Kwik in Europese rivieren en meren in tijden van klimaatverandering

01 augustus 2022, Dr Patrick Jacobs

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is kwik één van de tien chemicaliën die wereldwijd de grootste gezondheidsrisico’s opleveren. Vrijwel alle landen in Europa hebben zich met de ondertekening van de ‘Minamata Convention on Mercury’ ertoe verplicht om hun kwikemissies te minimaliseren. In dit artikel gaat dr. Patrick Jacobs in op de vraag waarom de Europese rivieren meer aandacht verdienen bij het analyseren en beoordelen van de risico’s van kwikverontreinigingen, en welke rol klimaatverandering hierbij speelt.

Dit artikel is gebaseerd op de kennis en ervaring van ons internationale team van deskundigen dat zich al een aantal jaren op internationaal niveau met de kwikproblematiek bezighoudt. Tijdens de internationale RemTech Expo in Ferrara (Italië, 21 t/m 23 september 2022) zullen zij specifiek ingaan op de problematiek van kwik in de sedimenten van Europese rivieren.

 

Waarom is kwik in onze wateren zo’n groot probleem?

Het kwikrapport van het ‘European Environment Agency’ (EEA) maakt opnieuw duidelijk dat kwik in rivieren, meren en oceanen een enorm risico met zich meebrengt; hier komt het vaak voor in de vorm van methylkwik, de meest giftige vorm. Methylkwik is een zogenaamde organometaalverbinding die door dieren, waaronder vissen, gemakkelijk wordt opgenomen en zich verder in de voedselketen van aquatische organismen kan ophopen.

In Europa wordt de toestand van de wateren gemonitord en beoordeeld op basis van de ‘European Water Framework Directive’ (WFD). De WFD definieert de chemische toestand van wateren en verplicht alle lidstaten ertoe om hun wateren hierop te beoordelen op basis van de Richtlijn milieukwaliteitsnormen waterbeleid (Richtlijn 2008/105/EG, zoals gewijzigd bij de Richtlijn 2013/39/EU). In deze richtlijn zijn voor bepaalde stoffen en groepen stoffen, waaronder kwik, milieukwaliteitsnormen vastgelegd die in alle EU-landen gelden. Voor de meeste gemonitorde stoffen geldt dat de milieukwaliteitsnormen slechts in enkele waterlichamen in Europa worden overschreden, maar dat geldt niet voor kwik. In vrijwel alle oppervlaktewateren in de EU is kwik - net als polygebromeerde difenylethers (PBDE's) - een probleem. Uit actuele monitoringgegevens blijkt dat bijna 46.000 van de ongeveer 111.000 oppervlaktewateren in de EU de milieukwaliteitsnorm voor kwik, die is vastgelegd om visetende vogels en zoogdieren te beschermen, overschrijden. De toelaatbare concentratie in het water betreft maximaal 70 ng/L en in biota 20 µg/kg (EEA, 2018).


Waar komt het kwik in de Europese wateren vandaan?

Net als bij veel andere persistente organische verontreinigende stoffen die afkomstig zijn van allerlei industriële processen in het stroomgebied van de grote Europese rivierbekkens, is het lastig om de oorsprong en verspreidingsroutes van kwik te traceren. De primaire bronnen waaruit het kwik in het verleden vrijkwam, zijn deels al lang geleden stilgelegd. Echter, de kwikafzettingen die in de bodem en in het sediment zijn achtergebleven, fungeren op lange termijn als secundaire bronnen voor de aquatische omgeving. Op een aantal (voormalige) grote industriële locaties (chloor-alkali fabrieken) waar kwik werd gebruikt, onder meer in Nederland en Spanje, hebben wij een duidelijke accumulatie van kwik vastgesteld in het sediment rond lozingspunten voor afvalwater en regenwater. Dit kwikhoudende sediment heeft zich ook verder stroomafwaarts in delen van de rivier verspreid en afgezet op oevers en riviervlaktes.

Deze kwikhoudende sedimenten zijn bijzonder zorgwekkend omdat waterorganismen rechtstreeks in contact komen met de verontreiniging die aan het korreloppervlak is gebonden of in het poriewater is opgelost. Daar komt nog bij dat er steeds vaker overstromingen en extreem hoge waterstanden zijn. Deze vormen een extra risico als het partikelgebonden kwik uit sediment en uit de ondergrond van riviervlaktes zich verder verspreidt.

Hoe verhoogt de klimaatverandering het risico van kwik voor het milieu?

