H5. WUR onderzoek vislood
Tekst van het document
Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Droge, S.T.J., E.-J. Otten, M.-C. Boerwinkel, E. Peeters, N. van den Brink,
rapport 388
I. Roessink
mei 2023
Wetenschapswinkel
Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Droge, S.T.J., E.-J. Otten, M.-C. Boerwinkel, E. Peeters, N. van den Brink,
rapport 388
I. Roessink
mei 2023
Colofon Titel
Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Trefwoorden
Vislood, risico’s, aquatische slakken, opgeloste concentraties
Keywords
Lead sinkers, environmental risk, aquatic snails, dissolved concentrations
Opdrachtgever
Dit onderzoek is uitgevoerd in opdracht van de WUR Wetenschapswinkel, op verzoek van Stichting Gezond Water (SGW).
Projectuitvoering
Droge, S.T.J., E.-J. Otten, M.-C. Boerwinkel, E. Peeters, N. van den Brink, I. Roessink
Projectcoördinatie
I. Roessink
Financiële ondersteuning
Wageningen Wetenschapswinkel
Begeleidingscommissie
Egbert Lobée – Stichting Gezond water Ton de Jong – Stichting Gezond Water Emiel Derks – sportvisserij Nederland Martin Goossen – Hoogheemraadschap Rijnland Lèneke Pfeiffer – Wetenschapswinkel Wageningen
Fotoverantwoording
De foto’s, kaartjes en figuren zijn vervaardigd door de auteurs of de meewerkende studenten, tenzij anders aangegeven
Vormgeving
Wageningen University & Research, Communication Services
Druk
RICOH, ‘s-Hertogenbosch
Bronvermelding
Verspreiding van het rapport en overname van gedeelten eruit worden aangemoedigd, mits voorzien van deugdelijke bronvermelding
ISBN
978-94-6447-675-0
DOI
10.18174/629473
Wageningen, Wetenschapswinkel rapport 388
2 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Rapportnummer 388
Dr S.T.J. Droge; E-J Otten; M-C Boerwinkel; Dr ir E.T.H.M. Peeters, prof Dr ir N. J. Van den Brink, Dr ir I Roessink Wageningen, mei 2023 Stichting Gezond Water
Stichting Gezond Water (SGW) zet zich in voor schoon water en de gezondheid van watersystemen en mensen in Nederland. Hierbij heeft de stichting een brede blik en richt zich op het water zelf, de waterbodem, waterleven en het land dat beïnvloed wordt door het water. SGW heeft geen inkomsten en is afhankelijk van donaties. Vanaf de oprichting ligt de focus op het risico van het gebruik van vislood. Dit omdat lood toxisch is voor zowel mensen (bij eigen fabricage van loodjes en via handcontact vislood) als voor het aquatische milieu.
Wageningen Environmental
Wageningen Environmental Research draagt door deskundig
Research
en onafhankelijk onderzoek bij aan het realiseren van een
Onderdeel van Wageningen
kwalitatief hoogwaardige en duurzame groene leefomgeving.
University & Research
Wetenschapswinkel Wageningen
Maatschappelijke organisaties zoals verenigingen en
University & Research
belangengroepen, die niet over voldoende financiële middelen
Postbus 9101
beschikken, kunnen met onderzoeksvragen terecht bij de
6700 HB Wageningen
Wageningen Wetenschapswinkel. Deze biedt ondersteuning bij
(0317) 48 39 08
de realisatie van onderzoeksprojecten. Aanvragen moeten
wetenschapswinkel@wur.nl
aansluiten bij de werkgebieden van Wageningen University & Research: duurzame landbouw, voeding en gezondheid, een leefbare groene ruimte en maatschappelijke veranderingsprocessen.
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
|3
4 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Inhoud
Voorwoord
7
Samenvatting
9
Summary
11
1
Introductie
13
1.1
Achtergrondinformatie over de opdrachtgever
13
1.2
Draagvlak voor onderzoek binnen en buiten de aanvragende organisatie
13
1.3
Aanleiding voor het verzoek
13
1.4
Onderzoeksvragen
14
2
Literatuurstudie
15
2.1
Milieuchemisch gedrag van lood in water/sediment
15
2.2
Ontwikkelingen in regulering van (vis)lood
16
2.3
Milieu-concentraties van lood in Nederland
18
2.3.1 Achtergrond-concentraties van lood in Nederlandse oppervlaktewateren
18
2.3.2 Sediment concentratie van lood in Nederlandse oppervlaktewateren
23
Jaarlijks emissie van lood via vislood in Nederland
24
2.4.1 Vislooddichtheid bepalingen in wetenschappelijke literatuur
24
2.4.2 Experimentele emissiestudies van opgelost lood uit lood in vaste vorm
24
2.4.3 Schattingen voor Nederlandse oppervlaktewateren
26
Effect-concentraties van lood op aquatische organismen
27
2.5.1 Opgelost lood
27
2.5.2 Korte termijn effectconcentraties (acuut).
27
2.5.3 Lange termijn effectconcentraties (chronisch)
29
2.5.4 Samenvattende Europese evaluatie van lood effectconcentraties
30
2.5.5 Vislood
31
2.6
Kerninzichten waaruit experimentele opzet is afgeleid
31
3
Experimentele toxiciteitsstudie van waterslakken blootgesteld aan vislood
33
3.1
Introductie
33
3.2
Materiaal en methode
34
3.2.1 Materiaal
34
3.2.2 Methode van het loodemissie experiment
34
3.2.3 Methode van het blootstellingsexperiment
35
2.4
2.5
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
|5
3.3
3.4
3.2.4 Beëindiging van het experiment
35
3.2.5 Analyse methodes
36
3.2.6 Data-analyse
36
Resultaten
37
3.3.1 Hardheid, pH, en zuurstofgehalte
37
3.3.2 Ontwikkeling van loodemissie uit splitlood in systemen met alleen water
37
3.3.3 Ontwikkeling van loodemissie uit splitlood in systemen met sediment
40
3.3.4 Effecten van vislood op Potamopyrgus antipodarum (modderslak)
41
3.3.5 Effecten van vislood op Physella acuta (puntige blaashoorn)
42
Discussie
43
3.4.1 Emissie van opgelost lood uit vislood
43
3.4.2 Risico van opgelost lood uit vislood voor het aquatische ecosysteem
44
3.4.3 Toekomstige ontwikkelingen voor risico’s van zware metalen in het aquatisch milieu afkomstig van sportvisserij. 4
Conclusies
Referenties Bijlage 1
45 47 49
Kamerstuk 33 118, Nr 41, vraag 77
6 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
51
Voorwoord Stichting Gezond Water probeert vislood van de lijn te krijgen. Via de Wetenschapswinkel heeft de vraag van SGW over de effecten van vislood voor waterorganismen geleid tot dit onderzoek. De resultaten spreken voor zich; vislood veroorzaakt schade bij rode lijst soorten. Bodem en waterbodemverontreiniging door lood is een gegeven, vislood dat bewust of onbewust achter wordt gelaten levert een forse bijdrage ruim 30% van de loodverontreiniging van het water wordt veroorzaakt door sportvisserij, en dat is onnodig! SGW benadert de overheid (waterschappen, Rijkswaterstaat, provincies, ministeries) en sportvisserijorganisaties (Sportvisserij Nederland, hengelsportverenigingen, Retail) om aan het onnodige loodgebruik en -verlies een eind te maken. Maar naar ons idee wordt daar nog te weinig aan gedaan terwijl voor het zeer zorgwekkende lood in Nederland vanaf 2016 minimalisatieplicht geldt. Er bestaan voor vislood vele alternatieven het zou mooi zijn wanneer daar meer gebruik van wordt gemaakt. Stichting Gezond Water dankt de Wageningen University & Research voor het enthousiasme en het werk. Namens Stichting Gezond Water, Ton de Jonge en Egbert Lobée.
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
|7
8 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Samenvatting Stichting Gezond Water (SGW) heeft in 2020 de WUR Wetenschapswinkel benaderd om binnen de WUR een studie uit te laten voeren naar de risico’s van verloren/losgekoppeld vislood voor het aquatisch milieu. Omdat er in Nederland zowel beroeps- als hobbymatig veel gevist wordt en dit deels op vaste stekken gebeurt, hoopt het verloren lood zich lokaal op. Het gebruik van vislood kent volgens de Waterwet officieel een vergunningplicht, echter hierop wordt niet gehandhaafd door de verantwoordelijke instanties. Er is in 2021 door de Europese instantie ECHA, als verantwoordelijke autoriteit voor regulatie van chemische stoffen, een voorstel ingediend om loodgebruik in de jacht en visserij uit te faseren. Doel is om daarmee de loodemissie naar het milieu te reduceren, en het risico van (directe en indirecte) negatieve effecten van lood op mens en ecosysteem aanzienlijk te verlagen. In 2023 zal de Commissie hierover beslissen. SGW vraagt met dit onderzoek voor extra wetenschappelijke onderbouwing van de inschatting van de risico’s van lood voor het aquatische milieu.
