Bufferstroken worden genoemd als mogelijke gebiedsgerichte maatregel om de belasting van oppervlaktewater met meststoffen uit de landbouw te verminderen. In dit artikel wordt ingegaan op verschillende mogelijke vormen van bufferstroken en op processen die een rol spelen bij bufferstroken. Perspectieven voor bufferstroken zijn onderzocht middels veldmetingen nabij de Mosbeek in Noordoost-Twente. Op basis van metingen van de hydrologie en chemie in het grondwater is met behulp van een modelinstrumentarium nagegaan in hoeverre bufferstroken de belasting van de beek met stikstof en fosfor kunnen vermindere

Kruijne, R.

Molen, D.T., van der

Uunk, E.J.B.

Wageningen Yield 

Verwijdering van stikstof en fosfor door bufferstroken langs de Mosbeek

Name not available

P L A T F O R M 
gericht werken en output gerichte bedrijfs-
voering. 
Ondanks het feit dat beide bedrijven het 
als een businessmodel zien waren er ook ver-
schillen: bij DZH beschikt men reeds over een 
ISO 9001 kwaliteitssysteem, bij WMO heeft ISO 
geen prioriteit. "ISO heeft alleen zin als je het 
goed oppakt", aldus de heer Van Dijk. Bij DZH 
heeft men baat bij het kwaliteitssysteem, 
mede omdat ook het model Nederlandse 
Kwaliteit vraagt om het management van 
processen. 
Een ander verschil was het feit dat DZH al 
een positiebepaling volgens het model had 
uitgevoerd en WMO niet. Het doen van een 
positiebepaling is zoiets als het maken van een 
foto, een momentopname om vast te stellen 
waar je je als bedrijf bevindt. Hieruit komt per 
aandachtsgebied een score, hoe lager de score, 
hoe meer de noodzaak om verbeteringen door 
te voeren. Bij DZH heeft dit ook geleid tot een 
zelfevaluatierapport, een rapport waarin de 
uitkomsten van de positiebepaling worden 
onderbouwd. 
Na het interview ontstond er nog een 
korte discussie, waarbij vooral werd ingegaan 
op het nut van ISO. 
De conclusie was dat ISO een krachtig 
middel was om verbeteringen in de proces-
voering te verankeren en daarmee te borgen in 
een kwaliteitssysteem. 
Over het moment waarop met ISO zou 
moeten worden begonnen, verschilde men 
echter van mening. Dit moment wordt 
immers bepaald door de gekozen strategie. 
Namelijk eerst de gewenste organisatie van de 
voortbrengingsprocessen realiseren en dan 
deze 'soll-situatie' borgen, of de huidige 
'ist-situatie' borgen als basis voor verbetering. 
Meerdere strategieën bleken goed te beval-
len. Ook Ericsson bevestigde dat binnen het 
model Nederlandse Kwaliteit ook ISO van 
belang blijft. 
Aan het eind van de workshop heerste bij 
vele deelnemers een duidelijk enthousiasme 
om zo snel mogelijk met het model 
Nederlandse Kwaliteit aan de slag te gaan. 
Als vervolg op ISO biedt het model 
Nederlandse Kwaliteit vele aanknopings-
punten om de weg naar een excellente onder-
neming in te slaan. Het model is bovendien 
een 'doe'-methodick die zich uitstekend leent 
om met ISO bereikte basis resultaatgericht uit 
te bouwen. 
Voor meer informatie over het model Neder-
landse Kwaliteit, zie ook het artikel 'Spelenderwijs 
echt verbeteren', elders in dit nummer van H,0. f 
D R S . I D A N . W I L D E E O E R 
K I W A M A N A G E M E N T C O N S U L T A N T S 
Verwijdering van stikstof en 
fosfor door hufferstroken 
langs de Mosbeek 
DlEDERlK T. VAN DER MOLEN, RIZA 
R O E L K R U I J N E , D L O - S T A R I N G C E N T R U M 
