Artikel verschenen in vakblad Bodem, editie 3 - juni 2011 NEN 5744 voor het nemen van grondwatermonsters ingrijpend gewijzigd De nieuwe norm voor het nemen van grondwatermonsters, NEN 5744:2011, is in maart 2011 verschenen. De werkwijze zoals beschreven in deze norm is sterk gewijzigd ten opzichte van de vorige normen voor het nemen van grondwatermonsters (NEN 5744 uit 1991 en NEN 5745 uit 1997). In dit artikel wordt beschreven wat voor de NEN-subcommissie 'Veldwerk bodemonderzoek' de redenen zijn geweest om de werkwijze zo drastisch te veranderen. Korte historische schets In 1986 verscheen in de reeks Bodembescherming een bundeling van de Voorlopige praktijkrichtlijnen (VPR), een publicatie samengesteld door DHV in opdracht van het toenmalige Ministerie van VROM [10]. Het bevatte de eerste richtlijnen hoe grond- en grondwater bemonsterd moesten worden. Voor het boekje was gebruik gemaakt van inzichten verkregen bij het in kaart brengen van de milieuschandalen van het eerste uur (Lekkerkerk e.d.), van vergelijkbare kennis uit de Verenigde Staten en van kennis van geochemie, bijvoorbeeld rond het vaststellen van concentraties zware metalen en zeldzame aarden in poriewater. In Europa, maar vooral in de Verenigde Staten, stortten wetenschappelijk onderzoekers zich met grote voortvarendheid op dit nog haast onontgonnen nieuwe vakgebied. In opdracht van de Environmental Protection Agency (EPA) werden in de Verenigde Staten speciale onderzoekscentra met laboratoria opgericht die alle kennis rond een specifieke milieuparameter bij elkaar brachten en aanvullend onderzoek uitvoerden of coördineerden. De grotere staten – met een zware milieuproblematiek – deden dat vaak ook, zodat het vakgebied milieumetingen aan de bodem in de Verenigde Staten inmiddels kan bogen op een groot aantal uitgevoerde wetenschappelijke studies rond de aanpak van bijvoorbeeld grondwaterbemonsteringen. Eind jaren 80 startte ook Nederland met een kennisinhaalrace om invulling te geven aan de net ingestelde wettelijke verplichting om de bodem op milieuaspecten te onderzoeken. In die tijd werden voor dit nieuwe vakgebied relevante internationale conferenties druk bezocht. In de Verenigde Staten waren dat vooral de door de National Groundwater Association georganiseerde Outdoor Action Conferences; in Europa vooral de tweejaarlijkse KfK/TNO congressen. Het KernForschungszentrum Karlsruhe en het Nederlandse TNO waren daarvan de organisatoren en de Nederlandse inbreng was substantieel en van een hoog kaliber. Bodemonderzoekers wisselden daar hun kennis rond onderzoek en sanering van de bodem uit. Tevens was te zien wat er aan meetapparatuur te koop was en werd gedemonstreerd hoe de apparatuur gebruikt werd. Vele veldequipes werden eind jaren 80, begin jaren 90 in Nederland uitgerust met een boor- en bemonsteringsuitrusting. De kennis werd in Nederland snel verspreid en in korte tijd kon een goede onderzoekskwaliteit geleverd worden tegen betrekkelijk lage kosten. Een eenvoudige slangenpomp en smetteloze wegwerpfiltertjes versimpelden het nemen van watermonsters en maakte de betrouwbaarheid van de resultaten groter. Tot dan was alleen al voor het nemen van watermonsters met filtratie een hele bus spullen nodig vol met bijna niet te reinigen kranen, teflon slangen, filterhouders en drukgassen. De succesvolle speurtocht naar vereenvoudiging gaf en geeft Nederland een voorsprong als het gaat om kosteneffectief grondwateronderzoek. Een aardig voorbeeld is de populariteit van de slangenpomp. Terwijl men zich in de Verenigde Staten juridisch de ring uitvocht (en soms nog) rond het feit dat je met een slangenpomp (door de toegepaste onderdruk) bij sommige vluchtige stoffen met een verlies tot wel 20% geconfronteerd wordt, concludeerde de NEN-subcommissie 'Veldwerk bodemonderzoek' op basis van een grootschalig vergelijkend pompen onderzoek, dat de 80 % die je overhoudt veel betrouwbaarder is dan de vaak erg uiteenlopende resultaten van veel andere pompen. Niet in de laatste plaats doordat je die telkens uitgebreid moet ontsmetten. Met een slangenpomp kun je, door het vernieuwen van de slang, telkens smetteloos aan het werk gaan. De voortvarende en nuchtere aanpak zorgde er voor dat Nederlandse ingenieursbureaus eveneens een flinke groei in hun buitenlandse activiteiten konden realiseren. Normalisatie en kanttekeningen Met de in 1986 verschenen VPR werd een start gemaakt met de normalisatie van veldwerkmethoden in Nederland. NEN publiceerde in 1991 een norm die betrekking had op de