Om de invulling van de experimentele fase in dit project over mogelijke risico van vislood op het watermilieu af te bakenen, is literatuuronderzoek gedaan naar mogelijke jaarlijkse hoeveelheid vislood die via hengelsport in het milieu komt, metingen van concentraties van opgelost lood in Nederlands oppervlaktewater, en effectconcentraties van lood in toxiciteitsstudies. Uit beschikbare gegevens van diverse meetlocaties blijkt dat het jaarlijks gemiddelde in heel Nederland onder de milieukwaliteitseis (JG-MKE) van 1,2 µg/L vrij-opgelost lood ligt, slechts sporadisch is een gemeten waarde boven de 1,2 µg/L gerapporteerd. Ter vergelijking, Nederlands regenwater heeft een gemiddelde loodconcentratie van 0,9 µg/L. Waterslakken lijken de gevoeligste waterdieren voor opgelost lood te zijn, met een grenswaarde waaronder geen langdurige effecten worden gevonden van 12 µg/L. Bovendien blijkt de giftigheid van lood afhankelijk van enkele watercondities, zoals zwevende stof in de waterkolom, water hardheid, en pH. Uit één experimentele emissiestudie met 4 loodkorrels in sediment-water systemen bleek dat bij neutrale pH loodconcentraties kunnen voorkomen die boven de JG-MKE liggen. De emissiestudie met loodkorrels is als uitgangspunt genomen voor de experimentele projectfase.
Een dosiseffect relatie is onderzocht met waterslakjes, met 4 verschillende dichtheden van 3 mm splitlood (0, 4, 20, 100 loodjes per pot met 1 liter water) zowel met als zonder laagje van 2 cm fijn sediment. Na 4 weken incubatie van het lood zijn slakken blootgesteld gedurende 4 weken. Opgeloste loodconcentraties (gefilterd over 45 µm) waren ook in het huidige experiment met 4 loodjes per liter water boven de JG-MKE in testsystemen zonder sediment, maar in geen van de blootstellingen aan vislood was een significant effect op sterfte of groei op de (sub-)adulte Physella acuta waarneembaar. In testsystemen met sediment was het merendeel van vrijgekomen lood gebonden aan sediment, maar waren met 20 loodjes per liter water in alle replica’s de opgeloste loodconcentraties boven de JG-MKE na 56 dagen. De waterslak Physella acuta ondervond geen effecten van lood op sterfte, maar in vergelijking met de controle groep was de groei van de slakken significant lager bij 4 loodjes per pot met 1 liter water. Dit komt overeen met 108 cm2 loodobject per m2 sedimentoppervlakte (1,1% van bodemoppervlak is lood). De emissiesnelheid van splitlood op sediment is bepaald op 3,1-3,8 mg/cm2/jr (0,26% van het vislood per jaar).
De resultaten van de laboratorium studie geven aan dat bij de laagst geteste looddichtheid (loodobjecten beslaan 1,1% van bodemoppervlak), verloren vislood op de waterbodemoppervlakte in stagnant water een milieurisico oplevert. De looddichtheid in deze studie lag ruim hoger dan op typische vislocaties (Engeland, Wales, VS).De risico’s van loodemissie zou nog beter kunnen worden getoetst op juveniele slakjes die een grotere groei doormaken dan de nu gebruikte sub adulte individuen. Het realistische risico voor waterdieren van opgelost lood dat vrijkomt uit vislood in Nederlandse watersystemen is nog lastig in te schatten. Hiervoor is meer inzicht nodig in bijvoorbeeld de looddichtheid op populaire vislocaties, de mate waarin het vislood aan de sedimentoppervlakte ligt, de verdunningsfactor (doorstroomsnelheid), de sedimentatie snelheid van zwevende deeltjes (afdekking lood), en invloed van baggeren. De oppervlakte van loodobjecten op locaties waar veel sportvisserij wordt beoefend lijkt (nog) niet direct bepaald in Nederland, en zou gezien de decennialange nalevering van lood dat al aanwezig is in het milieu nader onderzocht moeten worden.
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
|9
10 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Summary Stichting Gezond Water (SGW) approached the Science Shop of the WUR in 2020 with the question to investigate the risks of lost/released fishing lead to the aquatic environment. Since both professional and recreational fishing activities are very abundant in the Netherlands, and can occur on rather fixed locations lost lead accumulates locally. The use of fishing lead is officially subject to licensing under the Water Act, but this is not enforced by the responsible authorities. In 2021, the European body ECHA, as the authority responsible for regulating chemicals, submitted a proposal to phase out the use of lead in hunting and fishing. The aim is to reduce lead emissions to the environment and significantly reduce the risk of (direct and indirect) negative effects of lead on humans and ecosystems. The Commission will make a decision in 2023. To delineate the interpretation of the experimental phase in this project on possible risks of fishing lead on the aquatic environment, literature research was conducted on the possible annual amount of fishing lead entering the environment via angling, measurements of concentrations of dissolved lead in Dutch surface water, and effect concentrations of lead in toxicity studies.
Available data from various measurement sites show that the annual average throughout the Netherlands is below the environmental quality requirement (JG-MKE) of 1.2 µg/L free-dissolved lead, only sporadically has a measurement value above 1.2 µg/L been reported. In comparison, Dutch stormwater has an average lead concentration of 0.9 µg/L. Aquatic snails appear to be the most sensitive aquatic animals to dissolved lead, with a limit value of 12 µg/L below which no long-term effects are found. Moreover, lead toxicity appears to depend on certain water conditions, such as suspended solids in the water column, water hardness and pH. A previous experimental emission study with 4 lead pellets in sediment-water systems showed that lead concentrations above the JG-MKE can occur at neutral pH. The emission study with lead pellets was taken as a starting point for the experimental project phase. A dose-effect relationship was investigated with water snails, with 4 different densities of 3 mm split lead sinkers (0, 4, 20, 100 lead sinkers per jar containing 1 liter of water) both with and without a layer of 2 cm of fine sediment. After 4 weeks of lead incubation, snails were exposed for yet another 4 weeks.
Dissolved lead concentrations (filtered over 45 µm) were also above the JG-MKE in the present experiment with 4 leads per liter of water in test systems without sediment, but no significant effect on mortality or growth on the (sub-)adult Physella acuta was detected. In test systems with sediment, most of the released lead was bound to sediment, but at 20 sinkers per liter of water in all replicates, dissolved lead concentrations were above the JG-MKE after 56 days. The water snail Physella acuta experienced no effects of lead on mortality, but compared to the control group, snail growth was significantly lower at 4 lead sinkers per jar of 1 liter of water. This corresponds to 108 cm2 of lead object per m2 of sediment surface area (1.1% of bottom surface area is lead). The emission rate of split lead on sediment was determined to be 3.1-3.8 mg/cm2/yr (0.26% of fish lead per year). The results of this laboratory study indicate that at the lowest density tested (lead sinkers covering 1.1% of bottom surface), lost sinkers on the water bottom surface in stagnant water pose an environmental risk. Lead densities in this study were well above those at typical fish sites (England, Wales, USA). Lead emission risks could be further tested on juvenile snails that experience greater growth than the sub-adult individuals currently used.
The realistic risk to aquatic animals from dissolved lead released from sinkers in Dutch water systems is still difficult to estimate. For this, more insight is needed into, for example, the density of sinkers at popular fish sites, the extent to which sinkers stay at the sediment surface, the dilution factor (flow rate of water), the sedimentation rate of suspended solids (covering sinkers), and the influence of dredging. The area of lead objects at locations where there is a lot of recreational fishing activity seems not (yet) to be identified in the Netherlands, and should be further investigated in view of the decades-long lead backlog already present in the environment.
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
| 11
12 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
1
Introductie
1.1
Achtergrondinformatie over de opdrachtgever
Stichting Gezond Water (SGW) zet zich in voor schoon water en de gezondheid van watersystemen en mensen in Nederland. Hierbij heeft de stichting een brede blik en richt zich op het water zelf, de waterbodem, waterleven en het land dat beïnvloed wordt door het water. SGW heeft geen inkomsten en is afhankelijk van donaties. Vanaf de oprichting ligt de focus op het risico van het gebruik van vislood. Dit omdat lood toxisch is voor zowel mensen (bij eigen fabricage van loodjes en via handcontact vislood) als voor het aquatische milieu. Hiernaast is er tevens aandacht voor ‘vispluis’ (de resten aan draad die in kluwens kunnen aanspoelen), plastic en kunstaas. Omdat SGW impact wil hebben en ambitieus is, is het aantal onderwerpen beperkt zodat ze een duidelijke focus kan houden.
