U bent hier

Focus: Emissies van verontreinigende stoffen naar het oppervlaktewater

De "emissie-inventaris" 2010 van het Brussels Gewest geeft een kijk op de bruto-emissies van 86 polluenten naar de Zenne, het Kanaal en de Woluwe op het grondgebied van het gewest afhankelijk van hun oorsprong. Deze inventaris die stap voor stap de afgelegde weg van elke polluent in kaart brengt van de bron tot zijn aankomst in het hydrografisch netwerk, is een krachtig hulpmiddel voor het beheer. Ook al heeft deze inventaris de aanzienlijke impact van de bevolking, de industrie en de ondernemingen op de waterkwaliteit bevestigt, toch heeft hij ook de aanzienlijke bijdrage van diffuse bronnen voor bepaalde stoffen aangetoond, evenals de doorslaggevende rol van de stormoverlaten in de aanvoer van polluenten naar de Zenne en het Kanaal.

De gekwantificeerde emissies van 86 polluenten naar de Zenne, het Kanaal en de Woluwe

Het Brussels Gewest heeft voor een krachtig instrument gezorgd waarmee op een nauwkeurige wijze, en voor het hele grondgebied, de verschillende punt- of diffuse verontreinigingen naar de waterlopen en het Kanaal kunnen worden gekwantificeerd: een “emissie-inventaris”. Deze tool beantwoordt aan de Europeese verplichting om een dergelijk soort inventaris op te stellen voor de 33+8 prioritaire en prioritair gevaarlijke Europese stoffen (cf. artikel 5 van de richtlijn 2008/105/EG en zie “chemische kwaliteit van het oppervlaktewater”) maar hij gaat verder aangezien 45 andere stoffen die relevant zijn voor het Brussels gewest ook in aanmerking werden gekomen.
Aan de hand van dit instrument worden de “bruto”-emissies aan de bron becijfert, waarbij zowel de puntbronnen als de diffuse bronnen in rekening worden gebracht (bijvoorbeeld de emissies van stikstof en fosfor door de bevolking in de woningen in functie van de personen die er gedomicilieerd zijn). Daarna worden ook de wegen, flux of transits van deze polluenten vanaf hun bron tot aan het hydrografisch netwerk in een model gegoten (afvloeiing, riolering, zuiveringsstations,…). Uiteindelijk verstrekt het instrument de “netto”-emissies van polluenten naar het oppervlaktewater, dat wil zeggen het gedeelte van de bruto-emissies dat effectief in de waterloop terechtkomt en dat een invloed zal hebben op de concentraties van polluenten in de waterkolom, het slib of nog de biota.
Kortom de Brusselse inventaris concentreert zich op de emissies van 86 polluenten naar de drie belangrijkste waterlopen (de Zenne, het Kanaal en de Woluwe) vanaf 20 bronnen (o.a. afvalwater van particulieren, industrie en ondernemingen, corrosie van gebouwen, vervuiling dat te maken heeft met het weg-, spoor- of scheepsverkeer, gebruik van pesticiden en bemestingsmiddelen, lozen van polluenten die opgeslagen zitten in het slib van de waterlopen, atmosferische depositie).
De kracht van het instrument is om elk van deze fasen te geolokaliseren: de (bruto-)emissies worden berekend per maaswijdte van 50 m x 50 m. Voor elke polluent kunnen de emissies dus op elk punt van het gewestelijk grondgebied worden gekarakteriseerd. Deze “geografische explicitatie” (of ruimtelijke weergave) van de schatting van de emissies is vrij uniek in zijn genre, en heeft een enorm potentieel omdat vervolgens deze ramingen bevestigd kunnen worden door een vergelijking met de metingen op het terrein.

Een verschillende methodologie voor de punt- en diffuse emissies

De inventaris werd voor het referentiejaar 2010 door de Vlaamse Instelling voor Technologische Onderzoek (VITO) opgesteld in opdracht van Leefmilieu Brussel. De methodologie is op het WEISS-systeem (Water Emissions Inventory Support System) gebaseerd; het werd ontwikkeld door de VITO samen met de VMM in het kader van een Europees Life+-project.
De ramingsmethode voor de bruto-emissies verschilt afhankelijk van hun oorsprong (punt of diffuus):

  • Voor de puntemissies, zoals de directe lozingen in de oppervlaktewateren, worden de gegevens over de plaatsbepaling van het lozingspunt en van de - gemeten of geraamde - geloosde jaarlijkse belasting per polluent (concentratie x debiet/volume) rechtstreeks in de WEISS-tool ingevoerd.
  • Voor de diffuse emissies, waarvoor er met andere woorden niet één lozingspunt is, maar meerdere (kleine) lozingspunten of -zones, gaat de WEISS-tool de emissies ramen op basis van een verklarende variabele  (bijvoorbeeld: het aantal woningen, het aantal kilometers spoorwegen, …) en een emissiefactor afkomstig uit de wetenschappelijke literatuur (bijvoorbeeld: x gram stikstof per inwoner per jaar, of x gram minerale oliën per wissel op een spoorweg).

