Door middel van monsternemingen en statistische analyses is onderzoek gedaan naar de correlaties tussen fysische variabelen en verontreinigingen (zware metalen, organochloorpesticiden, PCB's, PAK's) in het sediment, de sedimenttoxiciteit bepaald door bioassays, en de variantie in soortensamenstelling van de bodembewonende macrofauna in Brabantsche Biesbosch, Dordtsche Biesbosch, Hollands Diep, Nieuwe Merwede en Haringvlie

Besten, P., den

DeWitte, A.

Peeters, E.T.H.M.

Velden, J., van der

Dutch

Name not available

Macrofauna in de verontreinigde waterbodem van de Rijn/Maas-delta

Wageningen Yield 

P L A T F O R M 
Macrofauna in de 
verontreinigde waterhodem 
van de Rijn/Maas-delta 
A. DEWITTE, WAGENINGEN UNIVERSITEIT 
E. PEETERS, WAGENINGEN UNIVERSITEIT 
P. DEN BESTEN, RIJKSINSTITUUT VOOR INTEGRAAL ZOETWATERBEHEER EN 
AFVALWATERBEHANDELING 
J. VAN DER VELDEN, RIJKSWATERSTAAT DIRECTIE ZUID-HOLLAND 
De Rijn/Maas-delta is door toedoen van menselijke handelingen sterk veranderd. Verontreinigingen 
uit binnen- en buitenland zijn in de Rijn en de Maas terechtgekomen en met het slib gesedimenteerd, 
waardoor de waterbodem van de delta verontreinigd isgeraakr. In de Rtjn/Maas-delta is de a/gelo-
pen (aren uitgebreid onderzoekgedaan naar de e(jccrcu van de aanwezige zware metalen, organo-
chloorpesticiden, PCB's en PAK's op de soortensamenstelling van de bodembewoucudc macrofauna. 
Tussen de riviertakken van de delta blijken verschillen te zijn in die samenstelling. Met behulp van 
directe gradiënt-analyse is voor beide riviertakken bepaald met welke abiotische omstandigheden en 
met welke verontreinigingen deze soortensamenstelling vooral correleert. Verder is onderzocht o/ er ecu 
relatie bestaat tussen de resultaten van bioassays en de samenstelling van de fauna. 
Voor de veiligheid en het gebruik als 
transportroute zijn veranderingen aange-
bracht in de Rijn en Maas qua hydrologie en 
oeverbescherming. Rond 1970 is een deel van 
de delta gescheiden van de Noordzee door 
twee dammen: de Volkerakdam en de Haring-
vliet(sluis)dam. Hierdoor is de hydrologie van 
het systeem drastisch veranderd. Getijdenbe-
wegingen verdwenen nagenoeg en stroom-
snelheden verminderden, waardoor de sedi-
mentatie in het Haringvliet en Hollandsch 
Diep sterk toenam. 
Door de industrialisering vanaf de tweede 
helft van de 19e eeuw zijn water en bodem in 
toenemende mate met milieuvreemde stoffen 
belast. Via diffuse en directe lozingen komen 
verontreinigingen in de rivieren terecht. Ook 
via de Rijn en de Maas stromen jaarlijks grote 
hoeveelheden milieuvreemde stoffen Neder-
land binnen. Een gedeelte van de vracht aan 
verontreinigingen is gebonden aan slibdeeltjes 
en komt tot bezinking in de Rijn/Maas-delta. 
De waterbodem van deze delta is hierdoor 
sterk vervuild geraakt. 
De laatste jaren zijn studies verricht naar 
de risico's die deze verontreinigingen vormen 
voor de natuur. Belangrijke hulpmiddelen 
hierbij zijn inventarisaties naar de samenstel-
ling van de macrofauna en toxiciteittoetsen 
met behulp van bioassays. 
Methoden 
In de Rijn/Maas-delta zijn de Brabantsche 
Biesbosch (BB), Dordtsche Biesbosch (DB), 
Nieuwe Merwede (NM), het Hollandsch Diep 
(HD) en Haringvliet (HV) onderzocht (afbeel-
ding 1). 