1.2
Draagvlak voor onderzoek binnen en buiten de aanvragende organisatie
De stichting is al sinds 2018 met deze materie bezig en heeft dit onderwerp tot op verschillende bestuurlijke niveaus op de agenda gezet dan wel geprobeerd te zetten. Daar vislood het belangrijkste aandachtspunt binnen de focus van de stichting is, is er een grote wens van de stichting om dit met wetenschappelijk onderbouwde argumenten te kunnen onderbouwen. Mede omdat de stichting de nodige weerstand ondervindt in verschillende (bestuurlijke) lagen van de samenleving om dit onderwerp geagendeerd te krijgen. Omdat het verlies van vislood door vissers een neveneffect is van o.a. de hengelsport is het een onderwerp dat in geheel Nederland (en ook daarbuiten) speelt 1, 2.
1.3
Aanleiding voor het verzoek
Vislood is een product dat in het milieu terecht komt als lood loslaat/loskoppelt van het vistuig of het vistuig zelf beschadigd raakt. Omdat er in Nederland zowel beroeps- als hobbymatig veel gevist wordt en dit deels op vaste stekken gebeurt, hoopt het verloren lood zich lokaal op. Een ophoping van zware metalen, zoals lood, in het milieu kan zeer onwenselijke effecten op aquatische evertebraten, vissen en andere wilde dieren. Hierbij dient opgemerkt te worden dat lood verschillende vormen kent en dat vooral het opgeloste lood voor het milieurisico zorgt, evenals looddeeltjes die door dieren kunnen worden opgegeten en in de maag oplossen. Evertebraten worden blootgesteld aan de opgeloste lood concentraties terwijl vissen en andere dieren het vislood ook kunnen binnenkrijgen tijdens het voedsel zoeken. Het gebruik van vislood kent volgens de waterwet officieel een vergunningplicht, zoals gesteld op 18 november 2016 door de Minister van lnfrastructuur en Milieu in de beantwoording van kamervragen (Zie Bijlage: Kamerstuk 33 118, Nr 41, vraag 77). Echter, hierop wordt niet gehandhaafd door de verantwoordelijke instanties. Hoewel er convenanten gesloten zijn, die o.a. door Sportvisserij Nederland worden ondersteund, om het gebruik van vislood uit te faseren is de bijbehorende termijn waarop dit moet gebeuren erg lang.
Dit samen met de enorme hoeveelheid lood die verloren wordt, de onduidelijkheid over het gedrag van lood in het Nederlandse oppervlaktewater en het type organismen dat mogelijk op verschillende manieren wordt blootgesteld, maakt dat dit probleem mogelijk een hogere urgentie verdiend dat het momenteel krijgt. De Stichting Gezond Water heeft de wetenschapswinkel van Wageningen UR benaderd om antwoorden te krijgen op deze vragen.
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
| 13
WENR heeft dit project opgepakt in de vorm van een literatuurstudie en een experimentele laboratorium studie in samenwerking met de vakgroep Aquatic Ecology and Water Quality Management van Wageningen Universiteit.
1.4
Onderzoeksvragen
De hoofdvraag is gedefinieerd als zijnde in welke mate vislood onderdeel is van de aanwezige lood verontreiniging van oppervlaktewater en welke risico’s dit lood met zich mee kan brengen voor het milieu. Om dit te kunnen beantwoorden is deze vraag onderverdeeld in verschillende deelvragen: 1. Wat zijn de concentraties van opgelost lood in het Nederlandse oppervlaktewater en hoe verhouden deze zich dit tot de toxiciteit van opgelost lood voor de verschillende aquatische organismen? 2. Wat is het gedrag van vislood in het Nederlandse oppervlaktewater? Komt het opgeloste lood inderdaad vrij en heeft dit een direct effect op het waterleven te hebben of zijn er andere blootstellingsroutes, zoals ingestie van lood, waardoor biota nadelige effecten kan ondervinden? 3. In welke mate levert verloren vislood een risico voor waterorganismen? In antwoord op deelvraag 1 schetst een literatuuronderzoek een beeld van het milieuchemisch gedrag van opgelost lood (Hoofdstuk 2.1), de loodconcentraties in het Nederlands aquatische milieu (Hoofdstuk 2.2), en huidige stand van kennis over effectconcentraties op aquatische organismen (Hoofdstuk 2.3).
Omdat opgelost lood onder invloed van eigenschappen van het water in verschillend vormen aanwezig kan zijn, en daarmee in meer of mindere mate beschikbaar is voor opname in aquatische organismen, is het milieuchemisch gedrag van lood deels bepalend voor mogelijke milieuschade. In dit rapport worden de gemeten concentraties van opgelost lood in Nederland vergeleken met milieukwaliteitseis waardes, en de laagste concentraties die mogelijk schadelijke blijken uit recente toxiciteitsstudies met aquatische organismen. In antwoord op deelvraag 2 kan worden gesteld dat de schade die lood afkomstig uit jacht en visserij kan aanrichten aan watervogels via ingestie tot nu toe de voornaamste reden voor zorg is geweest, wat in meerdere landen al tot restricties en regulering heeft geleid. Er wordt een kort overzicht gemaakt van internationale reguleringen op het gebied van vislood. Enkele monitoringsstudies die de hoeveelheid vislood per vislocatie hebben bepaald zullen worden besproken, waaruit conclusies worden getrokken over de (her)haalbaarheid van dit soort metingen binnen dit project. Ingestie door aquatische organismen zoals op de bodem foeragerende vissen is voor zover bekend niet onderzocht.
In antwoord op deelvraag 3 kan ten eerste worden gesteld dat het risico van loodvervuiling op aquatische evertebrate organismen in talrijke studies is onderzocht, onder verschillende omstandigheden zoals in Hoofdstuk 2.3 in dit rapport is weergegeven. Deze studies gaan echter allemaal uit van gecontroleerde blootstelling aan opgelost lood. Studies naar de koppeling van jaarlijks verlies van vislood en mogelijke risico’s gerelateerd aan deze bron van opgelost lood zijn we echter niet tegengekomen. Eén corrosie studie met vislood wordt bediscussieerd waarin verschillende omstandigheden zijn getoetst waarbij opgelost lood kan vrijkomen uit loodkorrels. Aan de hand van deze studie is ingeschat dat een experimentele toxiciteitsstudie met vislood kan worden opgezet die zou kunnen aantonen of verlies van vislood een mogelijk risico vormt voor aquatische organismen.
14 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
2
Literatuurstudie
2.1
Milieuchemisch gedrag van lood in water/sediment
Vislood komt in vaste vorm (Pb(s)) in het water terecht en wordt voornamelijk door oxidatie omgezet naar opgeloste vormen. Lood komt eerst in de instabiele vorm ‘PbO’ en gaat vandaar over naar andere opgeloste vormen (Figuur 2.1). Zoals aangegeven in de grafieken zal bij pH lager dan 6.5 de opgeloste vorm Pb2+ dominant zijn. Afhankelijk van de hardheid van het water is bij pH 7-9 de dominante vorm PbOH+ of PbCO3. Een deel van het lood zal in de waterboden terecht komen. Onder anaerobe omstandigheden is lood stabiel en zal nauwelijks corroderen en dus vrijwel niet oplossen in de water fase. Dit geldt ook voor sedimentenlagen enkele millimeters onder het oppervlak.
Figuur 2.1
Een voorbeeld van het effect van twee waterkwaliteitsparameters op lood in water. Het laat de dominante lood soorten
als een functie van pH bij lage (links) en hoge (rechts) opgeloste totaal carbonaat-gehaltes zien. Overgenomen van National Academies of Sciences (2017)3.