Zo worden alle beschouwde bronnen en polluenten ofwel berekend op basis van metingen op het terrein, ofwel geraamd op basis van informatie over de bezetting van het grondgebied.

Een validering van de resultaten van het model

De berekeningen en ramingen uit de modeluitkomsten, worden vergeleken met de concentraties in de oppervlaktewateren en in het afvalwater ter hoogte van het binnenkomen in de zuiveringsstations, om de niet-verklaarde foutenmarge of vuilvracht te kwantificeren. Dit maakt een kritische analyse van de verkregen resultaten mogelijk.

Enkele methodologische beperkingen en aspecten die voor verbetering vatbaar zijn

Hoewel de tool al heel volledig is, kent hij toch nog een aantal beperkingen:

  • De uitwisselingen tussen verontreinigd grondwater en oppervlaktewater worden nog niet in aanmerking genomen;
  • De bronnen van zwevende deeltjes en zouten/geleidbaarheid zijn nog niet volledig geïntegreerd in de tool;
  • Voor sommige parameters en/of bronnen zijn vandaag weinig emissiefactoren beschikbaar. De tool kan dus geen volledig beeld geven van de belangrijkste bronnen;
  • Onzekerheden die eigen zijn aan de verschillende hypotheses in het kader van de raming van bepaalde bronnen, trajecten en/of lozingen

In de komende jaren zijn specifieke studies voorzien over dit laatste punt, met het doel verschillende ramingen te verfijnen en te bevestigen (waaronder: de door het afvloeiend hemelwater vervoerde vuilvracht, de emissiefactoren van wegen en spoorwegen, de inkomende vuilvracht ter hoogte van de zuiveringsstations aan de hand van specifieke meetcampagnes, enz.).

Illustratie van een modeluitkomst voor het biologisch zuurstofverbruik (BZV)

Een van de uitkomsten van de WEISS-tool is een diagram van de gekwantificeerde vuilvracht in elke fase van zijn traject (op het niveau van het Brussels Gewest) tot in de oppervlaktewateren (zie onderstaand voorbeeld).

Schema van de stromen van verontreinigende belastingen op schaal van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest in Biologisch Zuurstofverbruik (BZV) (in ton voor het jaar 2010)
Bron: Leefmilieu Brussel, uitreksel van de emissie-inventaries naar het oppervlaktewater (VITO)
De bruto-emissies bevinden zich in de blauwe kader bovenaan (“gross emission”), de netto-emissies in de blauwe kader onderaan (“surface waters”), de trajecten in de witte kaders en de verliezen in de rode kaders.

Schema van de stromen van verontreinigende belastingen op schaal van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest in Biologisch Zuurstofverbruik (BZV) (in ton voor het jaar 2010)
Dit schema maakt het mogelijk om de fractie van de netto-emissies in de bruto-emissies te bepalen, evenals de jaarlijkse vuilvracht die terechtkomt in de oppervlaktewateren. In het geval van de BZV bedragen de bruto-emissies over het hele grondgebied van het Gewest bijna 17.000 ton. De netto-emissies naar de oppervlaktewateren vertegenwoordigen er iets meer dan een kwart (28%), ofwel bijna 5.000 ton.
Een andere interessante informatie die voortvloeit uit dit schema, is de lokalisatie van de belangrijkste “verliezen". We stellen dus vast dat bijna 70% van de vuilvracht in BZV op het niveau van de droogweerstraat van de zuiveringsstations (“treatment basin”) wordt vastgehouden. Anders gezegd, de zuivering die wordt gedaan in de stations, laat toe om 70% van het uitgestoten BZV te verminderen.
Andere analyse die uit dit schema kan worden afgeleid: de preferentiële doorvoerwegen van de polluenten (of omgekeerd, degene die slechts weinig of niet worden gebruikt). Nog steeds in het geval van het BZV stellen wij vast dat bijna 50% van de netto-emissies die de waterlopen bereiken, worden aangevoerd door de overstorten (“overflow”) en 38% door de regenweerstraten van de waterzuiveringsstation (“stormwater basin”): het is dus daar dat men eerst iets moet doen om de emissies te verminderen. De zones die niet zijn aangesloten op de waterzuiveringsstations, dragen tot slot echter in erg beperkte mate bij tot de emissies voor deze parameter (slechts 2%).

Blootstelling van de waterlopen aan de verontreinigingen

Het is geen verrassing dat de Zenne over het algemeen de grootste meerderheid van de netto-emissies van polluenten ontvangt, ook al hangt dit af van de in aanmerking genomen parameter. De Zenne is immers het ontvangende milieu van het effluent van de twee gewestelijke zuiveringsstations en ondergaat de lozingen van talrijke overstorten langs heel het Brusselse traject. Het logisch gevolg van deze vaststelling is dat  de effecten door de verontreiniging dus het grootst zijn op deze waterloop (zie “fysisch-chemische kwaliteit van het oppervlaktewater” en “chemische kwaliteit van het oppervlaktewater”).
De Woluwe ondervindt daarentegen weinig impact van de verontreinigingen: hij geniet de bescherming van het Zoniënwoud op zijn stroomopwaartse waterloop en van de stormoverlaten, die hoewel ze aanwezig zijn zelden werken in de praktijk. En het Kanaal neemt een tussenpositie in: zijn kwaliteit is aangetast door bepaalde polluenten, maar in een veel beperktere mate dan de Zenne.

