Inlaatwater heeft in de polder Quarles van Ufford zelfs in een droge periode geen invloed op de waterkwaliteit van kleine landbouwsloten. Dat blijkt uit metingen van de concentratie gadolinium, die zijn uitgevoerd voor het project Monitoring Stroomgebieden. Hiermee komt voor dit gebied een einde aan de twijfel over de invloed van inlaatwater op de oppervlaktewaterkwaliteit en is er meer duidelijkheid over de belasting vanuit de landbouw

Pomarius, H.

Rozemeijer, J.

Siderius, C.

Verheul, M.

Dutch

Name not available

Verspreiding inlaatwater in beeld met nieuwe tracer

NARCIS 

Wageningen Yield 

33H2O / 12 - 2011
 platform
Verspreiding inlaatwater in 
beeld met nieuwe tracer
Joachim Rozemeijer, Deltares
Christian Siderius, Alterra
Marc Verheul, Deltares
Hella Pomarius, Waterschap Rivierenland
Inlaatwater heeft in de polder Quarles van Uff ord zelfs in een droge periode 
geen invloed op de waterkwaliteit van kleine landbouwsloten. Dat blijkt uit 
metingen van de concentratie gadolinium, die zijn uitgevoerd voor het project 
Monitoring Stroomgebieden. Hiermee komt voor dit gebied een einde aan de 
twijfel over de invloed van inlaatwater op de oppervlaktewaterkwaliteit en is er 
meer duidelijkheid over de belasting vanuit de landbouw.
De polder Quarles van Uff ord ligt in het westelijke deel van het Land van Maas en Waal en is één van de 
proefgebieden van het project Monitoring 
Stroomgebieden. Hierin wordt onderzocht 
in welke mate de landbouw bijdraagt aan 
de totale nutriëntenbelasting van het 
oppervlaktewater. Daartoe proberen de 
onderzoekers van Alterra en Deltares samen 
met Waterschap Rivierenland te achterhalen 
waar het water en de nutriënten in de sloten 
en weteringen vandaan komen. Vanaf 2003 
zijn in Quarles van Uff ord extra waterkwali-
teitsmetingen uitgevoerd. De onderzoekers 
hebben gegevens geanalyseerd en gedetail-
leerde modellen gemaakt, onder andere om 
de relatie tussen landbouw en oppervlakte-
waterkwaliteit te onderzoeken.
Een aandachtspunt voor Quarles van 
Uff ord is de invloed van het inlaatwater 
vanuit de Maas. We weten niet hoever het 
inlaatwater via het hoofdsysteem en de 
slootjes doordringt tot in de haarvaten van 
het watersysteem. Het is daardoor niet goed 
mogelijk onderscheid te maken tussen de 
bijdrage van nutriënten vanuit de landbouw 
en de bijdrage van het inlaatwater. Dit is 
echter wel belangrijk om de eff ectiviteit 
van maatregelen (mestbeleid) in te kunnen 
schatten.
Aan de zuidkant van Quarles van Uff ord 
wordt op twee locaties direct Maaswater 
ingelaten. Aan de oostkant van de polder 
komt via twee weteringen water vanuit 
de naastgelegen polder Bloemers onder 
de snelweg A50 door. In het zuidoosten 
is er nog een vijfde inlaat vanuit de 
hoofdwetering van polder Bloemers. Het 
water vanuit Bloemers is een mengsel 
van inlaatwater uit het Maas-Rijnkanaal 
en gebiedseigen water. De peilbeheerder 
heeft er recentelijk voor gekozen meer 
water vanuit polder Bloemers in te laten 
en minder direct vanuit de Maas. Dit heeft 
waarschijnlijk consequenties gehad voor de 
waterkwaliteit in Quarles van Uff ord. Door 
de helling van het gebied (van 7 m +NAP 
in het oosten tot 3 m +NAP in het westen) 
stroomt het water in zuidwestelijke richting 
tot aan het gemaal bij het dorpje Alphen, 
waar het overtollige water naar de Maas 
afgevoerd wordt.
Gadoliniummetingen