Lood bindt vrij sterk aan in de waterkolom zwevende deeltjes (SPM, ‘suspended particular matter’). Aangezien niet wordt verwacht dat de gebonden fractie van lood via de huid of kieuwen wordt opgenomen in het weefsel van waterorganismen, is de giftigheid van lood in oplossing mede afhankelijk van het zwevend stofgehalte [SPM]. De opgeloste fractie van lood staat in evenwicht met de concentratie gebonden aan SPM. Het RIVM stofdossier van lood (https://rvszoeksysteem.rivm.nl/stof/detail/877) geeft voor zwevende stof een bindingsratio “Kp” 646.000 L/kg 4 (logKp van 5.81). Deze bindingsratio geeft aan dat bij een opgeloste waterconcentratie van bijvoorbeeld 1 µg/L, de concentratie lood gebonden aan zwevend stof 646.000 µg/kg is (646 mg/kg). Als de SPM-gehalte in kg/L wordt uitgedrukt, is de relatie tussen de fractie opgelost lood (fopgelost) ten opzichte van de totale hoeveelheid lood in de water matrix te berekenen via Kp met de volgende vergelijking: 𝑓𝑜𝑝𝑔𝑒𝑙𝑜𝑠𝑡 =
1 1 + (𝐾𝑃 ∙ [𝑆𝑃𝑀]})
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
| 15
Bij een typisch SPM-gehalte van 10 mg/L (=0.00001 kg/L), en de Kp van 646.000, is de vrij-opgeloste fractie voor lood maar 13% van de totale lood aanwezig in de waterkolom: 𝑓𝑜𝑝𝑔𝑒𝑙𝑜𝑠𝑡 =
1 = 0.13 1 + (646.000 ∙ 0.00001)
Uit bovenstaande berekening blijkt dat een milieurelevante concentratie [SPM] van 10 mg/L de toxiciteit sterk kan beïnvloeden (zie ook sectie 2.5.2). Aangezien zwevende deeltjes in de waterkolom in veel gevallen grotendeels organisch materiaal zijn, is de Kp ook in een versimpelde schatting vergelijkbaar met de fractie organische materiaal in sediment. Dit zou voor een sediment met 10% organisch materiaal betekenen dat een vrij opgeloste waterconcentratie van 1 µg/L in evenwicht is met een sediment concentratie van 64,6 mg/kg. De binding van lood aan SPM en sediment is afhankelijk van meerdere variabelen, zoals pH (zie Figuur 2.1), zoutgehalte, concentraties ander zware metalen, organisch koolstof gehalte, en wellicht ook het kleigehalte en de type kleimineralen. Omdat waterconcentraties sterk kunnen fluctueren, en het bindingsproces niet instantaan is, zal in oppervlaktewater een bepaalde waterconcentratie niet overal in evenwicht zijn met de sedimentconcentratie. De sedimentconcentratie zal niet altijd de bovenliggende waterconcentratie bepalen omdat de uitwisseling niet snel genoeg verloopt. Bovendien kan de sedimentconcentratie ruimtelijk variabel zijn in de bovenste centimeters, bijvoorbeeld door historische vervuiling in een diepere sedimentlaag welke op specifieke plekken bloot komt te liggen, of juist depositie met recent vervuild zwevend materiaal.
2.2
Ontwikkelingen in regulering van (vis)lood
Lood is door het RIVM aangemerkt als zeer zorgwekkende stof (ZZS, sinds 2-12-2013 op lijst), en opgenomen op de lijst van 45 stoffen vastgesteld in de Richtlijn prioritaire stoffen uit de 2013 Europese Kaderrichtlijn Water (KRW). Voor ZZS stoffen geldt in Nederland op grond van het Activiteitenbesluit een minimalisatieplicht middels vervanging door minder gevaarlijke stoffen en technieken. Loodconcentraties worden daarom regelmatig gemonitord op meerdere locaties in Nederland. Oorspronkelijk golden de MTRwaarden (Maximaal Toelaatbaar Risiconiveau) uit de Regeling milieukwaliteitseisen gevaarlijke stoffen oppervlaktewater als wettelijke toetswaarden. Voor het ecosysteem is het MTR het maximale niveau waarbij 95% van de potentieel aanwezige soorten in een ecosysteem zijn beschermd. De MTR was voor 2009 bepaald op totaalconcentratie van 220 μg/L, en MTR opgelost op 11 μg/L (wat in dit geval maar 5% van de totaal concentratie is). Vanuit de KRW zijn er oppervlaktewater normen voor lood bepaald. De Europese KRW onderscheidt twee soorten milieukwaliteitsnormen: de Jaargemiddelde Milieukwaliteitseis (JG-MKE), die bescherming moet bieden tegen effecten van langdurige blootstelling, en de Maximaal Aanvaardbare Concentratie Milieukwaliteitseis (MAC-MKE), gericht op kortdurende concentratiepieken.
De normen voor lood zijn vastgelegd in het Besluit Kwaliteitseisen en Monitoring Water 2009 (BKMW). De Europese JG-MKE voor lood in water is eerst op 7,2 µg Pb/L gezet (metingen in over 0.45 μm gefilterd water), en de MAC-MKE op 14 µg Pb/L, waarbij geen verschil was tussen zoet en zout. De recentelijk herziene JG-MKE voor biologisch beschikbare concentraties van de stoffen zijn verlaagd tot 1,2 µg Pb/L voor zoetwater5. Ter vergelijking: in het drinkwaterbesluit is als norm 10 µg Pb/L opgenomen6. De grootste bron van lood in drinkwater is afkomstig uit het leidingwerk, gezien concentraties in drinkwater direct na het zuiveren doorgaans lager zijn dan 1 µg Pb/L (Dunea, n.d.). Tabel 2.1 geeft het verloop van de kwaliteitseisen weer.
16 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Tabel 2.1
Milieukwaliteitseisen voor lood in zoetwater in Nederland.
<2009 MTR opgelost:
11 µg/L
2009 BKMW
Sinds 2013 KRW
JG-MKE: 7,2 µg/L
JG-MKE vrij opgelost: 1,2 µg/L
MAC-MKE: 14 µg/L
MAC-MKE: 14 µg/L
MTR totale conc.: 220 µg/L
Streefwaarde totaal opgelost 5,3 µg/L
Oppervlaktewater achtergrondconcentratie: 0.2 µg/L (NW4 1998) MTR sediment (droge stof): 530 mg/kg Sediment achtergrondconcentratie: 85 mg/kg (RIVM 1997)
Meerdere soorten vogels gebruiken klein grind om vertering van voedsel in hun maag te faciliteren. De grootte van dit ingenomen materiaal is afhankelijk van de grootte van de betreffende vogel maar het omvat de diameter van losse loodkorrels. Inname van losse loodkorrels, of lood afkomstig van vistuig via een prooi, leidt in het zure milieu van de maag tot snelle opname van opgelost lood in het maagsap, waarna er meerdere toxicologische responsen kunnen optreden, mogelijk met sterfte tot gevolg 2. Inname van vast lood is gedocumenteerd in meerdere soorten vogels waarbij inname van een enkele loodkorrel kan al overschrijding van maximaal veilige bloedwaarden kan opleveren 2. Om vogelsterfte, waaronder zwanen, als gevolg van loodvergiftiging terug te dringen is in Engeland en Wales al in 1987 een verbod op vislood in de gewichtsklasse 0.1 – 30 g ingesteld 7. In Denemarken geldt sinds 2002 een verbod op verkoop en import van vislood. In Noord-Amerika is de afname van populaties van IJsduikers (‘common loon’, Gavia immer) als gevolg van loodvergiftiging reden tot strenge regulering in enkele staten (New Hampshire 2000, New York en Vermont 2004, Massachusettes en Maine 2013). In het huidige project kan experimenteel werk aan risico’s van vislood voor watervogels helaas niet ingepast worden daar dit specifieke test faciliteiten en vergunningen nodig heeft.
Verder is het ook van weinig toegevoegde waarde omdat dit al relatief uitgebreid is beschreven2. Vanaf 15 februari 2023 geldt er in de EU een verbod van het gebruik van loodhagel in de jacht “in watergebieden of op 100 meter of minder van watergebieden”. Deze wet is in januari 2021 aangenomen (Regulation (EU) 2021/57), na verzoek van de Commissie in 2015 aan de Europese regulerende instantie European Chemicals Agency (ECHA) naar wetenschappelijke onderbouwing voor gebruik van lood in wetlands. In aanvulling op deze verkenning naar wetlands heeft in juli 2019 de Europese Commissie ECHA verzocht het breder gebruik van lood in munitie en in de visserij te onderzoeken en waar nodig beperkingen voor te stellen. In februari 2021 heeft ECHA een EU Annex XV voorstel opgesteld met onderbouwing om loodgebruik voor munitie en visserij in EU grotendeels stop te zetten 8. Het rapport gaat in op productie en gebruik van lood, het chemische gedrag van lood in het milieu, milieueffecten op terrestrische en aquatische systemen, waar vooral veel aandacht aan risico’s voor vogels gegeven wordt, en er wordt gekeken naar haalbare alternatieven. Daarnaast worden er de “predicted no effect concentration” (PNEC) waarden gegeven voor zoet en zout water en sediment (zie Hoofdstuk 2.5).
De PNEC-waarden zijn gestandaardiseerd op opgeloste lood concentraties en toegespitst op realistische Europese ecoregios. Deze waarden kunnen worden gebruikt in een risicobeoordeling van lood wanneer de concentraties in water of sediment beschikbaar zijn. ECHA stelt in het Annex XV voorstel een verbod voor op het in de handel brengen en het gebruik van (met overgangsperioden afhankelijk van type en gewicht): •
Loodjes en visaas ≤ 50 g: drie jaar.
