Nutrients in soil and groundwater: quality objectives and quality development 1984-2000

This report is one of the background reports of the evaluation report "MINAS en Milieu" It deals with the impact of fertiliser- and manure application in agriculture on the quality of soil (phosphrus) en groundwater (phosphorus/nitrogen). It is based on monitoring data carried out in the period 1984-2000. The report describes the actual status of quality standards with respect to nutrients. The agricultural soils in the Netherlands are in general phosphorus-rich. Nitrate concentrations in groundwater are high in shallow groundwater (in 2000 in sandy areas ca 125 mg/l: more than twice the standard value) but show a decrease since 1995, due to lower N-surpluses in dairy farming. At greater depths, concentrations are lower due to a combination of slow travel time, hydrology and decay (denitrification). In certain areas the abstracted groundwater for public water supply shows an increase of co-products of denitrifiaction e.g. sulphate, metals (nickel) and hardness.Dit rapport is een van de achtergrondrapporten van het MNP-RIVM rapport MINAS en Milieu, Balans en Verkenning en bevat een overzicht en analyse van monitoringgegevens over nutrienten in bodem en grondwater in de periode 1984-2000. Het accent ligt op de effecten van bemesting in de landbouw. Ook de huidige stand van zaken over normstelling wordt in dit achtergrondrapport beschreven. De fosfaatgehalten van de landbouwgronden in Nederland zijn landbouwkundig gezien in zeker 40% van het areaal onnodig hoog. Hier zou voor een reeks van jaren bemesting geheel achterwege kunnen blijven. De kwaliteit van het grondwater die op verschillende diepten wordt gemeten wordt besproken. Aan de nitraatconcentraties is de invloed van bemesting met name in de zandgebieden tot ca 10m diepte merkbaar. In het bovenste grondwater is de gemiddelde concentratie 125 mg/l (ruim 2 maal de norm). Nitraatconcentraties in de zandgebieden zijn sinds 1995 afgenomen als gevolg van dalende N-overschotten bij melkveehouderijbedrijven. Uit gegevens van o.a. (drink)waterbedrijven blijkt dat vanwege de lange verblijftijd van het grondwater de invloed van bemesting op grotere diepte nog maar ten dele aantoonbaar is. Het verloop van de nitraatconcentratie met de diepte wordt ook door nitraatafbraak (denitrificatie) bepaald. In bepaalde gebieden blijkt denitrificatie gepaard te gaan met stijging van sulfaat en metaalconcentraties (o.a. nikkel). Ook neemt de hardheid van het opgepompte water hier toe

Nutrients in soil and groundwater: quality objectives and quality development 1984-2000

Dit rapport is een van de achtergrondrapporten van het MNP-RIVM rapport MINAS en Milieu, Balans en Verkenning en bevat een overzicht en analyse van monitoringgegevens over nutrienten in bodem en grondwater in de periode 1984-2000. Het accent ligt op de effecten van bemesting in de landbouw. Ook de huidige stand van zaken over normstelling wordt in dit achtergrondrapport beschreven. De fosfaatgehalten van de landbouwgronden in Nederland zijn landbouwkundig gezien in zeker 40% van het areaal onnodig hoog. Hier zou voor een reeks van jaren bemesting geheel achterwege kunnen blijven. De kwaliteit van het grondwater die op verschillende diepten wordt gemeten wordt besproken. Aan de nitraatconcentraties is de invloed van bemesting met name in de zandgebieden tot ca 10m diepte merkbaar. In het bovenste grondwater is de gemiddelde concentratie 125 mg/l (ruim 2 maal de norm). Nitraatconcentraties in de zandgebieden zijn sinds 1995 afgenomen als gevolg van dalende N-overschotten bij melkveehouderijbedrijven. Uit gegevens van o.a. (drink)waterbedrijven blijkt dat vanwege de lange verblijftijd van het grondwater de invloed van bemesting op grotere diepte nog maar ten dele aantoonbaar is. Het verloop van de nitraatconcentratie met de diepte wordt ook door nitraatafbraak (denitrificatie) bepaald. In bepaalde gebieden blijkt denitrificatie gepaard te gaan met stijging van sulfaat en metaalconcentraties (o.a. nikkel). Ook neemt de hardheid van het opgepompte water hier toe.This report is one of the background reports of the evaluation report "MINAS en Milieu" It deals with the impact of fertiliser- and manure application in agriculture on the quality of soil (phosphrus) en groundwater (phosphorus/nitrogen). It is based on monitoring data carried out in the period 1984-2000. The report describes the actual status of quality standards with respect to nutrients. The agricultural soils in the Netherlands are in general phosphorus-rich. Nitrate concentrations in groundwater are high in shallow groundwater (in 2000 in sandy areas ca 125 mg/l: more than twice the standard value) but show a decrease since 1995, due to lower N-surpluses in dairy farming. At greater depths, concentrations are lower due to a combination of slow travel time, hydrology and decay (denitrification). In certain areas the abstracted groundwater for public water supply shows an increase of co-products of denitrifiaction e.g. sulphate, metals (nickel) and hardness.LNVVRO