In zowel de Maas als de Rijn zijn verschei-
dene locaties bemonsterd, die onderling 
verschillen in abiotische omstandigheden. Op 
Meuse 
l 6 H T O •• IO-ZOOO 
P L A T F O R M 
variabelen 
EOX 
olie 
som metalen 
som PAK 
som PCB 
BHCH 
HCB 
gem delta 
1.76 
337-7 
0.62 
6.09 
83.11 
5-13 
10.64 
gem BB 
1-37 
334-3 
0.65 
7-94 
65.89 
0.54 
5.08 
gem DB 
3.58 
390-7 
1.17 
12.14 
237-9 
67.19 
14-77 
gem HD 
2-57 
489.4 
0.64 
7-1-7 
84.45 
2.26 
25-44 
gemHV 
0.92 
197-9 
0.42 
3-25 
36.65 
0.5 
2.87 
gem NM 
2.18 
344 
0.69 
2.98 
157 
1.62 
9.91 
Tabel 1: De concentraties vangroepen verontreinigingen in het sediment in de vijf regio's in de Rijn/Maas-delta en de 
gemiddelde concentratie in hetgebele deltagebied van de beide rivieren. 
Met 195 macrofaunamonsters uit de delta 
is een indirecte ordinatie uitgevoerd, waarbij de 
verdeling van de monsterpunten op de eerste 
twee assen is weergegeven in afbeelding 2. 
Afbeelding 2 toont dat de monsterpunten 
vooral per riviertak bij elkaar komen te liggen. 
Aangezien de plaatsing van de monsterpunten 
in het assenstelsel bepaald wordt door de soor-
tensamenstelling, betekent dit dat de 
monsterpunten binnen een riviertak een 
vergelijkbare soortensamenstelling hebben. 
Mogelijke redenen hiervan zijn dat iedere 
riviertak zijn eigen historie heeft en dat in 
iedere riviertak andere milieufactoren heer-
deze locaties zijn macrofauna-monsters geno-
men om de soortensamenstelling en de 
gemiddelde dichtheden per soort te bepalen. 
Verder zijn nog een aantal fysische variabelen 
en de concentraties van enkele verontreinigin-
gen in de toplaag (10 cm) van het sediment 
bepaald. 
De gemeten fysische variabelen zijn: orga-
nisch stofgehalte, calcietgehalte, droge stofge-
halte, korrelgrootteverdeling, consolidatie-
graad sediment, diepte, pH sediment, pH 
poriewater, erosie door de scheepvaart, winde-
rosie en stroomsnelheid. 
Als verontreinigingen zijn gemeten: EOX 
(totaal extraheerbaar halogeenhoudende stof-
fen), olie, zware metalen, polycyclische aroma-
tische koolwaterstoffen, polychloorbiphenylen 
en organochloorpesticiden. Tabel 1 geeft een 
overzicht van de gemiddelde concentraties aan 
verontreinigingen per riviertak. 
Van iedere locatie is eveneens de sedi-
menttoxiciteit bepaald met behulp van bioas-
says uitgevoerd met de muggenlarve Chirono-
mus ripaiius, de watervlo Daphnia magna en 
de bacterie Photobactereum phosphoreum 
(Microtox assay). 
De bijdrage van de fysische variabelen en 
verontreinigingen in het verklaren van de 
variantie in soortensamenstelling is onder-
zocht met de ordeningsmethoden Correspon-
dentie Analyse en Canonische Correspondentie 
Analyse in het programma CANOCO. 
Voor het vaststellen van de kwantitatieve 
bijdragen van de diverse factoren is gebruik 
gemaakt van variantiepartitie zoals ontwik-
keld door Borcard et al. (1992) en succesvol 
toegepast door Peeters et al. (2000) voor zware 
metalen in het Noordzeekanaal. 
Informatie over ordinatietechnieken staat 
in het kader. Voor een gedetailleerde beschrij-
ving wordt verwezen naar genoemde perso-
Resultaten en discussie 
Tijdens het onderzoek zijn 154 verschil-
lende soorten gevangen. De meeste organis-
men behoren tot de groepen weinigborstelige 