•
Loodjes en visaas > 50 g: vijf jaar.
Het hierop volgende geconsolideerde advies van zowel het Comité risicobeoordeling (RAC) en het Comité sociaaleconomische analyse (SEAC) van ECHA (31 mei-3 juni 2022) ondersteunt dit beperkingsvoorstel, met als toevoeging een kortere uitfaseringsperiode voor loodhagel dan 5 jaar (ECHA/NR/22/11). Het voorstel van de Commissie tot wijziging van de lijst van stoffen waarvoor op basis van Bijlage XVII bij REACH beperkingen gelden, zal door de EU-lidstaten in het REACH-comité ter stemming worden voorgelegd (begin 2023). Als de restrictie wordt aangenomen geldt deze vanaf eind 2023. Verkoop en gebruik van klein lood <50 g zal dan eind 2026 uitgefaseerd kunnen zijn.
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
| 17
2.3
Milieu-concentraties van lood in Nederland
2.3.1
Achtergrond-concentraties van lood in Nederlandse oppervlaktewateren
Lood komt in het oppervlaktewater via meerdere routes en processen. De lood concentratie in het influent en effluent van rioolwaterzuiveringen is sinds 1990 gedaald (Figuur 2.2) 9. Begin jaren negentig heeft de overheid afspraken gemaakt met de industrie om de emissies van diverse stoffen te reduceren. Voor 1985 was loodvrije benzine bijvoorbeeld een uitzondering, sinds 1996 is vrijwel alle benzine loodvrij. Daardoor is de concentratie van lood in lucht en hemelwater in Nederland fors gedaald. En bleek de gemiddelde loodconcentratie in afstromend hemelwater van daken en wegen in woonwijken tussen 2007 en 2020 significant lager te zijn dan vóór 2007, een daling van 30 naar 16 μg/L. Desalniettemin blijft deze stroom nog altijd een mogelijke hotspot voor lood in het afvalwater/oppervlaktewater.
Figuur 2.2
Concentraties voor lood en andere zware metalen in Nederland in effluent bij zuivering stedelijk afvalwater
(CBS 2019).
Loodconcentraties in zoet oppervlakte water in de periode van 1985 tot en met 2001 varieerden tussen de 1.8 en 14,1 µg/L 11 (Tabel 2.2, Figuur 2.2). Er lijkt voor deze data set geen duidelijk onderscheid te zijn gemaakt tussen totale waterconcentraties en gefilterde waterconcentraties, wat vergelijking met huidige normering lastig maakt. De (totaal-)concentraties van lood in de periode tot en met 2002 lagen onder het maximaal toelaatbaar risico (220 µg/L) maar deels boven de streefwaarden (5,3 µg/L), en boven de toen geldende Europese jaarlijkgemiddelde milieukwaliteitseis (JG-MKE) van 7,2 µg/L.
Tabel 2.2
Loodconcentraties (opgelost, in µg/L) in zoet oppervlaktewater in de periode van 1985 tot en met 2001. Aangepast
overgenomen (CBS et al., 2004). Gemiddelden van 90-percentiel concentraties (µg/L)A
a
1985
1990
1995
1999
2000
2001
Rijn
6,6
7,4b
6,4
4,4
4,8
4,2
Maas
11,5
10,8
13,5
10,4
11
6,6
Schelde
8,2
4,4
5,5
8,4
7,6
5,1
IJsselmeer
2,4
4,4
3,5
3,3
1,8
1,9
rijkswateren
7,4
7,1
8
6,2
6,2
5,4
regionale wateren
13,7
8,9
9
10,7
12,6
14,1
Een 90-percentiel is het concentratieniveau dat in 10% van de metingen wordt overschreden. De getallen wijken iets af van voorgaande jaren vanwege een andere berekeningsmethode.
b
Rode getallen liggen boven de toen geldende Europese jaarlijkgemiddelde milieukwaliteitseis (JG-MKE) van 7,2 µg/L.
18 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
De website van Rijkswaterstaat (https://waterinfo.rws.nl/) is geraadpleegd om een eerste overzicht te krijgen van meer recente loodconcentraties voor een brede selectie meetlocaties van Rijkswaterstaat in Nederland, ter vergelijking met de huidige JG-MKE van 1,2 µg/L (Tabel 2.1). De kaart van Nederland met meetlocaties van “gefilterd” water (blauw vierkant) en sediment (oranje vierkant) is weergegeven in Figuur 2.3. Vrijwel alle sediment metingen zijn eenmalig uitgevoerd per locatie. Meerdere van de aangegeven locaties zijn losse watermetingen van voor 2000. Alleen locaties waar in de periode na 2005 is gemeten zijn verder onderzocht. Van meerdere locaties is het meetwaarde-profiel van de afgelopen 15 jaar in meer detail weergegeven, en de achterliggende data is gebruikt om het mediaan van de loodconcentraties (50 percentiel) en hoog niveau van loodconcentraties over langere termijn (95 percentiel) te bepalen. Zoals uit de concentratie-profielen in Figuur 2.3 blijkt, is de gefilterde waterconcentratie van lood op de aangegeven locaties zelden hoger dan de JG-MKE van 1,2 µg/L. De instroomconcentratie van lood in water in de Rijn tussen 2007-2021 ligt lager (alles <0,2 µg/L) dan die in de Schelde (< 1,2 µg/L) en de Maas (< 0,7 µg/L). Over het algemeen is de uitstroomconcentratie van de Eems relatief laag, op een piek in 2015 na.
Over het algemeen lijken concentraties in de afgelopen 5 jaar lager dan de 10 jaar ervoor. Het Amsterdam-Rijnkanaal, ter hoogte van Nieuwersluis, heeft een profiel van loodconcentraties vergelijkbaar met de instroom van de Rijn. De stedelijk/industrie-locatie Gouda-Voorhaven lijkt een meer vervuilde locatie, met een grillig patroon van pieken van loodconcentraties te geven (Tabel 2.3, 95-pct = 0,43 µg/L; 50-pct = 0,22 µg/L), maar alsnog onder de 1 µg/L. Op de locatie Nederweert werd een relatief hoge waarde van 0.807 in december 2020 gegeven, en blijkt het vergelijkbaar beeld met de locatie Gouda-Voorhaven (Tabel 2.3, 95-pct = 0,43 µg/L, 50-pct = 0,17 µg/L).
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
| 19
4
1)
Eijsden ponton (instroom Maas 2007-2021)
2)
Lobith ponton (instroom Rijn 2007-2021)
1
12
1
6 5
7
1
11
1
10
1
9
1
8
15
1
1
18
1 3)
1
Sas van Gent (instroom Schelde 2007-2021)
1
16
1
13
2
1
1
4) Bocht van Watum(uitstroom Eems 2007-2021) 14
1
17
1
3
1
1
15) Nieuwersluis (A’dam-Rijnkanaal 2007-2021) 1
16) Gouda-Voorhaven (stad/industrie 2009-2021)
Figuur 2.3
Monsterlocaties voor lood in Nederland in oppervlaktewater en sediment (waterinfo.rws.nl), en concentratieprofielen in
oppervlaktewater (gefilterd) in de afgelopen 15 jaar met concentratie op de y-as van 0 - 1 µg/L (behalve y-as van 0 - 2 µg/L voor locatie 16, metingen sinds 2009).
20 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Tabel 2.3 #
Metingen uit monitoringprogramma van lood in Nederlands oppervlaktewater.
locatie
Opgelost lood 2005-2020
Sediment concentratie
(µg/L gefilterd)
2005-2020 (mg/kg dw)
1
Eijsden/Borgharen
95-pct = 0,25 µg/L; 50-pct = 0,059 µg/L
n.g.
2
Lobith
0,058 (2020)
29,6
3
Sas van Gent
0,237 (2020)
100
4
Dollard-Eems
0,026 (2020)
22-47,4
5
Amsterdam IJ-tunnel
0,02
(2020)
190
6
Markermeer midden
0,02
(2020)
10
7
Pampus oost
0,02
(2020)
3
8
Veluwemeer/Wolderwijd
0,045 (2020)
15
9
Reevediep
0,052 (2020)
n.g.
10
Kampen
0,023 (2020)
n.g.
11
Ketelmeer
0,029 (2020)
74
12
Andijk
0,02
(2020)
27
13
Hagestein
0,033 (2020)
54
14
Bovensluis
0,043 (2020)
90
15
Nieuwesluis
95-pct = 0,14 µg/L; 50-pct = 0,07 µg/L
n.g.
16
Gouda-Voorhaven
95-pct = 0,43 µg/L; 50-pct = 0,22 µg/L
n.g.
17
Nederweert
0,807 (2020);
n.g.
