, Fluor, Brom, Jod und Astatium.

18

gleichbarkeit der Messergebnisse. Eigentlich können nur Reihen, die lange Zeit von ein und

demselben Labor analysiert wurden, für Trendanalysen verwendet werden. Aus demselben

Grund ist auch der Vergleich verschiedener Probenentnahmestellen sehr schwierig. Deshalb

hat RIWA an der Probenentnahmestelle Lobith, wo die größten Abweichungen konstatiert

wurden, ab 2004 den AOX unter eigener Regie von DVGW - Technologiezentrum Wasser (TZW)

- ausführen lassen. Ausschlaggebend hierfür war, dass TZW auch die übrigen AOX-Messungen

im deutschen Teil des Rheineinzugsgebiets ausführt. Hierdurch wird die Vergleichbarkeit der

Messdaten gewährleistet.

21Voor uitleg zie pagina 52 en volgende.

LOBITH

22

LOBITH

Totale organische koolstof (TOC) [mg/l]

Opgeloste organische koolstof (DOC) [mg/l]


LOBITH

Adsorbeerbare organische halogeenverbindingen (AOX) [μg Cl/l]

Trichloormethaan [μg/l]

24

LOBITH

Trichloorethyleen [μg/l]

Tetrachloorethyleen [μg/l]


LOBITH

Fenantreen [μg/l]l]

Fluorantheen [μg/l]

26

LOBITH

Atrazine [μg/l]

Diuron [μg/l]


LOBITH

Glyfosaat [μg/l]

Aminomethylfosfonzuur (AMPA) [μg/l]

28

LOBITH

Voor uitleg zie pagina 52 en volgende.

Isoproturon [μg/l]

Chloortoluron [μg/l]


NIEUWEGEIN

32

NIEUWEGEIN




NIEUWEGEIN



34

NIEUWEGEIN




NIEUWEGEIN

Fenantreen [μg/l]


36

NIEUWEGEIN

Atrazine [μg/l]

Diuron [μg/l]


NIEUWEGEIN

Glyfosaat [μg/l]


38

NIEUWEGEIN


Isoproturon [μg/l]



ANDIJK

42

ANDIJK




ANDIJK



44

ANDIJK




ANDIJK

Fenantreen [μg/l]


46

ANDIJK

Atrazine [μg/l]

Diuron [μg/l]


ANDIJK

Glyfosaat [μg/l]


48

ANDIJK


Isoproturon [μg/l]


50 Voor uitleg zie pagina 52 en volgende.

Verloop van het AOX-gehalte over het Rijnstroomgebied in 2000 en 2005.

52

Legenda

Legenda Riwa-pict De gebruikte pictogrammen verdienen enige uitleg. Deze wijze van

weergeven heeft een groot voordeel: in één oogopslag is een groot

aantal zaken te onderkennen. De kleur geeft aan hoe het gehalte ligt

t.o.v. de DMR-streefwaarden:

• 0-79% van de streefwaarde is blauw

• 80-99% van de streefwaarde is geel

• 100 en groter is rood

• Geen kleur (wel een symbool) wil zeggen:

geen DMR-streefwaarde

Het symbool geeft aan hoe de trend is:

• Met een streep wordt aangegeven dat er geen trend kon

worden aangetoond óf dat er geen trend is

• Het pijltje geeft de richting van de (signifi cante) trend aan

(95% 2-zijdig betrouwbaar)

De kleurvulling geeft aan op hoeveel waarnemingen de uitspraak is

gebaseerd:

• 10-19 waarnemingen, het symbool is gekleurd en het vlak is wit

• 20 of meer waarnemingen, het symbool is wit en het vlak is

gekleurd

Een leeg vlak wil zeggen dat er geen (of te weinig) meetgegevens

zijn, we doen daar dus géén uitspraak.

53

Legenda

Legenda grafi eken

Parameter

Streefwaarden uit het Donau-, Maas- en Rijn

memorandum 2008

Jaargemiddelde milieukwaliteitsnorm (JG MKN)

uit Richtlijn 2008/105/EG

Legenda boxplots Maximum

90- Percentiel

75- Percentiel

gemiddelde

50- Percentiel (Mediaan)

25- Percentiel

10- Percentiel

Minimum

Alle grafi eken zijn gebaseerd op individuele waarnemingen.

