Soil mobility of surface applied polyaromatic hydrocarbons in response to simulated rainfall

Polyaromatic hydrocarbons (PAHs) are emitted from a variety of sources and can accumulate on and within surface soil layers. To investigate the level of potential risk posed by surface contaminated soils, vertical soil column experiments were conducted to assess the mobility, when leached with simulated rainwater, of six selected PAHs (naphthalene, phenanthrene, fluoranthene, pyrene, benzo(e)pyrene and benzo(ghi)perylene) with contrasting hydrophobic characteristics and molecular weights/sizes. The only PAH found in the leachate within the experimental period of 26 days was naphthalene. The lack of migration of the other applied PAHs were consistent with their low mobilities within the soil columns which generally parallelled their log Koc values. Thus only 2.3% of fluoranthene, 1.8% of pyrene, 0.2% of benzo(e)pyrene and 0.4% of benzo(ghi)perylene were translocated below the surface layer. The PAH distributions in the soil columns followed decreasing power relationships with 90% reductions in the starting levels being shown to occur within a maximum average depth of 0.94 cm compared to an average starting depth of 0.5 cm. A simple predictive model identifies the extensive time periods, in excess of 10 years, required to mobilise 50% of the benzo(e)pyrene and benzo(ghi)perylene from the surface soil layer. Although this reduces to between 2 and 7 years for fluoranthene and pyrene, it is concluded that the possibility of surface applied PAHs reaching and contaminating a groundwater aquifer is unlikely

Modelering van nitraat transport in diepe watervoerende pakketten. Vergelijking tussen modelresultaten en gegevens van het Landelijk Meetnet Grondwaterkwaliteit

Nitraatmetingen uit het Landelijk Meetnet Grondwater worden vergeleken met modelberekeningen. Het model (LGMCAD) beschrijft het advectief en dispersief transport van opgeloste stoffen in grondwater en hanteert een eerste orde afbraak proces als vereenvoudiging voor denitrificatie. Het onderzoeksgebied (40 x 30 km2) is gelegen in het oostelijk deel van Nederland. Op grond van een serie verkennende berekeningen worden verschillende wijzigingen aan het model voorgesteld. Na een tweede serie model runs worden de wijzingen nader beoordeeld en besproken. Een belangrijk punt blijkt de verticale verdeling van het nitraatgehalte te zijn en de processen die hierop van invloed zijn, zoals de verticale menging door dispersie en de verdeling van de neerwaartse snelheidscomponent. Wat betreft de denitrificatie-parameter worden de beste resultaten verkregen met een halfwaardetijd tussen 3 en 5 jaar en een locale verfijning onder de beek- en rivierdalen en in een zone boven en onder de kleilagen. Deze verfijning bestaat uit een verder verlaging van de halfwaardetijd, gebaseerd op het feit dat het hier aanwezige organisch materiaal de denitrificatiecapaciteit verhoogt. Het rapport bespreekt verder de ruimtelijke representativiteit van meetgegevens en rekenresultaten.Nitrate measurements from the Netherlands Groundwater Monitoring Network and model simulations were compared for deep aquifers in the eastern part of the Netherlands. The area studied measured 40 x 30 km2. The model describes advective-dispersive solute transport in groundwater and utilizes a first-order decay process in a simplified approach to denitrification. On the basis of preliminary model runs several modifications of the solute transport model were proposed; the model was evaluated and discussed after a second series of runs. A major factor in the results appears to be the vertical distribution of the nitrate content and the processes that affect it, such as the vertical mixing by dispersion and the distribution of the downward groundwater velocity. With respect to the denitrification parameter, the best results were obtained with a half-lifetime (T50) between 3 - 5 years and a local refinement underneath the river valleys and brooks, and in a zone above and below the clay layers. The refinement consisted of a further reduction of the half-lifetime based on the presence of organic matter increasing the denitrification capacity. The report further discusses the representativeness in space of the monitoring data and the simulation results.DGM-Directies drinkwaterbodembescherming en bestuurszake

Modelering van nitraat transport in diepe watervoerende pakketten. Vergelijking tussen modelresultaten en gegevens van het Landelijk Meetnet Grondwaterkwaliteit

