Universiteit Leiden

Hoe erg zijn metalen in het milieu eigenlijk?

Voorspellingen over de schadelijke effecten van metalen in het milieu komen niet altijd overeen met metingen in het veld. Met behulp van een VENI-subsidie gaat milieubiologe Martina Vijver uitzoeken hoe dat komt. 'Grote kans dat dieren en planten veel minder last hebben van metaalverontreiniging dan we altijd dachten.'

Afbeelding: Martina Vijver, onderzoeker bij het Centrum voor Milieuwetenschappen.

Metaalopname voorspellen
Martina Vijver, universitair docent verbonden aan het Centrum voor Milieuwetenschappen hield zich tijdens haar promotieonderzoek ook al bezig met ecotoxicologie. Ze bestudeerde hoe pissebedden en wormen metalen uit de grond opnemen, bijvoorbeeld door de huid of door de mond, en hoe snel dat proces in zijn werk gaat. Op basis van bodemeigenschappen en modellen die het chemische gedrag van metalen beschrijven, kon ze de metaalopname door de diertjes voorspellen.

Geen bevredigend antwoord
De komende vier jaar gaat ze op die weg verder. 'Geweldig dat ik mezelf kan gaan verdiepen in dit gebied', zegt ze. 'De vraag die ik mezelf steeds stel is: hoe erg is het nou eigenlijk dat er in Nederland metalen in het milieu voorkomen. In al mijn onderzoeksjaren heb ik daar geen bevredigend antwoord op gekregen. We kunnen uitrekenen hoe groot de maximale metaalconcentratie is die organismen aankunnen. We kunnen ook berekenen hoeveel metaal in de bodem en in het water zit, en hoe die bodem of het waterlichaam zich ontwikkelt.

Mismatch

Afbeelding: Afgraven van vervuilde grond bij woningen in Utrecht.

Probleem is alleen dat we niet accuraat de concentraties waaraan organismen blootgesteld worden, kunnen relateren aan de effecten die we waarnemen in het veld. Er bestaat een mismatch tussen de voorspellingen die we doen op basis van blootstellingsconcentraties en de ecologische observaties naar effecten die we uitvoeren in het veld. Het komt er op neer dat organismen waarvan we verwachten dat ze sterven door een te hoge metaalconcentratie in veel gevallen gewoon in leven blijven.'

Laboratoriumsituatie
Verschillende omgevingsfactoren kunnen de oorzaak zijn van de mismatch tussen model en werkelijkheid. Grootste oorzaak is dat de modellen vaak onder geconditioneerde omstandigheden worden opgesteld in het laboratorium. In het veld zijn de condities per definitie variabel en kunnen ze sterk fluctueren. Zo is een organisme dat voldoende voedsel heeft, en bij een aangename temperatuur leeft, minder vatbaar voor de schadelijke effecten van metalen dan organismen die dat niet hebben.

Aanpassing
Ook is het waarschijnlijk dat dieren en planten zich na enige tijd weten aan te passen aan nieuwe omstandigheden. Vijver: 'Ik verwacht dat de ecologische effecten van metalen overschat worden. Om dat te onderzoeken ga ik bestaande modellen uitbreiden, verbeteren en testen in het veld. Ik ga verschillende waterbodems en kleine slootjes onderzoeken. Wormen en pissebedden maken plaats voor watervlooien, muggenlarven en andere waterorganismen. Het is afwachten wat ik allemaal in mijn schepnet aan zal treffen.'

Menselijk toedoen
Het Nederlandse bodemvormende materiaal, zoals klei en veen, is van nature zeer metaalhoudend. De meest metalen zijn echter door toedoen van mensen in de grond terecht gekomen. Ze zijn afkomstig uit emissies van bedrijven en rioolwaterzuiveringsinstallaties, uit zogeheten diffuse bronnen, zoals het regenwater dat van de openbare weg afvloeit of uitlekkende huishoudelijke afvalbergen.

Persistent
'Metalen hebben de nare eigenschap dat ze persistent zijn', legt Vijver uit. 'Ze worden niet afgebroken, wel kunnen ze zich stevig hechten aan vaste deeltjes in de bodem of het water. Ze blijven zich daarom ophopen en water- en bodemorganismen worden daar constant aan blootgesteld. Planten en dieren kunnen maar een bepaalde hoeveelheid van dat metaal aan. Ik wil weten hoe gevoelig organismen zijn en inschatten wanneer levensgemeenschappen en voedselketens in gevaar komen. Op die manier wil ik aangeven welke risicogebieden er in Nederland zijn.'

Vastleggen of isoleren
Het hoeft helemaal niet te betekenen dat hoge concentraties desastreuze ecologische gevolgen hebben en dat het terugdringen van emissie de enige oplossing is. 'Als het reduceren van emissie onmogelijk blijkt, kan er ook een oplossing worden gezocht in bijvoorbeeld het vastleggen of isoleren van metalen', zegt ze. 'Nederland is een interessante case.

Geen scholen dooie vissen
Hoewel we niet zulke grote milieuproblemen hebben als in Afrika en China - hier drijven immers geen scholen met dooie vissen in het water - hebben we wel te maken met sluimerende verontreiniging. Nederlandse wateren zijn het einde van stroomgebieden waar rivierwater de zee ontmoet. Als de snelheid van de stroming afneemt, zoals hier het geval is, zullen metalen bezinken. Ik ben benieuwd of die sluimerende vervuiling een ontzettend groot probleem is, of gewoon een non-issue.'

(19 augustus 2008/Marl Pluijmen)

19/8/2008