De afgelopen tien jaar hebben veel Europese landen herhaaldelijk te maken gehad met extreem hoge waterstanden. Ook kleinere beken en rivieren veranderden in woeste watermassa’s en veroorzaakten aanzienlijke schade aan de infrastructuur. Er zijn steeds meer wetenschappelijke aanwijzingen dat deze extreem hoge waterstanden de komende decennia door de wereldwijde klimaatverandering meer en meer zullen voorkomen én steeds heviger worden.

Dit kan ertoe leiden dat partikelgebonden verontreinigende stoffen zich vanuit vervuilde terreinen in stedelijke of industriële stroomgebieden verder verspreiden en stroomafwaarts in het sediment en de ondergrond van riviervlaktes terechtkomen. Deze vormen dan een ernstige bron van verontreiniging voor het omliggende milieu. Vanwege de accumulerende (ophopende) en toxische eigenschappen van kwik in de voedselketens op land en in water, spelen overstromingen een steeds grotere rol in de kringloop van kwik. Door de consumptie van dierlijke producten en eetbare planten komt het kwik uiteindelijk ook in het menselijk lichaam terecht, wat tot gezondheidsrisico kan leiden.

Welke maatregelen kunnen worden genomen?

Het minimaliseren van de risico's voor mens en milieu is vaak de belangrijkste drijfveer achter de aanpak van met kwik verontreinigde locaties en gebieden. Om de risico’s voor mens en milieu doeltreffend te beperken, zijn humane en ecologische risicobeoordelingen noodzakelijke instrumenten die moeten worden meegenomen in de besluitvorming en de planningsfase voor kostenefficiënte beperkings- en saneringsmaatregelen. Aan de hand van de uitkomsten kunnen realistische en duidelijke doelen, eisen en beoordelingskaders worden uitgewerkt. Bovendien maken deze instrumenten het mogelijk om de belanghebbenden mee te nemen in het besluitvormingsproces; dit vergroot de kans op acceptatie van de sanerings- of reductiemaatregelen en de resultaten daarvan.

Om deze risicobeoordelingen goed te kunnen uitvoeren, zijn wij van mening dat het erg waardevol is om de situatie gedetailleerd in kaart te brengen en te inventariseren. Door deze studies wordt duidelijk waar in het Europese rivierennet de milieurisico's van kwik, met name gelet op extreem hoge waterstanden, het grootst zijn. Hierbij wordt er rekening gehouden met historische sedimentafzettingen in rivierbeddingen, stuwwateren en riviervlaktes. Ook worden de reeds bestaande kwikconcentraties en de verspreiding daarvan bij hoogwater onderzocht, en er worden verplaatsingsmodellen gemaakt om de risico's onder verschillende hydrologische condities te monitoren en analyseren.

Literatuur en verdere informatie over dit onderwerp:

  • EEA. (2018). Mercury in Europe’s environment. A priority for European and global action. (Nr. 11/2018). Europees Milieuagentschap.
  • Umweltbundesamt. (2022). Chemischer Zustand der Fließgewässer. (2021, 19 augustus). Umweltbundesamt. Geraadpleegd op 3 juni 2022, van https://www.umweltbundesamt.de/daten/wasser/fliessgewaesser/chemischer-zustand-der-fliessgewaesser#der-chemische-zustand-der-gewasser.
  • Crawford, S.E., Brinkmann, M., Ouellet, J.D., Lehmkuhl, F., Reicherter, K., Schwarzbauer, J., Bellanova, P., Letmathe, P., Blank, L.M., Weber, R., Brack, W., Van Dongen, J.T., Menzel, L., Hecker, M., Schüttrumpf, H., Hollert, H. (2022, 5 januari). Remobilization of pollutants during extreme flood events poses severe risks to human and environmental health. Journal of Hazardous Materials, 421(126691), 1-11.
  • Alfieri, L., Burek, P., Feyen, L., Forzieri, G. (2015, 11 mei). Global warming increases the frequency of river floods in Europe. Hydrology and Earth System Sciences, 19(5), 2247–2260.
  • Arnell, N.W., Gosling, S.N. 2016. The impacts of climate change on river flood risk at the global scale. Climatic Change, 134, 387-401.
  • Ponting, J., Kelly, T.J., Verhoef, A., Watts, M.J., Sizmur, T. (2021, 1 februari). The impact of increased flooding occurrence on the mobility of potentially toxic elements in floodplain soil – A review. Science of The Total Environment, 754(142040), 1-16.

 

Hoe kunnen wij u helpen?

Leg uw vraagstuk voor aan onze experts, wij adviseren graag.