Nitrate measurements from the Netherlands Groundwater Monitoring Network and model simulations were compared for deep aquifers in the eastern part of the Netherlands. The area studied measured 40 x 30 km2. The model describes advective-dispersive solute transport in groundwater and utilizes a first-order decay process in a simplified approach to denitrification. On the basis of preliminary model runs several modifications of the solute transport model were proposed; the model was evaluated and discussed after a second series of runs. A major factor in the results appears to be the vertical distribution of the nitrate content and the processes that affect it, such as the vertical mixing by dispersion and the distribution of the downward groundwater velocity. With respect to the denitrification parameter, the best results were obtained with a half-lifetime (T50) between 3 - 5 years and a local refinement underneath the river valleys and brooks, and in a zone above and below the clay layers. The refinement consisted of a further reduction of the half-lifetime based on the presence of organic matter increasing the denitrification capacity. The report further discusses the representativeness in space of the monitoring data and the simulation results.Nitraatmetingen uit het Landelijk Meetnet Grondwater worden vergeleken met modelberekeningen. Het model (LGMCAD) beschrijft het advectief en dispersief transport van opgeloste stoffen in grondwater en hanteert een eerste orde afbraak proces als vereenvoudiging voor denitrificatie. Het onderzoeksgebied (40 x 30 km2) is gelegen in het oostelijk deel van Nederland. Op grond van een serie verkennende berekeningen worden verschillende wijzigingen aan het model voorgesteld. Na een tweede serie model runs worden de wijzingen nader beoordeeld en besproken. Een belangrijk punt blijkt de verticale verdeling van het nitraatgehalte te zijn en de processen die hierop van invloed zijn, zoals de verticale menging door dispersie en de verdeling van de neerwaartse snelheidscomponent. Wat betreft de denitrificatie-parameter worden de beste resultaten verkregen met een halfwaardetijd tussen 3 en 5 jaar en een locale verfijning onder de beek- en rivierdalen en in een zone boven en onder de kleilagen. Deze verfijning bestaat uit een verder verlaging van de halfwaardetijd, gebaseerd op het feit dat het hier aanwezige organisch materiaal de denitrificatiecapaciteit verhoogt. Het rapport bespreekt verder de ruimtelijke representativiteit van meetgegevens en rekenresultaten

[Modellering van het gedrag van zware metalen in de bodem.]

Abstract niet beschikbaarThis report discusses the various factors (Capacity controlling parameters) which determine the extent of storage of chemicals and the results of a workshop which dealt with prediction and modelling of Chemical Time Bombs (CTBs) related to heavy metal contamination. Combinations of inputs like acidification with deposition of metals from the atmosphere may cause an effect which is worse than each of them on their own. Important are those cases where the capacity of the soil/sediment to retain chemicals changes. Examples are changes in hydrology, changing land use and civil engineering works. Qualitatively we can predict under these circumstances thath the pH will change, organic matter content will changes etc. Also many models are available to predict the effect of single or a few parameters in heavy metals behaviour, but few if not any to predict the combined effects. For these dynamic changes we selected changes in hydrology and changes in land use as topics for the dicussion in the workshop. The last part of the workshops was devoted to constructing research proposals to fill in gaps in our knowledge.Chemisch tijdbom project "mondiaal alternatief" Hoofddorp EG DG

Soil contamination and the uptake of lead by vegetable crops : Risks of lead contaminated soil