monsterneming van grondwater voor de bepaling van anorganische en matig-vluchtige organische stoffen: NEN 5744:1991. Deze norm was tot voor kort, in combinatie met de in 1997 gepubliceerde grondwaternorm voor vluchtige organische stoffen (NEN 5745) nog van kracht. In NEN 5744:1991 is beschreven dat grondwatermonsters voor de analyse op grondwater ten behoeve van de bepaling van anorganische en matig-vluchtige organische stoffen in het veld moesten worden gefiltreerd. Onderzoek door Puls et al. [1] en Korfiatis et al. [2] had echter al duidelijk gemaakt dat filtratie resulteerde in veel te lage concentraties van organische verbindingen in het monster. In 1995 is daarop een uitgebreid veld- en laboratoriumonderzoek gedaan door Arcadis (toen nog Heidemij) en gedocumenteerd in een NOVEM rapport getiteld: “Bodem, monsterneming van grondwater, evaluatie van NEN 5744”[3]. In dit rapport zijn eveneens kanttekeningen gemaakt met betrekking tot het effect van filtratie op de analyseresultaten van zich als colloïden gedragende stoffen in de bodem. Simpel gezegd: filtreer je een grondwatermonster dan verwijder je een zeer groot deel van de mobiele PAK’s, pesticiden en andere organische stoffen. Filtreer je niet, dan vis je letterlijk in troebel water en analyseer je – naast de mobiele fractie – tevens de aan de gronddeeltjes gebonden vervuiling mee. Het Arcadis rapport was destijds een roepende in de woestijn; het kwam te vroeg of het viel op te droge aarde. Wellicht bang voor het aanvullende onderzoek dat nodig was om zicht op mogelijke oplossingen te krijgen heeft het rapport niet de aandacht gekregen die het verdiende. Een positief gevolg was wel dat er in de reguliere praktijk al snel NIET meer gefiltreerd werd voor deze analyses. Onderzoek in de Verenigde Staten In diezelfde jaren kreeg men in de Verenigde Staten steeds meer zicht op het gedrag van organische stoffen in de bodem. Prof. John McCarthy onderzocht vele jaren uitgebreid het transport van diverse contaminanten in het vochtige en natte deel van de bodem. Hij focuste zich daarbij op contaminanten die door hun (grote) deeltjesgrootte of (lage) oplosbaarheid een onbekend bewegingsgedrag vertoonden. Men moet dan niet alleen denken aan de mobiliteit van vervuiling in suspensie (veelal colloïden). Ook niet-colloïden, zoals zware metalen, krijgen een vergelijkbare mobiliteit wanneer ze een complex vormen met regulier door de bodem bewegende natuurlijke, onschuldige colloïden. Allemaal samen een zeer breed scala aan zowel organische als anorganische stoffen zoals pesticiden, PAK’s maar ook zware metalen. Foto: Humuszuren met tannine, uitgespoeld uit een zandige oerwoudbodem, verkleurt het water van de Cola-kreek in Suriname. Als je bijvoorbeeld melk in de bodem aanbrengt (suspensie van melkvet in een waterige oplossing), hoe beweegt dan het melkvet door de bodem? En als het vet zelf niet mobiel is, wat gebeurt er dan als het alsnog in contact komt met humuszuren? Of, als het wel mobiel is, neemt het dan in vet oplosbare pesticiden mee? Kortom een complexe en moeilijk voorspelbare materie. John McCarthy en consorten gaven er na vele studies uiteindelijk zicht op. Concreet werd ontdekt dat om een juist beeld te krijgen van wat er in de bodem aan mobiele vervuiling door de grond beweegt, je niet zomaar wat water kunt oppompen en analyseren, zelfs niet na 3 keer verversen van de peilbuisinhoud. De troebelheid van het water, veroorzaakt door losgespoelde gronddeeltjes die de peilbuis instromen, bleek het kernprobleem. Troebelheid bleek een maatgevende kwaliteitsindicator voor de representativiteit van het genomen watermonster. Een watermonster dat men uit een op de gebruikelijke wijze voorgepompte peilbuis nam met een kogelklepmonsternemer (Engels “bailer”) bleek 26 keer meer fenantreen en 750 keer meer benzo(a)pyreen te bevatten dan een helderder monster uit dezelfde peilbuis. Het helderdere water was met een slangenpomp opgepompt. Filtratie van het water voor de analyse op organische parameters is geen oplossing (ook voor anorganische parameters is het feitelijk een soort noodoplossing!). Colloïden zijn simpelweg veel te groot, hopen zich op in de filterkoek en/of hechten zich aan filtermembraan en filterhouder.