54

Legenda

Legende Riwa-pict Visualisierung der Ergebnisse.

Die verwendeten Piktogramme bedürfen der Erläuterung. Diese Art der

Wiedergabe hat einen großen Vorteil: So können nämlich auf einen

Blick mehrere Punkte unterschieden werden.

Die Farbe gibt an, wie sich der Gehalt im Hinblick auf das IAWR-Qua-

litätsziel verhält:

• 0-79% der Qualitätsziel ist blau

• 80-99% der Qualitätsziel ist gelb

• 100 und mehr ist rot

• Keine Farbe (aber ein Symbol) bedeutet:

kein IAWR-Qualitätsziel

Das Symbol weist auf den Trend:

• Ein Strich deutet an, dass kein Trend ermittelt werden konnte bzw.

dass kein Trend vorliegt

• Der Pfeil deutet die Richtung des (signifi kanten) Trends an (95%

2-seitig zuverlässig)

Die Farbfüllung gibt an, auf wie vielen Beobachtungen die Aussage

basiert:

• 10-19 Beobachtungen, farbiges Symbol und weiße Fläche

• 20 Beobachtungen oder mehr, weißes Symbol und

farbige Fläche

Eine leere Fläche zeigt an, dass keine (oder zu wenig) Messdaten

vorliegen; deshalb erfolgt keine Aussage

55

Legende Grafi ken

Parameter

Zielwerte aus dem Donau-, Maas-

und Rhein-Memorandum 2008

Jahresmittelwert Umweltqualitätsnorm (JM UQN)

aus Richtlinie 2008/105/EG

Legende Boxplots Maximum

90- Perzentil

75- Perzentil

Mittelwert

50- Perzentil (Median)

25- Perzentil

10- Perzentil

Minimum

Legenda

Alle Grafi ken sind auf individuelle Beobachtungen basiert.

56

Colofon

Samenstelling : André Bannink

Inhoudelijke bijdragen : Peter Stoks

Meetgegevens : Rijkswaterstaat Waterdienst (Lobith), Waternet (Nieuwegein),

PWN (Andijk) en de leden van de IAWR

Databasebeheer : Gerrit van de Haar en Aart Smits

Uitgever : Vereniging van Rivierwaterbedrijven RIWA-Rijn

Ontwerp : Meyson Communicatie, Amsterdam

Fotografi e : Henny Boogert

Druk : KDR Marcom

ISBN : 978-90-6683-139-1

Impressum

Zusammenstellung : André Bannink

Inhaltliche Beiträge : Peter Stoks

Messdaten : Rijkswaterstaat Waterdienst (Lobith), Waternet (Nieuwegein),

PWN (Andijk) und Mitglieder der IAWR

Datenbankverwaltung : Gerrit van de Haar und Aart Smits

Publizist : Verband der Flusswasserwerke RIWA-Rhein

Gestaltung : Meyson Communicatie, Amsterdam

Photographie : Henny Boogert

Druck : KDR Marcom

ISBN : 978-90-6683-139-1

RIWA-Rijn

Groenendael 6

3439 LV Nieuwegein

T +31 30 - 600 90 30

F +31 30 - 600 90 39

E [email protected]

W www.riwa.org

Met deze publicatie beoogt RIWA-Rijn een handig en

overzichtelijk naslagwerk ter beschikking te stellen

aan iedereen die werkt aan of geïnteresseerd is in de

ontwikkeling van de kwaliteit van het Rijnwater.

Deze publicatie maakt deel uit van een serie.

Hoewel deze publicatie met de grootst

mogelijke zorgvuldigheid is samengesteld kan

RIWA-Rijn geen aansprakelijkheid aanvaarden voor

eventuele schade ten gevolge van het gebruik van de

gepubliceerde informatie.

Uitgave: april 2010

Documents

3o jaar Rijnwater - RIWA Rijn