Bathing water profile: The Dutch approach and practical cases Hans Ruiter Imke Leenen (Grontmij)
30 september 2009
Netherlands 650 bathing water sites • 570 inland water • 80 coastals
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 2
30 september 2009
Introduction Bathing water management by several agencies: • Water boards are responsible for water quality • Provinces responsible for public info • beach management divers per location Bathing water profiles should be easy to interpret for all these agencies Coastal health issues are mainly of fecal origin in the Netherlands. This presentation focuses on this aspect
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 3
30 september 2009
Bathing water profile:what should it bring? • understanding of water system at a bathing site • Understand which fecal sources are important for the bathing water quality – – – – –
To protect bathers To adequately inform the public To apply to the bathing water directive To support management actions Tool to communicate between agencies
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 4
30 september 2009
Bathing water profile: the Dutch approach Should be: • Practical • Cost-efficient • Independent • Relatively simple • Applicable for all locations Consequences: • As much as possible use of available data • Usage of guide values for fecal sources Approach made by and with government, provinces, water boards and bathing water experts National guidance Ministerie van Verkeer en Waterstaat 5
30 september 2009
Roadmap
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 6
30 september 2009
Approach: sources identification Local description and hydro morphology: - Map of location and surroundings - Description of usage - Hydrological situation - Location size - Area of influence: dependent on local situation - Bathing zone define bounderies - ….
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 7
30 september 2009
Bounderies • Protocol sea water • Why boundaries: – To calculate/analyse influence of sources on the water quality Ma in this zone as 8
vla kte
10 0
Ge m
10 6
De n
11 2
Ha ag
Ki jk
Sc he ve nin ge
aa lS
7 Oo stv oo rne
n
ch ev en ing en
cka Ro
nje
du in
13 M on ste Vl rot wa Te te rh rin eij de g
H Ho oek lla va nd n
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 8
30 september 2009
Visit to location Check on: • Hydrological and local situation • Practical human usage of location • Beach management (on dogs, birds, horses, hygiene..) • Independent expert view of bathing site • Identify and estimate size of unknown sources Important: • In bathing season • Feed back of bathers • ‘open view’
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 9
30 september 2009
Historical data • Use of bathing water data of the last five years • To detect typical patterns in parameter values • To analyse relations of parameter values with: – Rain fall – Temperature (water and atmosphere) – Windspeed and direction – Tide or current – Season – Sun hours – …
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 10
30 september 2009
Result • List of local sources
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 11
30 september 2009
Quick-scan:Analysis influence of sources Usage of guidance values to: • Minimise investment in analysing the polluting effect of each source • Identify most important local source(s) • help (local) authorities to focus on most important source(s) Information needed: - Area of water - Length of bathing zone - Sources to take into account and their distances - … Result: first impression of important source(s). That’s it! Ministerie van Verkeer en Waterstaat 12
30 september 2009
Evaluation/results • Impression/learnings from steps before in correspondence with quick-scan? • Identify uncertainties • If source(s) are identified which have an impact on the water quality: – Advice for monitoring/analysing specific sources – Advice of reducing pollution by management actions – Advice to remove source(s) Update bathing water profile after actions are taken.
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 13
30 september 2009
Where are we now?...Realization • 80% locations ready • Costs per beach divers between €5.000 and €10.000,-
This is our approach and it works for the Netherlands What does it bring in practice?
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 14
30 september 2009
Practical cases/experiences Field visit – what is found? • Changes in hydrological situation – Extra opening to water – Streams closed or diverted • Bathers, visitors – Usage of location – Extra beach or longer/shorter zones – Usefull information by interviews/talks • Maps out of date • Water birds, dogs, horses – Investigation of imprints – Bathres gone, horses in water – Dog beaches Ministerie van Verkeer en Waterstaat 15
30 september 2009
What do you find? • • • • • • • • • • • • •
Overflow in hinterland Bathers Birds Dogs Horses Rain water flows onto beach and water Boats (recreational and business) Cattle nearby or in hinterland Sewerage plant Farms Leaking pipes Harbours etc….