Nutrienten in bodem en grondwater: Kwaliteitsdoelstellingen en kwaliteit 1984-2000

Dit rapport is een van de achtergrondrapporten van het MNP-RIVM rapport MINAS en Milieu, Balans en Verkenning en bevat een overzicht en analyse van monitoringgegevens over nutrienten in bodem en grondwater in de periode 1984-2000. Het accent ligt op de effecten van bemesting in de landbouw. Ook de huidige stand van zaken over normstelling wordt in dit achtergrondrapport beschreven. De fosfaatgehalten van de landbouwgronden in Nederland zijn landbouwkundig gezien in zeker 40% van het areaal onnodig hoog. Hier zou voor een reeks van jaren bemesting geheel achterwege kunnen blijven. De kwaliteit van het grondwater die op verschillende diepten wordt gemeten wordt besproken. Aan de nitraatconcentraties is de invloed van bemesting met name in de zandgebieden tot ca 10m diepte merkbaar. In het bovenste grondwater is de gemiddelde concentratie 125 mg/l (ruim 2 maal de norm). Nitraatconcentraties in de zandgebieden zijn sinds 1995 afgenomen als gevolg van dalende N-overschotten bij melkveehouderijbedrijven. Uit gegevens van o.a. (drink)waterbedrijven blijkt dat vanwege de lange verblijftijd van het grondwater de invloed van bemesting op grotere diepte nog maar ten dele aantoonbaar is. Het verloop van de nitraatconcentratie met de diepte wordt ook door nitraatafbraak (denitrificatie) bepaald. In bepaalde gebieden blijkt denitrificatie gepaard te gaan met stijging van sulfaat en metaalconcentraties (o.a. nikkel). Ook neemt de hardheid van het opgepompte water hier toe.<br