95-pct = 0,43 µg/L, 50-pct = 0,17 µg/L 18
Enschede Vitens
0,021 (2020)
n.g.
n.g.: geen metingen op deze locaties.
In een meer gedetailleerd overzicht naar loodconcentraties gemeten in kleinere waterstromen, is gebruik gemaakt van het Waterkwaliteitsportaal van het Informatiehuis Water, waarop landelijke overzichten van de Nederlandse waterkwaliteit kunnen worden ingezien (https://www.waterkwaliteitsportaal.nl/WKP.WebApplication/Beheer/Data/Bulkdata). Via het Waterkwaliteitsportaal zijn voor het jaar 2021 alle loodmetingen verzameld zoals gerapporteerd door de Nederlandse Waterschappen, en geanalyseerd op overschrijding van de milieukwaliteitseis (MKE). Hierbij moet opgemerkt worden dat hier geen onderscheid tussen de verschillende bronnen gemaakt kan worden. Tabel 2.4 geeft een overzicht van alle loodconcentratie metingen van gefilterde watermonsters (“opgeloste fractie (bijv. na filtratie)”) van 18 waterschappen/hoogheemraadschappen. Metingen van Waterschap Scheldestromen zijn niet meegenomen omdat de kwantificatie-limiet van loodconcentraties (5 µg/L) hoger ligt dan de jaarlijks gemiddelde milieukwaliteitseis (JG-MKE), en er dus geen uitspraak kan worden gedaan hoeveel samples onder die JG-MKE lagen. Alleen zoetwaterlocaties zijn geselecteerd. Alleen locaties waar meer dan 1 watermonster per jaar is genomen zijn in de analyse gebruikt, om overschrijding van een jaargemiddelde te kunnen bepalen. In totaal is van 6998 metingen op 1048 locaties de gefilterde loodconcentratie beschikbaar.
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
| 21
Tabel 2.4
Metingen van lood in Nederlands oppervlaktewater uit Waterkwaliteitsportaal 2021. De Waterschappen zijn in Tabel
van boven naar beneden gerangschikt op hoogste percentage metingen dat boven de JG-MKE van 1,2 µg/L (opgelost) uitkomt. Aantal
Aantal
Detectie-
Max.
Max.
Aantal
% boven
Locaties
% JG
locaties
metingen
limiet
conc.
conc.
metingen
1,2 µg/L
JG
>1,2 µg/l
met >1
opgelost
(µg/L)
opgelost
totaal
>1,2 µg/L
meting
lood
(µg/L)
(µg/L)
24
287
0,10
8,9
NA
26
9,1%
1
4,2%
48
295
0,20
3,6
6,7
15
5,1%
1
2,1%
117
991
0,20
7,7
3,6
44
4,4%
7
6,0%
Waterschap Limburg
109
960
1,
9
81
31
3,2%
5
4,6%
Hoogheemraadschap
113
472
0,20
9,5
NA
15
3,2%
2
1,8%
126
551
0,10
12
NA
15
2,7%
4
3,2%
38
225
0,20
10
NA
6
2,7%
1
2,6%
118
502
0,30
9,2
11
12
2,4%
3
2,5%
15
93
0,30
2,7
6,4
2
2,2%
0
0,0%
109
455
0,30
2,8
4,1
9
2,0%
2
1,8%
82
1001
0,20
11
26
13
1,3%
1
1,2%
36
203
0,3
3,3
5,3
1
0,5%
0
0,0%
23
254
0,10
7,7
11
1
0,4%
1
4,3%
53
435
0,30
1,3
3,8
1
0,2%
0
0,0%
Wetterskip Fryslan
17
136
0,30
0,62
5,8
0
0,0%
0
0,0%
Waterschap
17
110
0,02
0,396
3,1
0
0,0%
0
0,0%
3
28
0,20
0,246
4,0
0
0,0%
0
0,0%
189
2,7%
28
2,7%
Hoogheemraadschap
>1,2 µg/l
Hollands Noorderkwartier Waterschap Aa en Maas Waterschap Brabantse Delta
van Rijnland Waterschap Noorderzijlvest Hoogheemraadschap van Delfland Waterschap Vallei en Veluwe Waterschap Rijn en IJssel Waterschap Drents Overijsselse Delta Waterschap De Dommel Waterschap Vechtstromen Waterschap Hunze en Aa’s Waterschap Zuiderzeeland
Rivierenland Waterschap Hollandse Delta Waterschap Scheldestromen
5
niet meegenomen ivm hoge LOQ TOTAAL
1033
6905
12
JG = jaargemiddelde, NA = niet geanalyseerd door dit waterschap.
De hoogst gemeten opgeloste loodconcentratie (dus na filtratie) is 12 µg/L (Waterschap Noorderzijlvest). In alle meetpunten is de concentratie dus onder de Landoppervlaktewateren wettelijk MAC-MKE (opgelost) van 14 µg/L (Stofdossier lood (#877) RIVM). In totaal zijn er 191 van de 6998 metingen boven de JG-MKE van 1,2 µg/L gerapporteerd (2,7%), en in 28 van de 1033 locaties overschrijdt de gemiddelde loodconcentratie over het hele jaar de JG-MKE (2,7%). Voor berekening van het jaargemiddelde zijn alle metingen onder de kwantificatielimiet (LOQ) gezet op de limietwaarde, als worst case benadering. Het hoogste percentage van overschrijdingen van individuele metingen die boven de JG-MKE liggen in 1 waterschap is 9,2%, in Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier. Uitgemiddeld over alle metingen in dezelfde locatie in 2021 wordt het aantal overschrijdingen van het daadwerkelijke JG-MKE op zijn hoogst 6%, in Waterschap Brabantse Delta. In 3 waterschappen was er geen enkel meetpunt >1,2 µg/L, en in 5 waterschappen was er geen enkele overschrijding van de JG-MKE: Waterschap Vechtstromen, Waterschap Zuiderzeeland, Wetterskip Fryslan,
22 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Waterschap Rivierenland, Waterschap Hollandse Delta. Het is niet bekend in welke mate deze monsterlocaties van waterschappen overlappen met plekken waar veel sportvisserij wordt beoefend. Als in het algemeen gesteld wordt dat er door heel Nederland in gelijke mate gevist wordt in kleine waterstromen, lijkt het er dus op dat in meerdere waterschappen het verlies aan vislood tijdens sportvisserij niet leidt tot overschrijding van de normconcentraties van lood in 2021. De overschrijding van de JG-MKE op 28 van de 1033 locaties wijst er wel op dat loodvervuiling nog altijd een actueel milieuprobleem is.
LOQ = 0,3 µg/L
Figuur 2.4
LOQ = 1,0 µg/L
Voorbeelden van loodconcentratie data uit het waterkwaliteitsportaal voor 2 locaties in 2020, met gefilterde
loodconcentraties (vierkanten en oranje lijn) en ongefilterde loodconcentraties (blauwe symbolen en blauwe lijn). Drie van de vier gefilterde loodconcentraties voor locatie “20-182” Vechtstromen liggen onder de kwantificatie-limiet (LOQ, groene stippellijn) van 0,3 µg/L.
Alhoewel de opgeloste loodconcentratie toxicologisch gezien de meest relevante eenheid is voor het stellen van de milieukwaliteitseis, geven de opgeloste loodconcentraties een onderschatting van de hoeveelheid lood die in het aquatisch milieu voorkomt. Door sommige waterschappen worden concentraties van ongefilterde watermonsters niet gerapporteerd (“NA” in Tabel 2.4), maar in de meeste locaties worden aanzienlijk hogere concentraties in ongefilterd water waargenomen. Een voorbeeld is weergegeven in Figuur 2.4 voor Vechtstromen locatie “20-182”, en Limburg locatie “OGEUL100”. Hierin is voor “20-182” te zien dat de maximale en gemiddelde concentratie van gefilterde monsters (oranje vierkanten) ruim onder de 1,2 µg/L ligt, met 3 metingen onder de kwantificatielimiet (LOQ), terwijl de vier ongefilterde watersamples (“NVT”) goed meetbare concentraties boven de totaalgehalte van 1,2 µg/L laten zien. Voor “OGEUL100” zijn gedurende het hele jaar nog hogere totaal concentraties gemeten, met een piek van 39 µg/L (Figuur 2.4). In het gefilterde monster op dezelfde piekdatum is de opgeloste loodconcentratie echter “slechts” 1,5 µg/L, in 10 van de 12 metingen op deze locatie onder de LOQ van 1 µg/L.
De hoogst gerapporteerde loodconcentratie in ongefilterd monster in de totale dataset is 81 µg/L (“OGEUL900”, Limburg - niet in figuur), echter ook hier is de meting na filtratie veel lager: <1 µg/L.