Verontreinigingen met organische stoffen, zwevende deeltjes en nutriënten

Voor de 5 stoffen die kunnen worden gezuiverd door de waterzuiveringsstations, ontvangt de Zenne dus gemiddeld ongeveer 80% van de netto-emissies, het Kanaal iets minder dan 18% en de Woluwe 2%. (zie ook “fysisch-chemische kwaliteit van het oppervlaktewater”).

Relatieve verdeling van de jaarlijkse netto-emissies van biologisch zuurstofverbruik (BZV), chemisch zuurstofverbruik (CZV), zwevende deeltjes (ZD), totale stikstof (Nt) en totale fosfor (Pt) naar de waterloop
Bron: Leefmilieu Brussel, uitreksel van de emissie-inventaris naar het oppervlaktewater (VITO), cijfers voor het jaar 2010
Nota : De bronnen van ZD zijn nog niet volledig geïntegreerd in de tool.

Relatieve verdeling van de jaarlijkse netto-emissies van biologisch zuurstofverbruik (BZV), chemisch zuurstofverbruik (CZV), zwevende deeltjes (ZD), totale stikstof (Nt) en totale fosfor (Pt) naar de waterloop
Wat de relatieve verdeling volgens sector betreft, spreekt het voor zich dat de bevolking het meest bijdraagt aan de vervuiling (tussen 71% en 88%, afhankelijk van de in aanmerking genomen parameter) en de ondernemingen de resterende percentage. De bijdrage van de landbouw is binnen het BHG verwaarloosbaar.
Zoals hiervoor aangegeven en logischerwijs laat de droogweerstraat van de twee waterzuiveringsstations toe om een aanzienlijk deel van de bruto-emissies van deze 5 stoffen te verminderen. Het gemiddelde verminderingspercentage van de organische vuilvracht (uitgedrukt in BZV en CZV) bedraagt zodoende 92%. De netto-emissies komen dan weer voornamelijk in de oppervlaktewateren terecht via de stormoverlaten, de regenweerstraat van de waterzuiveringsstations en in mindere mate via de droogweerstraat.

Andere vervuilingen

In vergelijking met het Kanaal en de Woluwe is het nog steeds de Zenne die de grootste hoeveelheid netto-emissies ontvangt. Van de voornaamste problematische stoffen die in het Brussels Gewest werden geïdentificeerd (PAK, zink, lood, nikkel, cadmium en minerale oliën), ontvangt de Zenne bijna 70% van de netto-emissies van de PAK en meer dan 80% van de andere polluenten.

Relatieve verdeling van de jaarlijkse netto-emissies van en polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK), van sommige metalen en van minerale oliën naar de waterloop
Bron: Leefmilieu Brussel, uitreksel van de emissie-inventaris naar het oppervlaktewater (VITO), cijfers voor het jaar 2010

Relatieve verdeling van de jaarlijkse netto-emissies van en polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK), van sommige metalen en van minerale oliën naar de waterloop
Voor de Zenne zijn de vijf voornaamste belastende bronnen het huishoudelijk afvalwater en het afvalwater van ondernemingen, maar ook de stoffen afkomstig van de diffuse bronnen met betrekking tot de bouw, het verkeer en de atmosferische depositie. In het geval van het Kanaal oefent de scheepvaart een bijkomende druk uit. De Woluwe wordt dan weer vooral getroffen door een diffuse verontreiniging met PAK.
Het overwicht van de belastende bronnen varieert afhankelijk van de in aanmerking genomen parameter  (zie “chemische kwaliteit van het oppervlaktewater”). De diffuse verontreinigingen vertegenwoordigen vaak een veel groter deel van de emissies van deze polluenten in vergelijking met de organische stoffen, de zwevende deeltjes en de nutriënten (bijvoorbeeld, 65% van de netto-emissies van zink en 28% van die van lood zijn het gevolg van de corrosie van bouwmaterialen). In het geval van de minerale oliën gaat het zelfs om een bijna exclusieve bron (weg- en spoorverkeer).
Voor stoffen die gezuiverd zijn of tegengehouden in de zuiveringsstations, zoals bijvoorbeeld de PAK, vindt de belangrijkste toegangsweg voor netto-emissies naar de oppervlaktewateren plaats op het niveau van de overstorten (35% in het geval van PAK). Op het Kanaal kunnen de rechtstreekse lozingen met betrekking tot de scheepvaart voor een aanzienlijk deel bijdragen.
Voor meer informatie over de emissie-inventaris wordt de lezer uitgenodigd om hoofdstuk 2 van het ontwerp van het tweede waterbeheerplan en de studie van de VITO te raadplegen.

Datum van de update: 14/09/2016