E. J A N B. U U N K , W A T E R S C H A P R E G G E E N D I N K E L 
Een bufferstrook is een strook cjroiid tussen land 
en water, waarvan beheer en/of inrichting zijn 
aangepast tengunste van de ecologische waarde 
van het land-watersysteem. Bujferstroken ver-
minderen de kans dat stoffen m het water 
komen, die bedoeld zijn voor het land. 
Te denken valt aan bestrijdingsmiddelen en 
meststoffen van de landbouw. De stroken ver-
minderen zowel de directe belasting van het 
water, maar vormen ook een soort/titer, waar-
door indirecte belasting door afspoeling over oj 
uitspoeling door de bodem kan verminderen. 
Daarnaast vormen bufferstroken groene linten' 
in het landschap. Ze vormen een biotoop voor 
veel planten en dieren. Allerlei diersoorten 
kunnen zich relatief veilig verplaatsen via de 
stroken en daardoor worden verschillende leej-
gebicdeu met elkaar verbonden. De stroken 
worden daarom ook we! 'ecologische snelwegen' 
genoemd. 
In dit artikel gaan we in op de filterwerking van 
bujferstroken voor de meststoffen fosfor en 
stikstoj. Hiertoe is veldonderzoek verricht op 
landbouwkundig gebruikte percelen en op 
bestaande bufferstroken langs de Mosbeek in 
Noordoost Twente. Daarnaast zijn model-
berekeningen uitgevoerd om de metingen te 
interpreteren en te veralgemeniseren. Een uit-
gebreide beschrijving van het onderzoek') is te 
vinden 111 Hendriks et al. f1596] en Kruijne 
{1996}. 
Wat zijn bufferstroken? 
In de afgelopen jaren is veel onderzoek 
verricht naar bufferstroken, vooral in het 
buitenland [bijv. Osborne & Kovacic, 1992; 
Muscutt et al, 1993; Haycock et al., 1997; 
Kronvang et al., 1997J. In een literatuuronder-
Het onderzoek is een samenwerking tussen het Waterschap 
Regge en Dinkel, het Rijksinstituut voor Integraal 
Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling te Lelystad, 
de provincie Overijssel, DLO-Staring Centrum te 
Wapeningen, de Waterleiding Maatschappij Overijssel en 
de eigenaar van de landbouwpercelcn. Het project maakt 
deel uit van het plan van aanpak 'gebiedsgericht beleid 
Noordoosr-Twerue' [Uunk & Schmidt, i£95J, 
zoek is de toepasbaarheid van deze informatie 
voor Nederland onderzocht [Orleans et al, 
1994]. Zij onderscheiden verschillende vormen 
van bufferstroken: een strook grond die niet 
wordt bemest, een strook grond waarop 
(bovendien) de vegetatie afwijkt en een strook 
grond waarvan (bovendien) de vorm is aan-
gepast. Mogelijke vegetatietypen zijn gras, 
struiken en bomen. Een mogelijke aanpassing 
van de vorm is een verlaging van het talud, 
waardoor het water een tijdje kan worden 
vastgehouden. Daarnaast zijn specifieke vorm-
aanpassingen mogelijk op plaatsen waar 
drainbuizen het perceel verlaten. 
De processen die zich m een bufferstrook 
afspelen zijn in principe niet anders dan die 
elders op het land plaatsvinden. Meststoffen 
gebonden aan deeltjes die afspoelen kunnen 
bezinken. Door de vorm van de strook en het 
type vegetatie kan het bezinken worden ge-
optimaliseerd. Door niet te bemesten wordt de 
aanvoer van voedingsstoffen naar de buffer-
strook verminderd en kan de vegetatie een deel 
van de opgeloste meststoffen opnemen, die 
vanaf het voedende perceel worden aan-
gevoerd. Verder kunnen opgeloste stoffen 
worden gebonden aan het bodemcomplex. 
Vaak werkt dit proces twee kanten op: onder 