borstelwormen, bloedzuigers, tweekleppigen, 
slakken, waterspinnen en -mijten, kreeftachti-
gen en insecten. 
• • * • • 
• * „ • • • • * 
• Brabantsche Biesbosch • Gordische Biesbosch AHollandsch Diep • Nieuwe Merwede «Haringvliet 
Afo. 2: Ordinaticdiagram van de monsterpunten gebaseerd op een indirecte ordinatie van de macro/auna. 
Uit de variantiepartitie-analyse blijkt dat 
voor het gehele onderzoeksgebied 16,5 procent 
van de variatie in soortensamenstelling 
verklaard kan worden door de fysische varia-
belen, 11,3 procent door de verontreinigingen 
en 13,8 procent door een combinatie van 
beiden. De onverklaarde 58,4 procent wordt 
veroorzaakt door bijvoorbeeld natuurlijke 
fluctuaties, stochastische gebeurtenissen en 
factoren of aspecten die niet beschouwd zijn 
in deze studie, zoals andere müieuvreemde 
stoffen en biotische interacties. 
Tabel 2 toont per riviertak hoeveel de 
verschillende factoren bijdragen aan het 
verklaren van de variatie in soortensamenstel-
ling. Voor het onderzoeksgebied en de 
Brabantse Biesbosch, Hollandsen Diep en 
Haringvliet afzonderlijk zijn alle verontreini-
gingen meegenomen. Voor de Nieuwe 
Merwede is gewerkt met som-variabelen van 
de verontreinigingen vanwege het geringere 
aantal waarnemingen. 
De verklaarde variantie voor de afzonder-
lijke riviertakken is hoger dan voor het gehele 
onderzoeksgebied (tabel 2). Het aantal waarne-
mingen in de riviertakken is lager met als 
gevolg dat het aantal variabelen dichter in de 
buurt ligt van het aantal monsterpunten, 
waardoor minder ruis optreedt en er dus meer 
variantie verklaard kan worden. 
Het percentage variantie dat verklaard 
kan worden door de fysische factoren als groep 
bleek niet in ieder deelgebied hetzelfde, maar 
ook de bijdrage van de factoren afzonderlijk 
verschilt per riviertak. Zo spelen bijvoorbeeld 
voor het gehele onderzoeksgebied vooral de 
fysische variabelen riviertak (4,5 procent), 
korrelgroottefracties (drie procent), winderosie 
(0,8 procent) en stroomsnelheid (0,7 procent) 
en voor de Nieuwe Merwede en het 
Hollandsch Diep de diepte (respectievelijk 6,6 
procent en 2,7 procent) een rol. 
Ook de bijdrage van de verschillende 
verontreinigingen aan de verklaring van de 
variatie in de soortensamenstelling is verschil-
lend per riviertak. Voor de Brabantsche Bies-
H 2 O 17 
P L A T F O R M 
riviertak 
gehele onderzoeksgebied 
Brabantse Biesbosch 
Hollandsch Diep 
Haringvliet 59% 
Dordtsche Biesbosch** 
Nieuwe Merwede*** 
alle factoren 
41,6% 
62,7% 
72,3% 
13,1%* 
-
82% 
fysische 
variabelen 
16,5% 
18,4% 
20,9% 
31,5%* 
-
56% 
verontrei-
nigingen 
ii,3S6 
32%* 
30,6% 
14,4% 
-
22% 
combinatie 
13,8% 
12,3% 
20,8% 
-
4% 
= niet significant (de P-waarde uit de Monte Carlo permiitatietest is groter dan 0,05) 
* = te weinig waarnemingen voor het berekenen van de variantiepartitie 
*** = op basis van som-variabelen voor metalen en PAK's in verband met geringer aantal waar-
nemingen 
Tabel 2: Bijdrage van de verschillende/actoren aan de variatie in soortensamenstclliiuj per riviertak. 
Ordinatietechnieken CA en CCA 
Grdinatie is een belangrijk hulpmiddel om ten eerste mogelijke verbanden tussen de verschil-
lende abiotische vatiabelen te bepalen, ten tweede een rangschikking in locaties en soorten aan 