Maak je de poriën van het filter groter dan passeren alsnog de gronddeeltjes die je juist tegen wilt houden. Filtreren is niet de oplossing, maar wat dan wel? Het was de NEN-subcommissie 'Veldwerk bodemonderzoek' duidelijk dat de voorgeschreven manier van het nemen van grondwatermonsters uit 1991 en 1997 niet langer kon. In het kader van het NEN “Actieprogramma Normalisatie en Standaardisatie van Milieumeetmethoden” startte CSO (toen nog Chemielinco) in 1999 een onderzoek naar een betere bemonsteringsmethode voor grondwater ten behoeve van de bepaling van matig vluchtige organische verbindingen (ANVM project 221, [6, 7, 8]). Dit onderzoek leidde in 2002 tot het 1e normontwerp voor de herziening van NEN 5744. De NEN-subcommissie was bij de introductie van Ontw. NEN 5744:2002 al overtuigd van de tijdelijkheid en beperktheid van de nieuwe opzet, maar het was in ieder geval een verbetering. Daarom werd binnen de NEN-commissie een plan van aanpak uitgewerkt waarmee alle geconstateerde meetfouten tot het verleden zouden moeten gaan behoren. Punten in het plan waren: 1. Contact opnemen met de absolute experts in dit specifieke vakgebied; 2. Uitgebreide bestudering van onderzoeken waarbij de representativiteit van grondwatermonsters fors beter bleek te zijn; 3. Komen tot een consistente en praktisch uitvoerbare verbetering van de huidige norm; 4. Combineren van NEN 5744 en NEN 5745 tot één norm voor alle parameters. Traag voorpompen De Amerikanen introduceerden in 1995 al – als aanvulling op de bekende 3 keer natte peilbuisinhoud-procedure – de low flow sampling techniek (in de VS ook wel bekend als micropurging) [4, 5]. Bij deze techniek hang je een pompje of slang halverwege het peilbuisfilter en pomp je zo langzaam, dat het water uit het blinde deel van de peilbuis nauwelijks zakt. Er komt dus nauwelijks water uit het blinde deel van de peilbuis in de slang. Daardoor is het ook niet noodzakelijk om 3 keer het “blinde” water te verversen. Dit scheelt een grote pomp, een generator, veel afvalwater en meestal ook tijd. Met die argumenten werd de low-flow sampling methode in de Verenigde Staten dan ook gepropageerd. In de meeste andere landen werd deze nieuwe bemonsteringstechniek met scepsis bekeken. In de ondiepe Nederlandse peilbuizen zou het nauwelijks de moeite zijn (weinig “blind” water). De NEN-subcommissie 'Veldwerk bodemonderzoek' was bang dat invoering zou leiden tot te kort voorpompen. Het CSO onderzoek heeft voor de ommekeer gezorgd. Het daaropvolgende uitgebreide literatuuronderzoek, de contacten met experts en het zicht krijgen op een eenduidige en praktisch uitvoerbare veldprocedure hebben tot de herziening van NEN 5744 geleid. In 2010 werd de nieuwe techniek door een aantal veldwerkbureaus uitgetest. De resultaten en conclusies van die veldproef zijn in de nieuwe versie verwerkt. Daarover verderop meer. In 2007 en 2008, dus in de loop van het ontwikkelingsproces van de nieuwe norm, had de NENsubcommissie intensief contact met Dr. Robert W. Puls, Prof. Michael J. Barcelona en Prof. John McCarthy, alle drie specialisten op het gebied van de bemonstering van grondwater. Veel van hun bevindingen zijn vastgelegd in de EPA540-S95-504 richtlijn die de NEN-subcommissie ook tot inspiratie diende. Daarnaast zijn in Nederland ondermeer contacten geweest met met Ir. Karel Verschueren, auteur van ondermeer het standaardwerk “Handbook of Environmental Data on Organic Chemicals”, en Dr. Joop