Les 1 – Fysische basis – Hoogenboom: H2, 5.1.1, 7.1-7.1.5
Er zijn in Nederland 21 waterschappen, belangrijke taken:
waterveiligheid, waterkwaliteit, peilbeheer, (riool-) waterzuivering.
Kader Richtlijn Water (KRW)
- 22 december 2000 opgesteld
- Europese richtlijn
- Alle wateren in Europa van bron tot monding, zowel zoet als zout
- GCT (goede chemische toestand) en GET (goede ecologische toestand)
Uitgangspunten:
- Vervuiler en gebruiker betalen
- Internationale stroomgebieden staan centraal
- Na 2000 geen achteruitgang van chemische en ecologische toestand
Karakterisering van watertypen (3 componenten)
- Hydrologische en morfologische eigenschappen (vormen van water)
- Rivieren, meren, grondwater, kust- overgangswateren
- Fysisch-chemische eigenschappen
- Totaal opgelost stof, geleidbaarheid, redox potentiaal, zuurstofgehalte
- Vermestende stoffen
- Lijst prioritaire stoffen
- Biologische eigenschappen
- Primaire productie organisch materiaal (fytoplankton, macrofyten)
- Macrofauna, vissen
Een water is pas goed, wanneer op alle 3 de elementen goed gescoord wordt
Watertypologie KRW (4 hoofdtypen)
- Rivieren – 18 subtypen
- Meren – 32 subtypen
- Overgangswateren – 2 subtypen
- Kustwateren – 3 subtypen
Natuurlijke wateren
- Ideaal beeld → zeer goede ecologische toestand (ZGET)
- Doelstelling → goede ecologische toestand (GET)
Kunstmatig of sterk veranderende wateren (in NL 95% van alle wateren)
- Ideaal beeld → maximaal ecologisch potentieel (MEP)
- Doelstelling → Goed ecologisch potentieel (GEP)
Fysische eigenschappen van water
- Waterstofbruggen
- Stratificatie (max dichtheid water → 4oC)
- Optische eigenschappen
- Reflectie
, - Absorptie en verstrooiing
- Lichtdoving
Waterstofbruggen
- Geeft water een unieke eigenschap
- IJs drijft op water
- Hoge oppervlakte spanning
- Uniek dichtheidspatroon
- Hoog smelt- en kookpunt
Stratificatie
- Max. dichtheid water is bij 4 graden Celsius
- Water met lage dichtheid drijft op water met hoge
dichtheid
- Thermocline → laag tussen O2-arm en O2-rijk water
- Turn-over → stratificatie keert om in lente en herfst
- Effecten zijn belangrijk:
- Zuurstoflose bodem
- Effect op nutriënten
- Diepte is belangrijk voor verschil
- Windeffect
- Alleen in meren dieper dan 5m
Epilimniom: Bovenste laag in thermisch
gelaagd meer → warmer, hogere pH en
meer opgeloste stoffen, voedingsrijker
Metalimniom: Overgangslaag in
thermisch gelaagd meer → scheidt
epilimniom en hypolimniom
Hypolimnion: Laag onder thermocline →
in winter het warmst, in zomer het koudst
Licht en kleur
- Snelheid (c) in lucht → c = 3.0 * 108 m/s
- Snelheid (c) in water → c = 2.25 * 108 m/s
- Verschil veroorzaakt breking
Lichtabsorptie
- Belangrijkste componenten die absorptie bepalen
- Water zelf
- Opgeloste stoffen
- Gesuspendeerde deeltjes; zoals algen (golflengte van belang)
- Rood licht dringt veel minder ver door dan blauw licht
- Fotosynthese neemt ook af naar mate je dieper komt
- Wordt gemeten met een Secchi-schijf
- Lichtuitdoving (extinctie) = absorptie & verstrooiing
, Zwevende stoffen
- Sedimentatie = bezinken en vastleggen van materialen op de bodem
- Resuspensie = opwervelen en mengen van materialen in de waterkolom
- Beide belangrijk voor lichtklimaat, bodemvorming (slib), transport van stoffen
(rivieren)
- Resuspensie in meren is afhankelijk van: oppervlakte van het water (wind),
diepte van het water (stratificatie), organismen (met name brasem),
scheepvaart
Factoren die doorzicht bepalen
- Reflectie: bepaalt hoeveel licht er in het water komt
- Absorptie: bepaalt hoe diep het licht in het water komt
- Verstrooiing: bepaalt de verspreiding en daarmee de diepte van invallend licht
- Lichtuitdoving: resultante van verstrooiing & absorptie en omgekeerd
evenredig met het doorzicht (secchi-schijf)
- Stratificatie beïnvloedt bovenstaande factoren
Advectief transport: het meeliften opeen medium door materie, energie of een bepaalde eigenschap
Turbulentie: wervelingen in het water (of lucht), min of meer cirkelvormig
Les 2 – Chemische basis – Hoogenboom: H2
Fysische parameters: temperatuur, doorzicht
Chemische parameters: stikstof (of DIN), fosfor, zuurstof, pH, chloride
Algemene stoffen die van belang zijn voor waterkwaliteit
- O2, CO2,
- Zouten/macro-ionen: Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Fe2+, Cl- , SO4 2- , HCO3-
- Nutriënten: N, P
- Organische stoffen
Verontreinigende stoffen
- Zware metalen: Zn, Cu, Hg, Al
- Overige verontreinigingen: gewasbeschermingsmiddelen, oplosmiddelen
- Nieuwe probleemstoffen: medicijnresten, hormonen, micro-plastics
EGV: elektrisch geleidingsvermogen
= maat voor hoeveelheid opgeloste stoffen (zouten) in het water (de saliniteit):
- Gedestilleerd water = 0 μS/cm
- Zeer zoet water = 40 μS/cm
- Zeer zout water 4000 μS/cm
- Wordt gebruikt door waterbeheerders om herkomst water te bepalen
Watertypen:
- Zeewater (thalassoclien) → hoge EGV (>2500 μS/cm), vooral door Na+ en Cl-, pH ≥7
- Kwelwater (lithoclien) → gemiddeld EGV (50-100 μS/cm), veel HCO3-, pH ≥7
- Regenwater (atmoclien) → laag EGV (<10 μS/cm), lage pH
Zuurstof
- Gehalte in water afhankelijk van: luchtdruk, temperatuur, zoutgehalten, O2-concentratie in lucht
- Verzadiging: ca 8 mg/L (meer is oververzadiging, minder is onderverzadiging)