Evaluation of pesticide behaviour in the saturated zone of the soil

In het MeerJarenPlan-Gewasbescherming van 1991 is de mogelijkheid gegeven om door middel van onderzoek in de verzadigde fase van de bodem aan te tonen dat bestrijdingsmiddelen, die kunnen uitspoelen naar de verzadigde zone, alsnog voor toelating in aanmerking kunnen komen als de omzettingssnelheid voor het middel en sommige omzettingsproducten in deze zone tot een diepte van 10 m beneden maaiveld voldoende hoog is. Dit rapport geeft een methodiek die vooralsnog kan worden toegepast om te bepalen of de omzettingssnelheid voldoende hoog is. Deze methodiek is opgenomen in het Besluit Milieutoelatingseisen Bestrijdingsmiddelen op basis van de Bestrijdingsmiddelenwet van 1962. Daarnaast geeft dit rapport nadere randvoorwaarden waaraan onderzoek naar het gedrag van middelen in de verzadigde zone moet voldoen om tot een accurate beoordeling te komen. Aan de in het MJP-G opgegeven, minimale reistijd van 4 jaar tot 10 m beneden maaiveld wordt in de praktijk bijna altijd voldaan; een uitzondering geldt voor het bovenste grondwater in de directe omgeving van een puttenveld van een waterwinning en voor enkele zandgebieden welke geen agrarisch gebruik kennen. De kennis van het gedrag van bestrijdingsmiddelen en omzettingsproducten in de verzadigde zone is op dit moment nog onvoldoende. De beschreven methodiek lijkt de best haalbare. Uitbreiding van kennis kan ertoe leiden dat de methodiek in de toekomst moet worden aangepast.In general, pesticides which are liable to leach into groundwater at concentrations beyond the guideline concentration will not be authorised in the Netherlands. However, in the Long-term Crop Protection Plan adopted by the Dutch Government in 1991, it is stated that these pesticides can still be registered if the transformation rate in the saturated zone is sufficiently high. The transformation rate is considered to be 'sufficiently high' if the threshold concentration of 0.1 mg dm-3 is not exceeded at a depth of 10 m below the soil surface after a travel time of four years. The procedure for evaluating the behaviour of pesticides in the saturated zone will be discussed here, along with the secondary conditions for experimental research. In view of the absence of more precise knowledge on the behaviour of pesticides in the saturated zone, this procedure is considered the best achievable at the moment. The evaluation procedure is incorporated in the Decree on Environmental Criteria for Pesticides as an amendment to the Dutch Pesticide Act of 1962. The travel time of four years, as stated in the long-term crop protection plan, is adequate for the evaluation procedure; the travel time of water in the zone 1 to 10 m below the soil surface is always longer than four years, except for groundwater in the immediate vicinity of abstraction wells and a few sandy areas not in agricultural use.DG

Discussion with respect to the transformation of pesticides in water saturated subsoils - Guidelines for studies

Abstract niet beschikbaarBased on the assignment described in the Multi-year crop protection plan (1991) in this report the question is discussed whether a detailed procedure could be described for the study of the transformation of pesticides in the groundwater zone. First, in an analysis of the question the quantitative and qualitative prerequisites specified for this transformation have been clarified. Thereafter it is discussed whether sufficient knowledge and information was available to prepare this procedure. Therefore, a literature review of known studies is described. Based on this information it has been concluded that no detailed procedure for this study could be described. Also it has been considered whether the presently available information in the pesticide dossiers (on chemical hydrolysis and transformation in the top soil) could be used to evaluate the fate in the groundwater zone. Also this question was negatively answered. Based on these discussions conclusions have been drawn, which have not resulted in a detailed procedure for the study, but in guidelines for the execution of the study. Finally, it is suggested in what way the evaluation of methods and results of this type of studies might be organized in future.DGM/DW