Voor meer inzicht in de verspreiding 
van het inlaatwater door Quarles van 
Uff ord zijn monsters genomen voor de 
bepaling van de gadolinium-anomalie (zie 
ook kader). Deltares heeft deze nieuwe 
tracermethode in samenwerking met de 
Franse geologische dienst in Nederland 
geïntroduceerd1). De techniek is nog niet 
eerder toegepast voor het traceren van 
inlaatwater in een hydrologisch complexe 
polder. De gadoliniumconcentratie is in 
Rijn- en Maaswater verhoogd ten opzichte 
van de concentraties van de andere 
Gadolinium is één van de ‘zeldzame aarden elementen’. Dit is een groep van 15 elementen, 
waaronder bijvoorbeeld praseodymium, dysprosium en ytterbium. De elementen hebben 
vergelijkbare chemische eigenschappen en de natuurlijke achtergrondconcentraties in het 
oppervlaktewater zijn doorgaans erg laag (<0,01 μg/l). Gadoliniumhoudende stoff en worden echter 
sinds de jaren ‘80 verwerkt in contrastmiddelen die in ziekenhuizen worden gebruikt bij het 
opsporen van tumoren met MRI-scans. Patiënten, van wie wordt vermoed dat ze kanker hebben, 
krijgen zo’n contrastmiddel voorafgaand aan hun MRI-onderzoek ingespoten. Het middel hoopt 
zich op in het kankerweefsel en door de afwijkende magnetische eigenschappen van gadolinium 
wordt de tumor goed zichtbaar op de MRI-scan. Na een aantal uren verlaat het gadoliniumcomplex 
het lichaam van de patiënt via de ontlasting. Gadolinium wordt niet afgebroken en komt via het 
rioolstelsel en rwzi’s in het oppervlaktewater terecht. Daardoor zijn de concentraties gadolinium in 
het ontvangende water wat hoger dan de concentraties van de andere zeldzame aarden elementen: 
er is een zogeheten gadolinium-anomalie. De licht verhoogde concentraties zijn niet gevaarlijk, 
maar kunnen wel gebruikt worden om de invloed van het effl  uent van rwzi’s aan te tonen. Ook 
water dat ingelaten wordt vanuit de Rijn en de Maas wordt gekenmerkt door verhoogde concen-
traties gadolinium.
34 H2O / 12 - 2011
C. Bemonstering van de kopsloot vanaf de rivierduin.
Afb. 1: Gemeten gadolinium-anomalie op 5 augustus (A) en op 22 oktober (B).
augustus hadden we verwacht dat de invloed 
van inlaatwater flink zou zijn afgenomen.
Resultaten
Vooraf veronderstelden we dat tijdens 
droogte het inlaatwater het gehele water-
systeem ‘ingezogen’ zou worden. Er verdampt 
immers veel grond- en oppervlaktewater en 
dat moet aangevuld worden met inlaatwater. 
Dit beeld blijkt echter niet te kloppen. De 
resultaten van de bemonstering in augustus 
laten zien dat in de landbouwslootjes geen 
gadolinium-anomalie is gemeten. Dat 
betekent dat het gebiedseigen water betreft, 
dat niet of nauwelijks is beïnvloed door 
inlaatwater.
In de hoofdwatergangen wordt wel in het 
gehele gebied een verhoogde gadolinium-
anomalie waargenomen. Deze hoofdwater-
gangen worden direct door het inlaatwater 
vanuit de Maas en de naastgelegen polder 
Bloemers gevoed. In één van de landbouw-
sloten is een zeer hoge anomalie (30.3) 
gemeten. Een kleine nabijgelegen rwzi heeft 
kennelijk veel invloed gehad op de water-
samenstelling op die plek. Het effluent blijft 
‘hangen’ in de buurt van de waterzuivering 
doordat in de zomer het water wordt vastge-
houden en er nauwelijks doorstroming is.
Bij de meetronde van oktober was de 
gadolinium-anomalie van het inlaatwater 
vanuit de Maas nog hetzelfde als in augustus 
(zie afbeelding 1). In de polder zijn de 