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 16
30 september 2009
Examples
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 17
30 september 2009
Examples
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 18
30 september 2009
Sample location for monitoring • Not always where the bathers are • Not always ot correct spot • Ask samplers to monitor also: – Amount of birds – Amount of bathers – Amount of horses – Changes in local situation
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 19
30 september 2009
Historic water quality (1)
Neerslagintensiteit en hoeveelheid en thermotolerante bacteriën van de coligroep 2004 Neerslagintensiteit
Neerslag hoeveelheid
data
Norm
20
• Relation with season
2500 15 2000 10
1500 1000
5 500 0
Thermotolerante bacteriën van de coligroep (kve/100 ml)
Neerslagintensiteit (mm/h) en neerslag hoeveelheid (mm)
• Relation with rain fall
3000
0 apr
mei
jun
jul
aug
sep
Jaartrends van thermotolerante bacteriën van de coligroep 2001
2002
2003
2004
2005
2006
extreme 2006
Norm
Thermotolerante bacteriën van de coligroep (kve/100ml)
3000 2500 2000 1500 1000 500 0 apr
mei
jun
jul
aug
sep
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 20
30 september 2009
Historic water quality (2)
Zonne-uren en thermotolerante bacteriën van de coligroep 2004 3
2
1
data
Norm
• Relation with sun hours
Zonne-uren (uren)
14
2500
12 2000
10
1500
8 6
1000
4 500
2 6-sep
31-aug
23-aug
16-aug
9-aug
3-aug
26-jul
20-jul
12-jul
6-jul
21-jun
8-jun
24-mei
19-apr
• Relation with wind
0 10-mei
0
Thermotolerante bacteriën van de coligroep (kve/100 ml)
3000
16
Fecale streptococcen en windrichting en -snelheid, 2003 meetgegevens
norm
450 350 250
1.8
150 50 -450
-250
-50 -50
2 3 2.1 3 2.3 6 1.5 2.9 .5 4.7 3.6 150
350
-150 -250 -350 -450
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 21
30 september 2009
Quick-scan model (ZWEMPROF) legenda EC Geen invloed op zwemwaterkwaliteit (E.c <200KVE/100ml) Geringe invloed op de zwemwaterkwaliteit (E.c tussen 200 en 500KVE/100ml) Wezenlijk invloed; gemiddelde onder de norm, maar incidenteel overschrijdingen te verwachten (E.c tussen 500 en 900KVE/100ml)
Bijdrage bronnen Naam locatie: Zwanenwater Datum beoordeling: 39055
Grote invloed bron: maatregelen noodzakelijk (E.c >900KVE/100ml) legenda IC Geen invloed op zwemwaterkwaliteit (IE <100KVE/100ml) Geringe invloed op de zwemwaterkwaliteit (IE tussen 100 en 200KVE/100ml) Wezenlijk invloed; gemiddelde onder de norm, maar incidenteel overschrijdingen te verwachten (IE tussen 200 en 330KVE/100ml) Grote invloed bron: maatregelen noodzakelijk (IE >330KVE/100ml) gemiddeld EC
Zwemmers Recreatievaart RWZI Agrarisch achterland RioolOverstort gemengd stelsel gescheiden stelsel Lozingen slachthuis of mestverwerkend bedrijf Ongezuiverde lozingen Afstromend wegwater Beroepsvaart Jachthavens Watervogels Lokale bron (Incidenteel) Lokale bron (continue belasting)
zeer druk EC
gemiddeld IE
zeer druk IE
eindoordeel EC gemiddeld
eindoordeel EC zeer druk
eindscore IC gemiddeld
eindscore IC zeer druk
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 22
30 september 2009
Quick-scan model (ZWEMPROF) legenda EC Geen invloed op zwemwaterkwaliteit (E.c <200KVE/100ml) Geringe invloed op de zwemwaterkwaliteit (E.c tussen 200 en 500KVE/100ml) Wezenlijk invloed; gemiddelde onder de norm, maar incidenteel overschrijdingen te verwachten (E.c tussen 500 en 900KVE/100ml)
Bijdrage bronnen Naam locatie: Oud Valkeveen Datum beoordeling:
Grote invloed bron: maatregelen noodzakelijk (E.c >900KVE/100ml) legenda IC Geen invloed op zwemwaterkwaliteit (IE <100KVE/100ml) Geringe invloed op de zwemwaterkwaliteit (IE tussen 100 en 200KVE/100ml) Wezenlijk invloed; gemiddelde onder de norm, maar incidenteel overschrijdingen te verwachten (IE tussen 200 en 330KVE/100ml) Grote invloed bron: maatregelen noodzakelijk (IE >330KVE/100ml) gemiddeld EC
Zwemmers Recreatievaart RWZI Agrarisch achterland (konijnen) Agrarisch achterland (koeien) RioolOverstort gemengd stelsel gescheiden stelsel Lozingen slachthuis of mestverwerkend bedrijf Ongezuiverde lozingen Afstromend wegwater Beroepsvaart Jachthavens Watervogels Lokale bron (Incidenteel) Lokale bron (continue belasting)
zeer druk EC
gemiddeld IE
zeer druk IE
eindoordeel EC gemiddeld
eindoordeel EC zeer druk
eindscore IC gemiddeld
eindscore IC zeer druk
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 23
30 september 2009
Quick-scan model (ZWEMPROF) legenda EC Geen invloed op zwemwaterkwaliteit (E.c <200KVE/100ml) Geringe invloed op de zwemwaterkwaliteit (E.c tussen 200 en 500KVE/100ml) Wezenlijk invloed; gemiddelde onder de norm, maar incidenteel overschrijdingen te verwachten (E.c tussen 500 en 900KVE/100ml)