2.3.2
Sediment concentratie van lood in Nederlandse oppervlaktewateren
Het merendeel van de meetlocaties voor loodgehalte in sediment wordt uitgevoerd in marien of estuariene systemen. Alhoewel niet alle zoetwater meetlocaties weergegeven in Figuur 2.3 zijn nagelopen, is op zeker 11 zoetwater locaties een recente meting gerapporteerd van lood in sediment, zoals opgenomen in Tabel 2.3. De hoogste concentratie van deze 11 locaties is op locatie Amsterdam-IJtunnel gemeten (190 mg/kg). Sediment in het Markermeer, IJsselmeer en de randmeren varieert tussen de 3-74 mg/kg. Sediment bij de instroom van de Schelde geeft een meting van 100 mg/kg, waar regelmatig waterconcentraties > 0,2 µg/L zijn bepaald. In de locatie Bovensluis (Hollands Diep, #14) is in 2008 de sediment concentratie bepaald op 90 mg/kg. In 2006 is hier een waterconcentratie bepaald van 1,2 µg/L, maar in alle volgende meting was die onder de 0,25 µg/L. Over het algemeen kan dus worden opgemerkt dat de sediment concentraties op of onder het niveau liggen van de voor Nederland geaccepteerde achtergrond waarde voor sediment van 85 mg/kg (Tabel 2.1).
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
| 23
2.4
Jaarlijks emissie van lood via vislood in Nederland
2.4.1
Vislooddichtheid bepalingen in wetenschappelijke literatuur
In een review over risico van vislood voor vogels uit 2019 worden meerdere studies aangehaald over loodverlies door (sport)vissers in andere landen, alsook monitoring van hoeveelheid terug-gevonden loodonderdeeltjes en vistuig langs bekende vislocaties en overige locaties 2. Met behulp van een Tessoro Piranha™ metaaldetector bepaalde een studie van Duerr (1999) 15 in Noord Amerika (15 locaties in 12 verschillende staten) loodobjecten van >0,4 g (“sinkers”) in een plot van 10 x 10 m langs de oever tot 5 m in het water (of tot 75 cm diepte). De loodobjecten lagen voor 12.7% aan de oppervlakte van sediment, 62,7% op 0,1-2,5 cm diepte, 16.1% op 2,6-5,0 cm diepte, 5,9% op 5,1-7,5 cm diepte, en 2,5% op 7,6-10.0 cm diepte. Op de bodem van een meer (SCUBA transect) lag 55% op minder dan 2,5 cm diepte. Langs kusttransecten van 50 m was de hoogste gemeten looddeeltjes per oppervlak 0,47 “sinkers”/m2. Deze metaaldetector studie citeert andere studies uit Groot-Brittannië waar hogere dichtheden zijn bepaald, tot 6,2 sinkers/m2 voor de rivier Thames. Langs visplatformen in meren zijn metingen gerapporteerd van 105,2 sinkers/m2 (Woodstock Pool), en 14,2-21,2 sinkers/m2 (Llandidod Wells Lake). Er is nog niet bekend of, en hoeveel, loodkorrels worden aangetroffen in gebaggerd sediment, waarmee lood uit het aquatische milieu mogelijk ook op het land kan worden gebracht.
Over het algemeen wordt bagger wel op verontreiniging geanalyseerd, maar dit gebeurt meestal na een zeving waarbij grove deeltjes worden verwijderd. Om beter zicht te krijgen op het totale loodgehalte in gebaggerd materiaal (wat als geheel een andere bestemming kan krijgen) zou het analyseprotocol ook op moeten nemen dat het loodgehalte in de grove fractie wordt gerapporteerd. In het geval van geplande baggerwerkzaamheden op bekende drukbezochte vislocaties, zou een bemonstering van loodkorrels in bagger aanvullend inzicht kunnen geven in de Nederlandse situatie van dichtheid vislood. Het monitoren van vislood-dichtheden is al in enkele studies beschreven. Met waardes van <1/m2 gerapporteerd door Duerr (1999) met een metaaldetector, lijkt het een aanzienlijke experimentele inzet te worden om middels zeven de looddichtheid in sediment te bepalen. De rapportages uit Engelse studies geven een hogere dichtheid, tot 105 loodobjecten/m2, wat kan komen door de mate van populariteit van de sport, of de specifieke locatie. De gerapporteerde vislooddichtheid blijkt zeer variabel op verschillende locaties waar gevist wordt.
2.4.2
Experimentele emissiestudies van opgelost lood uit lood in vaste vorm
Over daadwerkelijk metingen van loodverlies vanuit vislood in aquatisch milieu blijkt zeer weinig bekend. Er zijn in het vislood risico review uit 2019 2 twee experimentele studies geciteerd 16, 17. Verder literatuuronderzoek levert nog geen extra studies. De eerste studie uit 2001 heeft in enkele actief beviste Zweedse rivieren, met verschillende doorstroomsnelheden, de emissie van opgelost lood uit vislood bepaald door terugwegen van loodobjecten 17. Hieruit werd een corrosie-verlies snelheid van 10 mg/cm2/jr bij stroomsnelheid van 0-0,1 m/s, en hoger verlies bij hogere stroomsnelheid (37 mg/cm2/jr bij 0,1-1 m/s, zie Figuur 2.5 hieronder overgenomen uit Jacks et al. 2001). Deze range is overeenkomstig met de door Deltares (2015) gebruikte 13 mg/cm2/jr. Benedenstrooms werd een andere isotoop-ratio (207Pb/208Pb) vergeleken met bovenstrooms in monsters van zwevend materiaal (SPM 45 µm filters), maar duidelijke verschillen in concentraties in bijvoorbeeld bemonsterd mos, waarvan werd verwacht dat er opgelost lood aan zou binden, als gevolg van vislood emissie werden niet aangetoond.
24 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
Figuur 2.5
Massa afname van vislood in de Zweedse “Adran brook” gedurende 160 dagen, bij verschillende doorstroomsnelheden
(uit: Jacks et al. 2001).
De tweede studie, van Binkowski (2017), bepaalde de corrosie van lood uit loodkorrels (3 mm diameter) na 30 dagen onder verschillende omstandigheden16. In elke behandeling werden 4 loodkorrels (samen 0,7781 g gemiddeld, shotgun type) toegevoegd aan 100 mL droog sediment en 400 mL kraanwater. Daarbij werd de pH aangepast op pH 4, 7 of 9. Twee typen sediment werden gebruikt in dit experiment, een grofkorrelig sediment (meer dan 97% “zeer fijn zand”, bevat geen klei) en zeer fijnkorrelig sediment (minder dan 11% “zeer fijn zand”, bevat 4,1% klei). Het fijnkorrelige sediment bevatte een achtergrondconcentratie van 25,7 mg Pb/kg, in het grofkorrelige sediment werd geen lood gevonden boven de detectielimiet. Lood depositie waardes werden berekend door achtergrondwaardes van de gemeten waarde af te trekken. Tabel 2.5 geeft de gerapporteerde lood concentraties weer uit deze studie. De hoogste waterconcentraties werden gemeten in de behandeling met pH 4 in fijn sediment (gemiddeld 185 µg/L, maximum 320 µg/L), terwijl bij pH 4 met grof sediment de concentraties veel lager waren (gemiddeld 12,6 µg/L, maximum 50 µg/L). Aangezien de loodkorrels in het grof sediment waarschijnlijk meer in aerobe condities zaten, is dit andersom dan verwacht. Het zou kunnen dat in de studie niet goed gecorrigeerd kan worden voor de emissie van opgelost lood vanuit het oorspronkelijke fijne sediment.
Er waren geen blanco’s meegenomen in de studie. De lage pH 4 omstandigheid is niet realistisch voor de meeste Nederlandse oppervlaktewateren. Echter, ook bij pH 7 is er een verhoogde waterconcentratie voor het fijn sediment gemeten (gemiddeld 19,3 µg/L, maximum 75,7 µg/L), ook weer aanzienlijk hoger dan in grof sediment (gemiddeld 0,66 µg/L, maximum 5,23 µg/L). Metingen van het sediment uit deze behandelingen laten een sterk verhoogde concentratie zien in zowel fijn sediment als grof sediment. Hierbij geeft de studie aan dat er gecorrigeerd is voor de achtergrondconcentratie van lood in het fijne sediment.
Tabel 2.5
Metingen van lood in corrosie experimenten met 4 lood pellets per testsysteem van 500 mL water/100 mL sediment
(uit: Binkowski 2017). pH
Gemiddelde water conc. ±
Min-max water conc.