bepaalde omstandigheden kunnen de stoffen 
weer loslaten en alsnog het oppervlaktewater 
bereiken. Tenslotte kan stikstof worden ver-
wijderd door omzetting van nitraat-stikstof in 
stikstof-gas (N, en NO). Door het water vast 
te houden in de bufferstrook en door de condi-
ties voor denitrificatie te bevorderen kan de 
stikstofverwijdenng worden geoptimaliseerd. 
Denitrificatie van stikstof en afvoer van 
voedingsstoffen met de vegetatie zijn de enige 
ptocessen waardoor voedingsstoffen echt uit 
de strook verdwijnen. 
Het proefproject langs de Mosbeek 
De Mosbeek ontspringt op een stuwwal 
nabij de Nederlands-Duitse grens. Langs de 
beek is een onderzoeklocatie gekozen waar 
landbouwgrond direct grenst aan de beek en 
waar ook van nature bufferstroken aanwezig 
26 H 2 0 3-1998 
P L A T F O R M 
zijn (zie afb. i). Het landgebruik op de onder-
zoeklocatie betreft een perceel met extensief 
gebruikt grasland en percelen niet intensief 
gebruikt gras- en maïsland. Tussen het maïs-
perceel en de beek bevindt zich een buffer-
strook in de vorm van een elzenbroekbos; 
tussen het extensief gebruikte grasland en de 
beek ligt een strook met adelaarsvaren. 
De bodems die worden aangetroffen zijn veld-
en laarpodzolen op de hellingen (de percelen 
hellen gemiddeld 3%) en moerige eerdgronden 
en beekeerdgronden m de lage delen langs de 
beek. Een ondiep gelegen keileemlaag (varieert 
van 0,7 tot ca. 2 meter onder het maaiveld) 
vormt een hydrologische basis. Door de 
helling en de geringe dikte van het doorlatend 
pakket is er alleen sprake van ondiepe afvoer 
van het grondwater. 
Er zijn aan het begin van het onderzoek 
diverse bodemfysische en bodemchemische 
karakteristieken bepaald. Daarnaast zijn in de 
periode december 1993-juli 1995 veldexperi-
mentcn uitgevoerd, bestaande uit 
metingen van de neerslag, de grondwater-
stand in peilbuizen en het oppervlakte-
waterpeil. 
bepaling van de samenstelling van het 
grondwater (geleidingsvermogen, zuur-
graad, chloride, kalium, sulfaat, nitraat-, 
nitriet-, ammonium- en Kjeldahl-stikstof 
ortho- en totaal-fosfaat en totaal-ijzer), 
gemeten in vier raaien van peilbuizen 
loodrecht op de beek (zie afb. 1). 
bepaling van de hoeveelheid en samen-
stelling van oppervlakkig afspoelend 
water (chloride, kalium, sulfaat en de 
stikstof en fosfaat-fracties in gefiltreerde 
en ongefiltreerde monsters), gemeten door 
middel van een speciaal hiervoor ont-
worpen mcetgoot. 
Door middel van bromide tracer-experi-
menten is vastgesteld dat het grondwater via 
de raaien met peilbuizen van de hogere delen 
naar de beek stroomt. Hierbij kwam ook naar 
voren dat preferente stroombanen door de 
ondergrond een belangrijke invloed hebben op 
de transportprocessen. 
Naast de : ook model-ae metingen zijn er 1 
berekeningen uitgevoerd. Hiermee kunnen de 
meetresulratcn worden verklaard en geëxtra-
poleerd naar een ander landgebruik (gewas en 
bemesting) of een gewijzigde inrichting 
(wel/geen bufferstrook, omvang en begroeiing 
van de strook). Tevens kunnen effecten op lan-
gere termijn en andere klimatologische condi-
ties worden ingeschat. Er is een hydrologisch 
model gebruikt in combinatie met een model 
dat de processen van fosfor en stikstof 
beschrijft [Van Dam et al., 1997; Groenendijk & 
Kroes, 1997J. 
Resultaten 
De grondwaterstand fluctueert rond de 