anomalieën in de tussentijd echter duidelijk 
lager geworden. Dit duidt op de toegenomen 
invloed van gebiedseigen drainagewater 
en/of kwelwater. Ook het inlaatwater dat 
onder de A50 door vanuit polder Bloemers 
wordt ingelaten heeft lagere anomalieën 
in oktober. Dit inlaatwater bestaat na een 
nattere periode uit een mix van inlaatwater 
vanuit het Maas-Waalkanaal en gebiedseigen 
water uit polder Bloemers.
Wat nu?
Het beeld dat inlaatwater in droge perioden 
de oppervlaktewaterwaterkwaliteit bepaalt 
in polders zoals Quarles van Ufford, blijkt 
niet zonder meer te kloppen. De gadolini-
ummetingen tonen aan dat het inlaatwater 
niet of nauwelijks doordringt tot in de 
bemonsterde kleinere landbouwslootjes. De 
verdamping in de zomer zorgt er blijkbaar 
niet voor dat het inlaatwater tot in de 
haarvaten van het watersysteem wordt 
opgezogen. Het lijkt erop dat het gebied-
seigen water door het inlaatwater wordt 
B. Bemonstering van een landbouwsloot.A. Bemonstering van een hoofdwaterloop.
zeldzame aarden. Dat geldt echter niet 
voor het gebiedseigen drainagewater 
en de kwel. Met een ruimtelijk beeld van 
de gadolinium-anomalie kan de invloed 
van het inlaatwater in het gebied worden 
herleid.
De eerste meetronde was in augustus 2010. 
Na de zeer droge zomer zou de invloed 
van inlaatwater maximaal moeten zijn. Er 
zijn 20 locaties bemonsterd die ook door 
Waterschap Rivierenland bemeten worden 
voor het project Monitoring Stroomgebieden. 
Hiertoe behoren onder meer de inlaatpunten 
(maximale invloed inlaatwater) en het 
uitlaatgemaal. Verder liggen de meetlocaties 
voornamelijk in de hoofdwatergangen, maar 
er zitten ook kleinere landbouwsloten tussen 
(zie foto's A en B). Tijdens de bemonsterings-
ronde is ook gezocht naar een aanvullende 
locatie waar we minimale invloed van 
inlaatwater verwachtten. Dit hebben we 
gevonden bij het begin van een sloot die  
een hoger gelegen rivierduin ontwatert  
(zie foto C).
Het laboratorium heeft eerst een testanalyse 
op een deel van de monsters gedaan om 
te controleren of er sowieso een verschil 
in gadolinium-anomalie bestaat tussen 
het inlaatwater en het water in de kleine 
landbouwsloten. De resultaten van deze test 
waren bemoedigend; vervolgens zijn alle 20 
monsters doorgemeten. In oktober is een 
tweede bemonsteringsronde gedaan. Gezien 
de grote neerslaghoeveelheden vanaf eind 
35H2O / 12 - 2011
 platform
‘teruggeduwd’ tot in de landbouwsloten 
(zie afbeelding 2). Dit sluit aan bij resultaten 
uit eerder onderzoek2) en bij de ervaringen 
van gebiedsdeskundigen van Waterschap 
Rivierenland die deels voortkomen uit 
watersysteemanalyses voor de KRW-stroom-
gebiedbeheerplannen.
Uit de steekproef ten behoeve van dit 
onderzoek kan overigens niet geconcludeerd 
worden dat alle kleinere sloten in Quarles 
van Ufford of in andere gebieden vrij blijven 
van inlaatwater. Zo zijgt in het noordelijke 
deel van Quarles van Ufford ‘s zomers water 
weg naar de Waal en onttrekken fruittelers 
veel water voor beregening. Door de 
grotere watervraag dringt het inlaatwater 
daar mogelijk wel door tot in de kleinere 
landbouwsloten.
Uit de resultaten van dit onderzoek blijkt dat 
de relatie tussen agrarisch landgebruik en 
oppervlaktewaterkwaliteit in veel gevallen 
prima kan worden onderzocht door water-
kwaliteitsmonitoring in kleinere landbouw-
sloten. De kans is klein dat het inlaatwater 