Evaluation of pesticide behaviour in the saturated zone of the soil

In general, pesticides which are liable to leach into groundwater at concentrations beyond the guideline concentration will not be authorised in the Netherlands. However, in the Long-term Crop Protection Plan adopted by the Dutch Government in 1991, it is stated that these pesticides can still be registered if the transformation rate in the saturated zone is sufficiently high. The transformation rate is considered to be 'sufficiently high' if the threshold concentration of 0.1 mg dm-3 is not exceeded at a depth of 10 m below the soil surface after a travel time of four years. The procedure for evaluating the behaviour of pesticides in the saturated zone will be discussed here, along with the secondary conditions for experimental research. In view of the absence of more precise knowledge on the behaviour of pesticides in the saturated zone, this procedure is considered the best achievable at the moment. The evaluation procedure is incorporated in the Decree on Environmental Criteria for Pesticides as an amendment to the Dutch Pesticide Act of 1962. The travel time of four years, as stated in the long-term crop protection plan, is adequate for the evaluation procedure; the travel time of water in the zone 1 to 10 m below the soil surface is always longer than four years, except for groundwater in the immediate vicinity of abstraction wells and a few sandy areas not in agricultural use.In het MeerJarenPlan-Gewasbescherming van 1991 is de mogelijkheid gegeven om door middel van onderzoek in de verzadigde fase van de bodem aan te tonen dat bestrijdingsmiddelen, die kunnen uitspoelen naar de verzadigde zone, alsnog voor toelating in aanmerking kunnen komen als de omzettingssnelheid voor het middel en sommige omzettingsproducten in deze zone tot een diepte van 10 m beneden maaiveld voldoende hoog is. Dit rapport geeft een methodiek die vooralsnog kan worden toegepast om te bepalen of de omzettingssnelheid voldoende hoog is. Deze methodiek is opgenomen in het Besluit Milieutoelatingseisen Bestrijdingsmiddelen op basis van de Bestrijdingsmiddelenwet van 1962. Daarnaast geeft dit rapport nadere randvoorwaarden waaraan onderzoek naar het gedrag van middelen in de verzadigde zone moet voldoen om tot een accurate beoordeling te komen. Aan de in het MJP-G opgegeven, minimale reistijd van 4 jaar tot 10 m beneden maaiveld wordt in de praktijk bijna altijd voldaan; een uitzondering geldt voor het bovenste grondwater in de directe omgeving van een puttenveld van een waterwinning en voor enkele zandgebieden welke geen agrarisch gebruik kennen. De kennis van het gedrag van bestrijdingsmiddelen en omzettingsproducten in de verzadigde zone is op dit moment nog onvoldoende. De beschreven methodiek lijkt de best haalbare. Uitbreiding van kennis kan ertoe leiden dat de methodiek in de toekomst moet worden aangepast

Dilution and transformation of pesticieds in groundwater.

Abstract niet beschikbaarWith reference tot the Memorandum Environmental Criteria for the Protection of Soil and Water against Chemical Pollutants, the objective of this study was to indicate whether dilution and degradation in the ground water had to be accounted for in case of Approval of Pesticides. In this report the possible occurrence of pesticides in the upper (1 m) layer of the ground water and the deep, extracted ground water has been evaluated based on the actual use of soil and pesticides in a number of vulnerable agricultural areas in the Netherlands. Dilution, defined as the physical process of mixing of water streams in the extraction well, is determined by two factors: the actual use of a pesticide and the acreage fractions of the crops to which a pesticide may be applied. In case of public drinking water supplies the dilution factor, defined as the ratio of the pesticide concentration in the upper (1 m) layer of the ground water and that in the deep, extracted ground water, has a minimum value of 3.7 for pesticides which leaks into the ground water with resulting concentrations higher than 0.1 mg.m -3. This dilution factor can be much higher for the various combinations of pesticide and crops. This dilution cannot prevent that the EC standard (for all pesticides together) of 0.5 mg.m -3 in the extracted ground water is exceeded (by factors of 10 to 1000) and that for 13 of the 130 pesticides evaluated the individual EC standard of 0.1 mg.m -3 is exceeded. For private water extraction wells the situation may be somewhere between two extremes: no dilution (in case of very shallow extractions) or dilutions comparable to those of a public drinking water supply. It was concluded that degradation of the pesticides in the saturated zone may have a substantial effect on the concentrations in the extracted groundwater. The extent is determined by the relation between the residence time in this zone and the degradation rate of the pesticide in this zone. Only very limited information is available on the transformation of pesticides in the water satured zone and a reasonable certainty about the formation of harmless metabolites does not exist. Therefore the influence of transformation in the subsoil on the levels of pesticides in deep ground water has not been evaluated. In the discussion attention has been given to the uncertainties of the model (parameters) and the overground processes which determine the fraction of the dosage reaching the soil.DGM/SR / Kuijen CJ va