te brengen en om ten derde te bepalen welke abiotische variabelen deze rangschikking veroor-
zaken. De rangschikking van de locaties en de soorten is berekend met Correspondentie 
Analyse fCA) en welke abiotische variabelen deze rangschikking bepalen met Canonische 
Correspondentie Analyse (CCA). Bij CA en CCA vindt rangschikking zo plaats dat locaties met 
een vergelijkbare soortensamenstelling dicht bij elkaar worden geplaatst in een assenstelsel. 
Door vervolgens bij CCA de rangschikking van soorten te relateren aan de abiotische variabe-
len wordt bepaald met welke abiotische factoren deze rangschikking van soorten en locaties 
correleert. 
Binnen CCA is gekozen voor de optie 'downweighting', wat wil zeggen dat er minder waarde 
wordt gehecht aan minder frequent voorkomende soorten. Bij gebruik van covariabelen wordt 
de invloed van die covariabelen op de rangschikking van de soorten en locaties in mindering 
gebracht, alvorens deze rangschikking te relateren aan de andere factoren. 
De statistische significantie van het effect van iedere set variabelen is getest met behulp van de 
Monte Carlo permuratietest, waarbij als significantiecriterium P is kleiner dan of gelijk aan 
0.05 wordt gehanteerd. 
bosch waren de PAK's het meest belangrijk 
(14,8 procent) en voor het Hollandsch Diep en 
het Haringvlier de metalen (respectievelijk 
12,4 en 14 procent). De andere verontreinigin-
gen dragen duidelijk minder bij, variërend 
tussen de 1,1 en 2,8 procent. 
De hoogste concentraties aan verontreini-
gingen worden aangetroffen in de Dordtsche 
Biesbosch (tabel 1). De reden hiervoor is dat de 
sedimenttoplaag hier stamt uit de zeventiger 
Aft). 3: Percentage verklaarde variantie door de verontreinigende stoffen (in rood), de fysische variabelen (in blauw) en 
de combinatie van beiden (indeel). 
• Riviertak 
• korrelgrootteverdeling 
• winderosie 
• stroomsnelheid 
D % Droge stof 
nConsolidatiegraad slib 
D Diepte 
D Scheepvaart 
DpH 
• %C 
• % CaC03 
DpHH20 
• PAK 
• Metalen 
E Olie 
DPCBs 
D Organochloorpesticiden 
DEOX 
Z gezamenlijk 
jaren. In de andere deelgebieden heeft in de 
afgelopen decennia natuurlijke afdekking met 
beduidend schoner sedimenr plaatsgevonden. 
In de Dordrsche Biesbosch vond geen netto 
sedimentatie plaats. 
Afbeelding 3 toont dat zware metalen en 
PAK's sterk bijdragen aan de verklaarde 
variantie en dat PCB's zeef gering bijdragen. 
Van PCB's is bekend dat ze voornamelijk risi-
co's geven via ophoping in voedselketens. De 
directe effecten op de macrofauna lijken 
gering. 
Uit tabel 3 blijkt dat de bijdragen bere-
kend op basis van de afzonderlijke variabelen 
steeds hoger uitkomen dan die berekend met 
de somvariabelen. De tabel toont ook dat het 
berekenen van de bijdragen van de verontrei-
nigingen zonder gebruikmaking van covaria-
belen leidt tot hogere waarden. Door rekening 
te houden met de invloed van andere factoren 
ontstaat een beter beeld van de daadwerkelijke 
bijdragen van de verontreinigingen. 
Van de in het sediment aanwezige concen-
traties verontreinigingen is alleen het biolo-
gisch beschikbare gedeelte van belang bij risi-
cobenadering. Dit kan benaderd worden met 
bioassays. Wanneer de resultaten van deze 
bioassays wotden meegenomen in de variantie-