Gemiddelde sediment conc. ± SD
SD (µg/La)
(µg/La)
(mg/kg dwa)
Fijnkorrelig sediment (minder dan 11% “zeer fijn zand”, bevat 4,1% klei) 4
190 ± 65,4
111-321
57,9 ± 17,5
7
19,3 ± 20,9
0-75,7
27,8 ± 17,9
9
9,48 ± 8,33
0-33,9
22,9 ± 7,03
Grofkorrelig sediment (>97% fijn zand, geen klei)
a
4
12,6 ± 15,2
0-50
2,38 ± 2,32
7
0,66 ± 1,45
0-5,23
4,02 ± 7,23
9
11,5 ± 8,66
0-28,1
9,34 ± 9,36
waterconcentratie boven fijnkorrelig sediment kan beïnvloed zijn door Pb uit oorspronkelijke sediment.
Rapport 388 | Wageningen, Wetenschapswinkel
| 25
De metingen van de studie van Binkowski (2017) geven aan dat ook bij neutrale pH, loodconcentraties boven de JG-MKE kunnen uitkomen als gevolg van vislood op de oppervlakte van sediment. Sediment concentraties zijn na 30 dagen aanzienlijk lager dan MTRsediment. Er moet worden opgemerkt dat in dit experiment stilstaand water boven de sedimentpotten is gebruikt, en dus geen effect van doorstroomsnelheid van het water wordt meegenomen. De 4 loodpellets per pot (geschatte diameter 10 cm) komen overeen met ongeveer 500 “sinkers”/m2. Dit is hoger dan de hoogste gerapporteerde dichtheden langs visplatformen in meren in Groot-Brittannië.
2.4.3
Schattingen voor Nederlandse oppervlaktewateren
In de EmissieRegistratie (ER) factsheet ‘Gebruik van lood door de sportvisserij’ (2012a) wordt de loodemissie (opgelost lood) door de sportvisserij in 2010 geschat op 305 kg per jaar voor zoetwater 12. Deze emissieschattingen zijn gebaseerd op verkoopcijfers van vislood uit 1993 uit het visloodoverleg. Hierbij is aangenomen dat zoet oppervlaktewater wordt belast met ca. 28.000 kg vast vislood vanuit de sportvisserij (en 26.000 kg lood in de kustwateren vanuit sportvisserij, samen 54.000 kg per jaar). In een 2015 rapportage 13 zijn er hogere schattingen gebruikt van loodverlies. Er geschat dat er 904.559 sportvissers (15+) in Nederland waren uit een 2008 enquête door Sportvisserij Nederland, onder circa 1000 respondenten van lezers van het Visblad. De respondenten geven aan dat gemiddeld 135 g lood per jaar wordt verloren, wat gecorrigeerd voor visfrequentie wordt bijgesteld tot 60 g gemiddeld per sportvisser per jaar. Gezamenlijk komt dit neer op 54.000 kg per jaar aan lood verloren in het zoete oppervlakte water (exclusief loodclips). In dit rapport uit 2015 wordt geschat dat er in 2010 470.000 kg loodverlies op zout water was (1 kg lood per zeesportvisser, 470.000 zeesportvissers).
Voor de oplossing van lood in zoet water wordt een corrosiesnelheid van 13,0 mg/cm2/jr aangehouden12, een korrelradius van 3,5 mm en een percentage lood wat wegzakt in anaeroob sediment van 30% (met de aanname dat in anaeroob sediment geen emissie via oxidatie meer geeft). De 54.000 kg lood per jaar resulteert volgens dit rapport in 1850 kg/jr aan lood dat in zoetwater in oplossing gaat. Voor de cumulatieve emissiewaarden moet gecorrigeerd worden voor het feit dat de corrosie van vast lood uiteindelijk leidt tot het volledig in oplossing gaan, waardoor er daarna geen belasting meer optreedt uit de voorgaande jaren (Figuur 2.6). Hiervoor wordt er een zogenaamde verdwijnterm opgenomen, die zorgt voor een stabiele eindsituatie (steady state) van het in oplossing gaan van al in het water aanwezig zijnde lood.
Figuur 2.6
Cumulatieve belasting van lood op zoete wateren. De rechte lijn is de optelsom van jaarlijkse belasting op basis van
verloren gegaan vislood. De gebogen lijn is de curve waarin de verdwijntermen als gevolg van corrosie in alle voorgaande jaren zijn opgenomen. (uit: Deltares 2015 13). De jaarlijkse cumulatieve emissiewaarde van vislood, waarbij dit oplost in zoetwater, is hierin geschat op 18.830 kg/jr, uitgaande van 54.000 kg lood verlies/jr.
26 | Mogelijke risico’s van vislood in het aquatische milieu
In de diverse Nederlandse rapportages over bepaling van emissie van lood uit vislood worden grote verschillen gerapporteerd over gebruikt lood, verloren lood, en dus ook mogelijke emissies van lood wat jaarlijks oplost in zoetwater. Het Centrum voor Visserijonderzoek (CVO), onderdeel van Stichting Wageningen Research, heeft in 2021 de resultaten van recente enquêtes over loodverlies en het gebruik van loodvervangers in de sportvisserij gepubliceerd 14. Voor 2020 is de schatting van het aantal zoetwaterhengelaars 1,14 miljoen (lichte toename sinds de periode dat de COVID pandemie begon). Een klein deel (9,2%) geeft aan wel eens loodvervangers te gebruiken, maar 96,4% gebruikt nog lood. In ongeveer 5% van de vistrips wordt loodverlies aangegeven (4,7% in 2018, 5,6% in 2020), met gemiddeld 27 g lood per sportvisser/jr. Echter op basis van de Screening Survey uit maart 2021 is de hoeveelheid loodverlies door vissers in 2020 geschat op 8.500 kg in zoet water (7.400 kg in 2018), aanzienlijk lager dan in eerdere schattingen. Deze emissies worden geschat in kg/jaar, maar hieruit worden in de rapportages geen concentraties afgeleid.
Door verdunning en doorstroming van de meeste oppervlaktewater systemen (sloten, plassen, kanalen etc.) kan gesteld worden dat ook veel lood zal verdwijnen van de drukstbezochte vislocaties waar het grootste deel van het totale loodverlies optreedt, en er dus verminderde cumulatie van concentraties op deze plekken plaatsvindt.
2.5
Effect-concentraties van lood op aquatische organismen
2.5.1
Opgelost lood
Er is een grote hoeveelheid aan data beschikbaar over de effecten van opgelost lood op aquatische organismen. Er zijn in de afgelopen 20 jaar meerdere studies geweest die grote delen van deze toxiciteitsdata hebben verzameld, met het doel om een overkoepelend inzicht te maken over effectconcentraties op meerdere soorten aquatische organismen. Omdat opgelost lood in verschillende vormen kan voorkomen, onder invloed van bijvoorbeeld pH en hardheid van het water, en niet alle vormen van lood even makkelijk worden opgenomen, is de effect data in sommige studies ook apart geclusterd in een palet van verschillende water samenstellingen. Een verder onderscheid is te maken tussen effectconcentraties die na een korte periode van blootstelling zijn bepaald (acute toxiciteitstesten), en effecten die zijn bepaald tijdens en na blootstellingsperiodes die een groot deel van een levenscyclus van een soort dekken, en die vaak ook effecten op groei en reproductie meten (chronische toxiciteitstesten). In het Registration Dossier voor lood dat is ingediend bij de EU regulerende instantie European Chemicals Agency (ECHA), is een uitgebreide en up-to-date sectie over effectconcentraties waaruit normen zijn afgeleid (https://echa.europa.eu/nl/registration-dossier/-/registered-dossier/16063/6/2/1).
2.5.2
Korte termijn effectconcentraties (acuut)
Een overzicht van effect concentraties uit korte-termijnstudies (<96 uur) met verschillende soorten aquatische organismen is opgesteld door Wang et al. (2016) 18, waarbij gegroepeerd is naar pH van het test medium. De data die gebruikt zijn, staan weergegeven in Figuur 2.7, en zijn over het algemeen concentraties waarbij 50% effect is waargenomen, waarbij het effect voornamelijk sterfte is (evertebraten en vertebraten), en inhibitie van groei voor algen (primaire producenten). Voor elke pH-specifieke data set zijn de effectconcentraties per soort van laagste concentratie naar hoogste concentratie geplot, waarbij op de y-as het percentage van soorten stapsgewijs toeneemt (als fractie van het totaal aantal soorten waar data voor bekend zijn). Deze groepering wordt een species-sensitivity distribution (SSD) genoemd. Uit de SSD kan voor elke dataset worden afgeleid bij welke concentratie bijvoorbeeld 10% van de soorten op 50% effect wordt aangetast (‘HC10’, hazardous concentration). Zoals samengevat in de tabel rechts van de grafiek, blijkt dat de HC10 lager wordt met lagere pH, waarbij de laagste HC10 van 48 µg/L wordt gevonden bij pH 6.3.