Harmsen, werkzaam bij Alterra. Verschueren bevestigde enerzijds de noodzaak om te komen tot een forse verbetering van de manier waarop watermonsters uit peilbuizen genomen worden en anderzijds de benadering om tot deze verbetering te komen. Harmsen stelde dat alleen volledig heldere monsters een goede herhaalbaarheid zullen vertonen; een grondwateranalyse op hydrofobe stoffen met aanwezig zwevend materiaal zegt niets, vooral omdat op dat moment de wijze van monsterneming bepalend was voor de hoeveelheid zwevend materieel.. Hij is van mening dat meting van de grond ter plaatse van het filter een betere methode is dan het analyseren van troebele grondwatermonsters op hydrofobe stoffen. Een arbitraire grens voor de benaming hydrofoob zou een log Koc van 3 à 3,5 kunnen zijn. Boven
deze grens is het, naar zijn mening, niet meer zinvol om grondwater te bemonsteren tenzij het grondwatermonster volledig helder is. Natuurlijke troebelheid Grondwater stroomt onder invloed van peilverschillen veroorzaakt door aan- en afvoer door de bodem. Lang is gedacht dat grondwater zo traag beweegt dat dit een volledig heldere vloeistof moest zijn. Dit is onjuist. Zeer kleine vaste gronddeeltjes bewegen met het grondwater mee. Dit is afhankelijk van poriegroottes, eigen grootte en de uitgeoefende krachten. Colloïden en kleine (bijvoorbeeld 10 µm) bolvormige hydrofobe vloeistofbolletjes, kunnen als weekdiertjes door kleinere poriën met het water mee bewegen. Het grondwater dat uit een bosbodem sijpelt, kan bijvoorbeeld donkerbruin zijn van de humuszuren. Op basis van het nodige onderzoek wordt nu aangenomen dat grondwater een natuurlijke troebelheid van 0 tot 10 NTU (Nephelometric Turbidity Units) heeft. Meet men de troebelheid van grondwater dat op de voorheen gebruikelijke manier uit een peilbuis genomen is, dan zal de troebelheid meestal aanzienlijk groter zijn. En daarin zit nu het probleem. Waterpeilverlaging in de peilbuis beperken Bij het voorpompen en bemonsteren van een peilbuis dienen voortaan de gronddeeltjes te blijven liggen waar ze lagen; rondom de peilbuis in zoveel mogelijk ongestoorde grond. Zo gauw men het waterpeil in een peilbuis verlaagt, zal water via het filter toestromen. De snelheid waarmee het water toestroomt, en daarmee de kracht waarmee gronddeeltjes losgespoeld kunnen worden, is recht evenredig met de peildaling. Uiteraard heeft een groter filteroppervlak (lengte x omtrek van filter met eventuele omstorting) een positieve invloed. Bij een groter filteroppervlak kun je sneller de gewenste hoeveelheid monsterwater onttrekken zonder dat het peil in de peilbuis te ver daalt. Bij nieuwe plaatsingen van peilbuizen kun je daarmee rekening houden. Een groter boorgat met goede omstorting verdient zich dus later bij bemonsteringen terug. De literatuur vermeldt experimenten met niveauverlagingen tot slechts enkele centimeters. Het zal duidelijk zijn dat dit de beste monsters opleverde. In de praktische uitwerking heeft de Amerikaanse EPA dienst die de low-flow sampling procedure (LFS) uitwerkte, de maximale verlaging op 30 cm gesteld. De NEN-subcommissie 'Veldwerk bodemonderzoek' heeft gemeend dit getal voor de nieuwe Nederlandse norm te kunnen oprekken tot 50 cm. Blijken er, na het beschikbaar komen van analyseresultaten, overschrijdingen te zijn in combinatie met een onnatuurlijk hoge troebelheid van het geanalyseerde water dan kan altijd bij een herbemonstering de waterdaling verder gereduceerd worden.