Bijdrage bronnen Naam locatie: Veluwestrand Datum beoordeling:
Grote invloed bron: maatregelen noodzakelijk (E.c >900KVE/100ml) legenda IC Geen invloed op zwemwaterkwaliteit (IE <100KVE/100ml) Geringe invloed op de zwemwaterkwaliteit (IE tussen 100 en 200KVE/100ml) Wezenlijk invloed; gemiddelde onder de norm, maar incidenteel overschrijdingen te verwachten (IE tussen 200 en 330KVE/100ml) Grote invloed bron: maatregelen noodzakelijk (IE >330KVE/100ml) gemiddeld EC
Zwemmers Recreatievaart RWZI Agrarisch achterland RioolOverstort gemengd stelsel gescheiden stelsel Lozingen slachthuis of mestverwerkend bedrijf Ongezuiverde lozingen Afstromend wegwater Beroepsvaart Jachthavens Watervogels Lokale bron (Incidenteel) Lokale bron (continue belasting)
zeer druk EC
gemiddeld IE
zeer druk IE
eindoordeel EC gemiddeld
eindoordeel EC zeer druk
eindscore IC gemiddeld
eindscore IC zeer druk
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 24
30 september 2009
Short changes in quality • • • • •
Sewerage overflows Stormwater run off Rain water overflow Seasonal bird visit Tide
• Relation found with climatological data? • Advice to confirm with sampling
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 25
30 september 2009
Advice on management actions • • •
• • • • • • • • •
Changes in overflows Setting boundaries for cattle Informer public – Effect dogs/horses – Effect hygiene Place special dog beaches (below stream) Placement of toilets Dilute Changes in location of pipes or connecting streams Deepen location Bathing zone or beach change to better location Make it difficult for birds Accept sometimes bad quailty Monitoring - knowledge on sources
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 26
30 september 2009
What does our approach bring? • Insight in a local situation • Independent view of the location • A concrete rapport to start discussion between all partners • The information needed to communicate with and inform the bathers and visitors
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 27
30 september 2009
What comes after a bathing water profile? • Water quality excellent or good: bathing water profile is ready. • Water quality acceptable or poor or risk of pollution is high: bathing water profile is ready, but management actions must be taken such as: – Close beach – Research programm on the main source of pollution • If relevant: reduce influence – Inform public – Etc. After this bathing water profile must be updated.
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 28
30 september 2009
A practical example: after the bathing water profile Bathing water profile gives high risk of pollution if pumping station is pumping in summer – No influence: bathers, dogs, birds, horses, boats, Noordsea canal, nearby cities – some influence: sewage plants Houtrust en Harnschpolder – Important influence: Pumping station Katwijk: • capacity 54 m3/s • At 100 meter from beaches • Influence area some kilometers along the coast • Historical data: relation with pumping
What is the situation? Ministerie van Verkeer en Waterstaat 29
30 september 2009
Spaarndam: 34 m3/s Halfweg: 34 m3/s
Katwijk: 54 m3/s (future 96 m3/s)
Bodegraven: 1 m3/s to 25 m3/s
30
Gouda: 40 m3/s
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 30 september 2009
Research programm and system analysis • 2005 en 2006 extended monitoring • Sources fecal pollution hinterland monitored • 31 sample locations surface water – Overflow locations – Locations of effluent sewage treatment plants – Boundaries of area under research • System analysis 2007 data • Hydrodynamic model waterboard • Sewaragemodels cities
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 31
30 september 2009
Overflows
beach
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 32
30 september 2009
Sewage plants
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 33
30 september 2009
Results system analysis • No conclusive image of ‘main source’ • Pumping is important: – Short pumping: Large overflows nearby important source – Little rainfall: sewage treatment plants contribute a lot to pollution – Heavy rainfall: overflows high contribution – Pumping at full capacity: within 24 hours all sources arrive at beach
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 34
30 september 2009
How can we reach good bathing water quality here • • • • • •
Extra purification step at sewage treatment plant Delay the polluted water Try to move water to other pumping station Dam into the sea (large pipe) Change overflows Etc
• But none of these actions is enough. Investigation is still going on.
Ministerie van Verkeer en Waterstaat 35
30 september 2009