0,5 m beneden het maaiveld. Op de hogere 
delen worden soms lagere waarden gevonden 
(> 1,5 m onder het maaiveld), terwijl nabij de 
beek her grondwater soms tot aan het maai-
veld staat. Meting van de oppervlakkige 
afstroming van water werd bemoeilijkt door 
de vorming van zeer lokale crosiegeulen. Uit 
fc> o 
de metingen en modelberekeningen blijkt dat 
de afspoeling slechts een klein percentage van 
de uitspoeling is. 
Totaal-fosfor bestaat bij hogere concentra-
ties bijna volledig uit ortho-fosfaat. De fosfor-
concentraties in het bodemwater van het 
extensief gebruikte grasperceel zijn laag en 
liggen onder de waterkwaliteitsnorm voor het 
oppervlaktewater (0,15 mgP 1"'). In het maïs-
perceel variëren de concentraties van 0,2 tot 
1,0 mgP f1. Er heersen aërobe condities, waar-
door ijzer in een vorm aanwezig is waarbij 
veel fosfaat gebonden kan worden. De hoge 
concentraties die desondanks gemeten zijn, 
t 
Afb.] Ligging van de raaien, de peilbuizen en de bufferzone,gewastype engronâwatertran op de onderzoehlocatk. 
Grens ourler: üL'kijK'i 
Sclk'nliiy^roiiclu'iiKiTrnppcii 
1 r r Sreilrand 
(7) Ramnuiiiiiier 
• Peilbuis 
• Opidlmg commue registratie van degrondwatmtanc 
ende neerslag 
^ * MccyootmaopvtHujvar 
Grondwiih-nram'in üt 
Gemiddeld Hoogste Grondwaterstand 
(m- mv.ï 
Gemiddeld Laagste Grondwaterstand 
(m - mv.j 
Ik 
lila 
Vao 
Vad 
I'M 
Vlo 
Vld 
«J.25 
<D,25 
<o.iï 
<3.25 
0.25 -0.40 
0.40 -0.80 
0,40 -0,80 
0,50 -0,60 
O,8o - 1,20 
1.20 -l,8o 
>i,8o 
>i,8o 
1.20 -1,80 
>i,8o 
H 2 0 3-1998 V 
P L A T F O R M 
corresponderen met de hoge gemeten 
fosfaatverzadigmgsgraad van de percelen 
[Schoumans, 1994]. In de bodem van de buffer-
stroken en in de lage delen van het intensief 
gebruikte grasperceel heerst anaerobic, gezien 
de verhoogde concentraties opgelost ijzer. 
Hierdoor zijn er veel minder mogelijkheden 
voor fosfor om zich aan de bodemmatnx te 
binden. De fosforconcentratie in de buffer-
strook is daardoor toegenomen tot ongeveet 
1,0 mgP 1 ' en in het natte gedeelte van het 
intensief gebruikte grasperceel zijn fosforcon-
centrades gemeten van meer dan 
1,0 mgP 1 '. 
Nitraat-stikstof is in het algemeen de 
belangrijkste stikstofcomponent. De gemeten 
nitraatconcentratie in het extensief gebruikte 
grasperceel is meestal lager dan 5 mgN 1 '. 
Uitschieters van rond de 20 mgN 1 ' komen 
voor, doch niet in de bufferstrook. Op de 
representatieve punten in het maïspcrcecl is 
de gemiddelde nitraatconcentratie meer dan 
30 mgN I"1, terwijl in de aangrenzende, relatief 
natte, bufferstrook geen nitraat meer is gevon-
den. In het intensief gebruikte grasperceel 
worden concentraries gevonden van rond 
20 mgN l"1 in het droge deel en nagenoeg 
o mgN f' in het laaggelegen, natte deel bij de 
beek. 
Uit de meetresultaten blijkt dat intensief 
gebruik van de landbouwpercclen leidt tot 
verhoogde fosforconcentraties in het grond-
water en dat de bestaande bufferstrook niet in 
staat is de concentraties te reduceren. Intensief 
gebruik van de percelen vertaalt zich eveneens 
in hoge nitraatconcentraties in het grond-
water. In de bufferstroken, maar ook in het 
natte deel van het grasperceel dat grenst aan 
de beek, is het nitraat nagenoeg verdwenen. 
Vermoedelijk komt dit door omzetting in stik-
stofgas door denitrificatie. Op deze plaatsen 
wordt de Mosbeek wel belast met uitspocling 