Lood uit bodemverontreinigingen wordt opgenomen door moestuingewassen die daarop worden geteeld. Deze gewassen kunnen een gezondheidsrisico vormen als zij worden geconsumeerd. Uit onderzoek van RIVM en Alterra blijkt nu dat bij hoge concentraties lood in de bodem de opname minder wordt. Hierdoor bevatten de gewassen op deze bodems minder van dit metaal dan aanvankelijk werd gedacht. Door dit inzicht kunnen gezondheidsrisico's van de consumptie van deze wassen beter worden voorspeld. Voor het onderzoek, dat in opdracht van het ministerie van Infrastructuur en Milieu (I&M) wordt uitgevoerd, is de bestaande methode om de opname van lood te modelleren, verbeterd. Op basis van een nieuwe dataset kan de opname van lood in gewassen en het effect van het loodgehalte in de bodem nauwkeuriger worden voorspeld. Door de verbeterde risicobeoordeling kan preciezer worden aangegeven in welke situaties gezondheidsrisico's aanvaardbaar zijn. Als dat het geval is, is minder vaak aanvullend gewasonderzoek nodig. Dat spaart onderzoekskosten uit, en kan bovendien minder vertraging veroorzaken voor de uitvoering van (her)inrichtingsprojecten. Ook wordt zo onterechte bezorgdheid bij bewoners voorkomen.Soil contamination with lead is often a bottleneck in the use of soil when growing vegetables. After consumption of the crops lead may cause a range of health effects such as behavioral problems and learning disabilities. Children under six years old are most at risk. Hence, the prediction of lead uptake by vegetables and potatoes is an importart part of the assessement of human health risks of vegetable gardens. Based on a new data set an improved methodology for calculating the absorption of lead has been developed. This dataset contains data of 2800 samples and 32 different crops. For each sample data included the soil lead content, crop lead concentration, soil pH, clay and organic matter content was taken up. Soil-plant uptake relations were derived for the different crops resulting in an improved model for the prediction of risks. The model proved that the uptake factor of lead (expressed as the ratio between plant concentration and soil concentration) at high lead soil levels gradually decreases. With the new model the prediction of health risks is improved. This means that, for the risk assessment of contaminated sites, less additional crop research is necessary. This saves not only research costs and time but it prevents also unwarranted concern among owners of home gardens.Ministerie van Infrastructuur en Milie

Human health risks from arsenic in soil and groundwater in Apeldoorn, the Netherlands

De bodem en het grondwater in Apeldoorn en omgeving bevatten arseen; dit zit er grotendeels van nature in, maar een deel is vermoedelijk veroorzaakt door de mens. Op sommige plaatsen komt arseen via het grondwater aan de oppervlakte. Uit dit onderzoek blijkt echter dat er geen probleem voor de gezondheid is. Dit geldt voor kinderen die op de bodem of bij waterspeelplaatsen spelen en voor mensen die zelfgeteelde groenten eten. Dit blijkt uit onderzoek van het RIVM en Wageningen Environmental Research, dat in opdracht van de gemeente Apeldoorn is uitgevoerd. Zij hebben een methode ontwikkeld om de gezondheidsrisico's te beoordelen. De aandacht gaat hierbij vooral uit naar de blootstelling aan arseen van kinderen die gronddeeltjes inslikken en mensen die zelf groenten telen en consumeren. Om de blootstelling te bepalen, is eerst het arseengehalte in de bodem gemeten op 25 locaties op moestuincomplexen en plaatsen waar kinderen kunnen spelen. Vervolgens is bepaald hoeveel arseen er in het lichaam opgenomen wordt als mensen bodemmateriaal binnenkrijgen dat arseen bevat ('relatieve orale biobeschikbaarheid'). Daarnaast is het arseengehalte in groenten van moestuinen gemeten. Hiermee is de blootstelling via de consumptie van zelfgeteelde groenten bepaald.Slightly elevated levels of arsenic are found in soil and groundwater in and around the municipality of Apeldoorn. The majority is of natural origin, a smaller part can be related to human (industrial) activities. At some locations, arsenic has accumulated in the upper soil layers through groundwater transport (seepage). However, research shows no problems for human health. This conclusion holds for children recreating at water play grounds and individuals that grow and consume their own vegetables from allotments. This is the conclusion from research of the National Institute of Public Health and the Environment (RIVM) and Wageningen Environmental Research, which was commissioned by the municipality of Apeldoorn. They developed a method to assess human health risks. The focus was on exposure to arsenic of children swallowing soil particles and individuals growing and consuming their own vegetables in allotments in and around the municipality of Apeldoorn. With the purpose to assess exposure, the arsenic content in soil was measured at 25 locations, including vegetables gardens and places where children play. Subsequently, the amount of arsenic that enters the body after swallowing soil material that contains arsenic has been determined ('relative oral bioavailability'). Moreover, the arsenic content in soils and vegetables from the selected allotments was measured. Using the combined data on soil and crops, exposure through consumption of vegetables was determined.Gemeente Apeldoor