daar invloed heeft en bij twijfel kunnen 
gadolinium-metingen meer uitsluitsel 
bieden. Dit is belangrijk om te weten voor 
het kwantificeren van de belasting vanuit 
Afb. 2: De verspreiding van inlaatwater in droge periodes met veel verdamping. (A): denkmodel vooraf, 
inlaatwater mixt met gebiedseigen water en dringt helemaal door tot in de haarvaten; (B): huidig denkmodel, 
minder menging, inlaatwater ‘duwt’ gebiedseigen water terug de haarvaten in. 
landbouwpercelen ten behoeve van het 
opstellen van stoffenbalansen en het 
afwegen van maatregelen.
De nieuwe inzichten helpen bij de interpre-
tatie van de extra waterkwaliteitsmetingen 
in Quarles van Ufford voor het project 
Monitoring Stroomgebieden. Daarnaast 
gebruiken we de gadoliniummetingen voor 
de verificatie van de gedetailleerde modellen 
voor de polder. Deze grond- en opper-
vlaktewatermodellen gebruiken we om de 
invloed van de verschillende bronnen op de 
oppervlaktewaterkwaliteit te kwantificeren 
en om de mogelijkheden voor beleidssturing 
in beeld te brengen. Het modelconcept 
voor het indringen van inlaatwater via de 
hoofdwaterlopen en sloten is al aangepast, 
waardoor de gemodelleerde nutriënten-
concentraties beter overeenkomen met de 
individuele metingen.
Monitoring 
stroomgebieden
In het project Monitoring Stroomgebieden 
doen Alterra en Deltares onderzoek naar de 
nutriëntenstromen in vier proefgebieden 
(Krimpenerwaard, Quarles van Ufford, 
Schuitenbeek en Drentse Aa). Daar wordt 
onderzocht wat de effecten van het 
mestbeleid zijn op de kwaliteit van het 
oppervlaktewater. De stroomgebieds-
gerichte aanpak kan als voorbeeld dienen 
voor het nutriëntenonderzoek in andere 
stroomgebieden. De gadoliniummetingen in 
Quarles van Ufford geven informatie over de 
herkomst van het water en de nutriënten in 
het gebied. Daarmee verbetert de interpre-
tatie van de waterkwaliteitsmetingen. De 
meetresultaten worden ook gebruikt voor 
de validatie van water- en stoftransport-
modellen.
Proefgebieden Monitoring Stroomgebieden.
LITERATUUR
1)  Petelet-Giraud E., G. Klaver en P. Negrel (2009). 
Natural versus anthropogenic sources in the 
surface- and groundwater dissolved load of the 
Dommel river (Meuse basin): Constraints by boron 
and strontium isotopes and gadolinium anomaly. 
Journal of Hydrology nr. 369, pag. 336-349.
2)  Hendriks R. (1990). Effecten van aanvoer van 
gebiedsvreemd water op de waterkwaliteit in een 
kwelgebied. Staring Centrum. Rapportnr. 100.
Bergse Plassen
Gadoliniummetingen zijn recentelijk ook toegepast bij onderzoek naar de herkomst van het 
water in de Bergse Plassen in Rotterdam. In de Bergse Achterplas (links op de foto) is de 
veenbodem circa tien jaar geleden afgedekt met een zandlaag om de nalevering van nutriënten 
te beperken. In de Bergse Voorplas gaat dat binnenkort ook gebeuren. Uit de waterbalans van het 
gebied blijkt dat er een onbekende hoeveelheid kwelwater lekt vanuit de Rotte naar de Bergse 
Plassen. Uit analyses van de gadolinium-anomalie bleek dat op het moment van monstername  
35 procent van het water afkomstig was van de Rotte. Op dit moment wordt maandelijks 
bemonsterd om het percentage Rotte-water door het jaar heen te volgen.
Gadolinium-anomalieën in de Bergse Plassen.


Verspreiding inlaatwater in beeld met nieuwe tracer

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Name not available

NARCIS

Wageningen Yield