analyse dan blijkt dat hun bijdrage minder is 
dan bij de gemeten gehalten. De gemeten 
verontreinigingen correleren dus beter met de 
soottensamenstelling dan de bioassays. Een 
mogelijke verklaring hiervoor is dat de sedi-
mentmonsters voor bioassays veranderd zijn 
ten opzichte van de veldsituatie, bijvoorbeeld 
door factoren als experiment-ontwerp, bewaar-
tijd van het monster, sedimentmanipulatie of 
voedseltoevoeging. Anderzijds zijn in de veldsi-
tuatie de otganismen mogelijk geadapteerd 
aan de verontreinigingsomstandigheden, 
terwijl dat in de bioassay niet het geval is. 
Uit eerder onderzoek bleek dat het type 
habitat en voornamelijk de partikclgroorte van 
het sediment van belang was voor het voorko-
men van faunagemeenschappen in de delra. 
Verdergaande statistische analyses per habitat 
toonden dat een lage sedimenttoxiciteit wel 
eens voorwaarde zou kunnen zijn voor een 
optimale soortsdiversiteit. 
Zoals uit het voorgaande blijkt, is varian-
tiepattitie een interessant middel om een over-
zichr te krijgen van de bijdragen van diverse 
factoren aan de variatie in het voorkomen van 
macrofaunasoorten in een bepaald gebied. 
Wanneer een goede dataset aanwezig is, kan de 
bijdrage van de verschillende factoren in beeld 
gebracht wotden. Dit geeft tevens de beperkin-
gen aan van de techniek. Het opbouwen van 
een goede dataset kost de nodige tijd. Verder is 
voorwaarde van CANOCO dat het aantal loca-
ties groter moet zijn dan het aantal variabelen, 
H 2 0 1 0 2 0 0 0 
P L A T F O R M 
var iabe len g e h e l e d e l t a Brabantse H o l l a n d s c h H a r i n g v l i e t 
B i e s b o s c h D i e p 
A * * B C A B C A B C A B C 
PAK's 
metalen 
EOX 
olie 
sPCB 
organochloor-
pesticiden 
5,7* 
3,6* 
o,3 
0,6* 
o,3 
o,7 
o,7* 
o,3 
o,3 
o,6* 
o,3 
0.9 
14,7* 
12,2* 
2,8* 
3,7* 
o,9 
3* 
14,8 
9,3 
i,3 
i,9 
M 
2,8 
i,6 
* 
2,5 
i , i 
1-9 
1,6 
3 
2 1 * 
27,6* 
5,2* 
6,1* 
2,7* 
4,9* 
10,2 
12,4* 
1,1 
1,8 
i,3 
2,8* 
i,6 
1,7 
1 
i,3 
i,8 
2,5 
39,i* 
28* 
9,5* 
9,2* 
2,9 
7,4* 
u ,6 
14* 
1,2 
1,8 
1,6 
* 2,2 
1,4 
2,1 
1 
1,5 
i.ï 
i.i 
32,3 
24,2* 
4,6* 
9,4* 
1,9 
5* 
* = significante waarde 
**A: de bijdragen die berekend zijn m e t de afzonderlijke variabelen 
B: de bijdragen die berekend zijn m e t somvariabelen 
C: de bijdragen die berekend zijn m e t afzonderlijke variabelen en waarbij andere variabelen 
niet zijn meegenomen als covariabelen. 
Tabel 3: Bijdrage (m procenten) van verschillende groepen verontreinigingen in variantie voor enkele riviertakken. 
dus hoe groter he t aantal factoren waarvan 
men de invloed wil bepalen, des te meer locaties 
moeten in de dataset worden opgenomen. Dit 
betekent veel analyses, zowel voor alle biotische 
als alle abiotische factoren. Uiteindelijk levert 
een vergaande analyse van onderzoeksresulta-
ten wel een meerwaarde. Het hier beschreven 
werk geeft meer inzicht in de mogelijke effec-
ten van de verontreiniging op het functioneren 
van het systeem. Dit inzicht is essentieel bij he t 
maken van keuzes over wat en hoe o m te gaan 
m e t verontreinigde waterbodems. * 
LITERATUUR 
BorcardD., P. Legendre en P. Drapeau [1992). Partialling out 
the spatial component oj ecological variation. Ecology nr. 
73, pcig. 1045-1055. 