Gezondheidsrisico's arseen in bodem en grondwater in Apeldoorn

De bodem en het grondwater in Apeldoorn en omgeving bevatten arseen; dit zit er grotendeels van nature in, maar een deel is vermoedelijk veroorzaakt door de mens. Op sommige plaatsen komt arseen via het grondwater aan de oppervlakte. Uit dit onderzoek blijkt echter dat er geen probleem voor de gezondheid is. Dit geldt voor kinderen die op de bodem of bij waterspeelplaatsen spelen en voor mensen die zelfgeteelde groenten eten. Dit blijkt uit onderzoek van het RIVM en Wageningen Environmental Research, dat in opdracht van de gemeente Apeldoorn is uitgevoerd. Zij hebben een methode ontwikkeld om de gezondheidsrisico's te beoordelen. De aandacht gaat hierbij vooral uit naar de blootstelling aan arseen van kinderen die gronddeeltjes inslikken en mensen die zelf groenten telen en consumeren. Om de blootstelling te bepalen, is eerst het arseengehalte in de bodem gemeten op 25 locaties op moestuincomplexen en plaatsen waar kinderen kunnen spelen. Vervolgens is bepaald hoeveel arseen er in het lichaam opgenomen wordt als mensen bodemmateriaal binnenkrijgen dat arseen bevat ('relatieve orale biobeschikbaarheid'). Daarnaast is het arseengehalte in groenten van moestuinen gemeten. Hiermee is de blootstelling via de consumptie van zelfgeteelde groenten bepaald

The web portal: www.risicotoolboxBodem.nl. Model description

Met de inwerkingtreding van het Besluit bodemkwaliteit in 2008 zijn nieuwe regels vastgesteld voor de kwaliteit van grond en bagger, bedoeld voor hergebruik. Op het webportaal www.risicotoolboxbodem.nl is informatie te vinden over deze nieuwe regels en worden instrumenten aangeboden om de (water)bodems op basis van deze regels te beoordelen. Dit rapport bevat informatie over de onderliggende formules. Op dit moment zijn de modules 'Gevolgen Lokale Maximale Waarden' en 'Gevolgen Actuele Bodemkwaliteit' operationeel. Met de eerste module kunnen de risico's worden berekend voor een voorgestelde set van lokale normen, de zogenoemde Lokale Maximale Waarden. Binnen deze berekeningsvariant werkt de risicotoolbox strikt volgens de bepalingen uit het Besluit. Met de tweede module kunnen de mogelijke risico's van een bestaande lokale bodemkwaliteit naar aard en omvang worden gespecificeerd. Dit rapport vormt de modeldocumentatie van de module 'Gevolgen Lokale Maximale Waarden'. De modellen zijn voor alle stoffen gecontroleerd door deze in een andere applicatie na te bouwen en de uitkomsten te vergelijken. De modules omvatten ook onderliggende bestanden met modelparameters, stofeigenschappen en toxiciteitgegevens. Deze gegevens zijn ontleend aan de literatuur en zijn niet nader geverifieerd.New regulatory rules for the assessment and handling of slightly polluted soils will come into force in 2008 in the Netherlands. The web portal www.risicotoolboxbodem.nl initially provides two modules, to assist in the practical risk assessment of polluted soils. The tools are named: 'Consequences Local Maximum Values' and 'Consequences Current Soil Quality'. Both tools specify the risks of soil or sediment contamination as to kind and degree, as compared to the exceedance of generic quality standards. That is: the generic quality identifies whether toxic compounds might pose potential risks for any possible soil use, while the application of the module specifies which soil uses are most at risk, and up till which risk level. The use of the first tool is legally required when local authorities plan to set area-specific soil quality standards. The use of the second tool is not legally required, but it is used when authorities and local inhabitants want a specification of potential risks in cases when generic standards are exceeded. This report forms the model description of the module 'Consequences Local Maximum Values'. It provides the equations that are used in the web portal to specify risks for humans, for agricultural products and for ecosystems. The models as presented to users via the portal have been verified for a large number of compounds by rebuilding them in another application and comparing the results. The models themselves are - in part - representing others bodies of knowledge, such as datasets with model parameters, compound characteristics and toxicity data. These bodies of knowledge themselves have not been verified, since they have been officially reported earlier and elsewhere.VRO