van enkele milligrammen per liter ammo-
nium-stiksto£ 
Via modelberekeningen is nagegaan wat 
het effect is van bufferstroken op de belasting 
van de beek in het jaar 2024, bij 'gemiddeld 
weer' en bij verschillende bemestingsvarian-
ten. Het blijkt dat de effectiviteit van een 
bufferstrook bijna lineair toeneemt met de 
breedte ervan. Een tien meter brede buffer-
strook levett een vermindering van de stikstof-
belasting van 2% tot 28%. De vet mindering 
voor fosfor bedraagt -6% tot 22%. De vet minde-
ring van de belasting doot de bufferstrook 
wordt verklaard door een verkleining van het 
bemeste areaal, afvoer van stikstof en fosfor 
met gewas van de strook en denitrificatie van 
stikstof Een grasbuffer is effectiever dan een 
bosbuffer, omdat afvoer van gras en niet van 
hout of bladmatcriaal is verondersteld. 
De maatregel van een bosbuffer na het maïs-
perceel resulteert zelfs in een verhoogde belas-
ting van de beek met fosfor. De opname van 
fosfaat door de vegetatie van de bufferstrook is 
veel geringer dan bij maïs, waardoor de even-
wichtssituatie van de referentie is gewijzigd in 
een situatie met een gering overschot voor fos-
for. Verschillen tussen het maïs- en grasperceel 
worden toegeschreven aan verschillen in de 
ontwateringssituatie en niet zozeer aan het 
gewastypc. Bij het maisperceel is de uit-
stroming geconcentreerd in het onderste deel 
van het watervoerend pakket, terwijl de water-
afvoer in het grasperceel gemiddeld hoger in 
de bodem plaatsvindt. 
Perspectief voor bufïerstroken? 
De effectiviteit van de bufferstroken langs 
de Mosbeek als filter voor meststoffen ligt in 
het algemeen ruim lager dan die gerappor-
teerd uit het buitenland. De situatie in Nedet-
land wijkt af van de meeste buitenlandse 
studies, doordat de mestgiften hier veel hoger 
liggen. Bij een gelijk blijvende absolute ver-
wijderingscapaciteit pet meter bufferstrook is 
het procentuele effect daardoor kleiner. Voor 
wat betreft hydrologie, morfologie en bemes-
ting komt de situatie bij ons goed overeen met 
die in Denemarken en daar worden vergelijk-
bare resultaten gevonden. Verder geldt dat de 
onderzoeksresultaten betrekking hebben op 
een lokale situatie, die onder meer wordt 
gekarakteriseerd door hellende percelen en 
preferente stroombanen. Deze en andere 
karakteristieken moeten in ogenschouw 
worden genomen bij extrapolatie van de resul-
taten naar de gehele Mosbeek. Vervolgens is de 
Mosbeek in Nederland weer hooguit represen-
tatief voor een aantal beken. Dit laat onverlet 
dat de resultaten, die gebaseerd zijn op een 
degelijke, procesmatige onderzoeksbenade-
ring, aanduiden dat men in de Nederlandse 
situatie met hoge meststoffenbelasting en 
opgeladen bodems geen wonderen mag ver-
wachten van met name de fosfotverwijdering 
in stroken, die voothcen in landbouwkundig 
gebruik waren. 
De effectiviteit van bufferstroken voor 
fosfor neemt toe als de fosfaatverzadigde 
bodem van de bufferstrook wordt vervangen 
door fosforarme grond en de zuursrofcondities 
goed zijn; de effectiviteit voot stikstof kan toe-
nemen door verlenging van de verblijftijd van 
het watet en zuurstofarme condities in de 
bufferstrook. Beide maatregelen gelden even-
wel niet uitsluitend voor bufferstroken, maar 
zijn ook van toepassing op landbouwgrond. 
De inrichting van de bufferstrook is dus mede 