Den Besten P., C. Schmidt, M- Ohm, M. Ruys.J. van Berghem 
en C. van de Guchrc [19.95}. Sediment quality assessment 
in the delta 0/ rivers Rhine and Meuse based on field 
observations, bioassays andjood chain implications-
Journal of Aquatic Ecosystem Health nr. 4, pag. 257-z/o. 
Peeters E., j . Gardeniers en A. Koelmans [zooo]. The contribu-
tion of trace metals in structuring m situ macroinverte-
brate community composition along a salinity gradient. 
Environmental Toxicolgy and Chemistry nr. 4, pag. 1002-
IOJO. 
Rcinliofd-Dudok van Heel H. en P. den Besten {1999}. The rela-
tion between macroinvertebratc assemblages in rhe Rhine-
Meuse delta and sediment quality. Aquatic Ecosystem 
Health & Management nr. 2, pag. 19-3S. 
RIZA/Rijkswarerstaar directie Zuiâ-Holland (1999). Brochure 
'Macro/auua in de delta van Rijn en Maas'. RIZA-rapport 
nr. 99.056. 
Smtt H.,j. van der Velden en A. Klink (1994;. Macrozoobenthic 
assemblages in littoral sediments in the enclosed Rhine-
Meuse delta. Nethcrlandsjournal of Aquane Ecology nr. 
2, pag. 199-212. 
Ter Braak C. (1996). Unimodal models to reiatc species to envi-
ronment. DLO-Agncuitural mathematics group. 
advertentie 
DynaSand: 
het enige echte 
continu zandfilter 
Wereldwijd zijn er al meer dan 
10.000 units geplaatst. 
Continu zandfilter voor 
behandeling van drinkwater 
proceswater voorbereiding 
huishoudeli jk afvalwater 
water recycling 
behandeling industrieel 
afvalwater 
Biologisch filter voor 
nitrif icatie/denitrif icatie van 
huishoudeli jk afvalwater 
nitr if icatie/denitrif icatie 
van industrieel afvalwater 
Waterlink Benelux 
Waterlink Benelux BV 
Postbus 522 
1940 AM Beverwijk 
Telefoon 0251 210012 
Telefax 0251 224017 
hi) hobré instruments bv 
Hobré Instruments is een succesvolle internationaal georiënteerde 
onderneming met meer dan 20 jaar ervaring in de verkoop en 
productie van on-line analyse apparatuur en -systemen. Vanuit 
Nederland. Engeland, België en.Duitsland voorzien wij afnemers in 
de (petro)chemie, energieproductie en voedingsmiddelen-industrie 
van klantgerichte oplossingen. 
In verband met de verdere uitbreiding van onze activiteiten zoeken 
wij momenteel voor ons kantoor in Purmcrend een: 
SALES ENGINEER 
De functie: 
• U draagt verantwoordelijkheid voor omzet en resultaat in de aan u 
toegewezen marktsegmenten. 
• U fungeert als productiespecialist voor diverse productlijnen, 
waaronder COD, TOC en BOD analyzers. 
• Op diverse niveaus in kleine tot zeer grote organisaties adviseert u 
bestaande en nieuwe relaties. 
• U wordt gesteund door een professionele binnendienst en het 
verkoopsecretariaat. 
Uw profiel: 
• Een pioniersmentaliteit, gewend zelfstandig en proactief te 
opereren. 
• Minimaal een hogere beroepsopleiding. 
• In staat om goede relaties op basis van vertrouwen op te bouwen. 
• Commerciële ervaring is een must, kennis van analyzers en 
systemen een pre. 
Een beknopte sollicitatiebrief met CV kunt u sturen naar: 
Hobré Instruments BV, Postbus 328 1440 AH Purmerend. 
Telefoon 0299 420 871. 
19 


http://library.wur.nl/WebQuery/wurpubs/fulltext/369743

Macrofauna in de verontreinigde waterbodem van de Rijn/Maas-delta

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Name not available

Wageningen Yield