afhankelijk van de keuze of het accent moet 
liggen op de verwijdering van fosfor, dan wel 
stikstof In bovengenoemde percentages met 
betrekking tot de reductie van de belasting 
met meststoffen komt niet tot uitdrukking 
wat het effect is van het voorkómen van 
direcre bemesting van de beek als gevolg van 
de mesttoediening. Verder kunnen buffer-
sttoken pickbclastingen van afspoeling van 
meststoffen opvangen. De aanleg van een soort 
drempel in de bufferstrook, vooral in dit soort 
hellende gebieden, zal dit bevorderen. 
Tenslotte, hoewel de onderzoeksresultaten 
dus slechts een beperkt milieuhygiënisch 
rendement van de bufferstroken te zien geven, 
vergroten ze zeker de functionaliteit van niet 
intensief landbouwkundig behectde stroken 
langs beken. Deze functionaliteit hoeft niet 
langet alleen te worden gebaseerd op ecolo-
gische en landschappelijke motieven. f" 
LITERATUUR 
Dam,J.C. van, j . Huygen, j.G. ttresseling, R.A. Feddes. P. Kabat 
& P.E.V. von IValsum, 1997. Simulation of transport 
processes 111 the soil-water-air-plant environment:. 
Wageningen, DLO-Stating Centrum, 'Technical document. 
Groenendijk, P. & J.G. Kroes, 1997. Modeling rhe nitrogen and 
phosphorus leaching to groundwater and surface flow. 
Wageningen, DLO-Stanug Centrum, Report 144. 
Haycock, N.E.. T.P. Burt. K.W.'T Colliding 6 G. Pinay, 1997. 
Bufferzones: Their processes and potential in water 
protection. Proceedings of the international conference on 
buffer zones, Sept. 1996, Quest Environmental. 
Harpenden, UK 
Hendriks. R.F.A.. G.|. Leene. H.T.L Massop & R. Kruijne, 1996. 
Perceelouderzoek naar het effect van beekbegeleideude 
buffersrrokeu op de stikstof- en fosforbelasting van de 
Mosbeek; Gebiedsbeschrijving, veldonderzoek en model-
matige analyse van de hydrologie. DLO-Stating Centrum, 
tapport 420.1, IVageuiugeii. 
Kronvaug, B., C.C. Hoffmann, L.M. Svendsen,]. Windolj, 
J.P.Jensen &]. Dorge, 1^97. Retention of nutrients m river 
basins. Aquatic ecology, submitted. 
Krui|iie, R., 1996. Perceelouderzoek tiaar her effect van beek-
begeleidende buff erstrokeu op de stikstof- eiljosjor-
helastiiig van de Mosbeek; Nutrieurenonderzock eu 
scenarioberekeningen. DLO-Stating Centrum, rapport 
420.2, Wageuiugcu. 
Muscutt, A.D., C.L. Harns, S.W. Bailey S D.B. Davies, 1993. 
Bufferzones to improve water quality: a review of then 
potential use in UK agriculture. Agriculture, Ecosystems 
and Environment 45: 59-77. 
Orleans. A.B.M.. F.L.T. Mugge. T. van der Meij. P. Vos & 
W.J. ter Keurs, 1994. Minder nutriënten in hef opper-
vlaktewater door bujjerstroken? Een literatuuraualy.se. 
Milieubiologie R.U. Leiden. 
Osborne, L.L. & D.A. Kovacic, 1992. Riparian vegetated buffer 
strips 111 stream restoration and management. Freshwater 
Biology 19:143-158. 
Schoumans, O.F., 1994. Relatie tussen de/osfaattoestand van de 
bodem en dejosfaatconcentratie in oplossing van een 
oudctzoeklocatie aan de Mosbeek. Rapport 348 DLO-
Sranng Centrum, Wageningen. 
Uuiik, E.J.B. & G. Schmidt, 19^5. Bescherming van beken tegen 
vermesting; ecu aanzet voor aanvullend regionaal beleid. 
Landschap 11/6:35-46. 
28 H 2 0 3-1998 


Verwijdering van stikstof en fosfor door bufferstroken langs de Mosbeek

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Wageningen Yield

Name not available

Wageningen Yield

Name not available