Welke parameters? De procedure geldt voor alle te analyseren parameters. Inmiddels is namelijk duidelijk dat een verhoogde troebelheid ook de analyseresultaten op de minder complexe organische verbindingen zoals minerale olie verhoogt. Indien helder water opgepompt wordt, zou een monster voor zware metalen analyses formeel niet meer gefiltreerd hoeven te worden. Vanwege het internationaal volledig geaccepteerde (ISO 5667-3) toepassen van anaerobe 0,45 μm filtraties direct in het veld, achtte de NEN-subcommissie het onmogelijk deze filtratieplicht uit de norm te verwijderen. Daarmee zouden we ons internationaal isoleren. Ook zou er dan eerder een kans zijn op een trendbreuk met oude analyseresultaten. Waterdaling, laag debiet, zuurstof en EGV als indicatoren Net als in de Verenigde Staten wilde de NEN-subcommissie het meten van het gehalte aan opgeloste zuurstof tijdens het voorpompen – naast het elektrisch geleidingsvermogen (EGV) – verplicht stellen. De (meestal) scherpe daling van het opgeloste zuurstofpercentage van het opgepompte water zou, samen met stabilisatie van de EGV de sturende factor worden. Initieel bevindt zich in de meeste peilbuizen zuurstofhoudend water (door de lucht die erboven zit). In de bodem eromheen zit veelal zuurstofloos water. Een snelle, scherpe en volledige daling van het opgeloste zuurstofpercentage is alleen te meten in een doorstroomcel. Het gebruik van een doorstroomcel zou daarom eveneens verplicht worden in de nieuwe norm. Ervaring in de Verenigde Staten heeft geleerd dat zuurstofarm water verkregen wordt na 1 à 2 x het filtervolume verwijderd te hebben. Dit is vaak minder dan twee liter water. Verderop wordt nog meer aandacht besteedt aan de parameter zuurstof. Een pomp met een groot debiet is niet meer nodig; het maximum debiet waarmee tijdens voorpompen en bemonsteren gepompt mag worden is gesteld op 500 ml/min. Met een filterbuisvolume van enkele honderden milliliters (25 mm inwendig; een meter lang) tot enkele liters, zou het voorpompen dus niet langer hoeven te duren dan voorheen. Een en ander is natuurlijk afhankelijk van de maximale daling van de waterstand in de peilbuis van 50 cm. Deze daling zal dus streng bewaakt moeten gaan worden. Nadert de daling de 50 cm, dan zal het pompdebiet terug moeten worden geschroefd, wellicht zelfs tot aan het in de nieuwe NEN 5744 gestelde minimum van 100 ml/min. Blijft het peil bij een debiet van 100 ml/min alsnog dalen, dan is sprake van een slechtlopende peilbuis. Door deze maatstaf kan nu ook hard worden vastgesteld wanneer een peilbuis slechtlopend genoemd moet worden. Daalt het peil meer dan 0,5 meter maar blijft het gehele filterdeel onder water dan noemt de veldwerker de peilbuis “slechtlopend niet-belucht”. Daalt het peil nog verder dan zal het toestromende water in ernstige mate gestript en ge-oxideerd worden door intensief contact met lucht tegen de binnenwand van het peilfilter (verstopte slits) of in het filterzand (filter in slechtdoorlatende laag). In dat geval noteert de veldwerker “slechtlopende peilbuis-belucht”. Bij de interpretatie van de latere analyseresultaten kan dan hiermee rekening gehouden worden. In het eerste geval levert de slechtlopende peilbuis geen geoxideerde of gestripte watermonsters (hetgeen leidt tot te lage analysewaarden) maar waarschijnlijk wel erg troebele monsters. En troebele monsters kunnen onterecht geconstateerde overschrijdingen van organische parameters opleveren. In het tweede geval (slechtlopend-belucht) zal er zowel sprake zijn van te lage waarden als van te hoge. Te lage waarden door de snelle vorming van (zware) metaalhydroxiden en het strippen van vluchtige stoffen; en te hoge waarden bij de parameters waar troebelheid een belangrijke rol speelt, dus olie-achtigen en andere organische parameters. Duidelijk moet zijn dat de onderzijde van de slang (of aanzuigpunt van een dompelpomp) zich halverwege het filter moet bevinden. Pas dan zuigt men in combinatie met het lage debiet direct uit de filteromgeving water weg, met een minimale beïnvloeding van water uit het blinde deel van de buis. Het aanbrengen van de slang op die diepte bespaart veel voorpomptijd. Verzwaringsbuisjes onder rondom de slang maken het mogelijk de slang snel tot op grote diepte onder in een peilbuis te laten ontrollen, zelfs honderden meters diep. Zo kan, met name bij diepere peilbuizen, een aanzienlijke tijdwinst tijdens het voorpompen worden geboekt (men hoeft geen blind water meer weg te pompen). De nieuwe NEN 5744 geeft overigens aanwijzingen hoe gehandeld mag worden wanneer wel vanuit het blinde deel van de buis voorgepompt en bemonsterd moet worden.
Schoonpompen Onder schoonpompen verstaat NEN 5744:2011 het verwijderen van werkwater uit een net geplaatste peilbuis. De NEN-subcommissie is van mening dat de beschrijving van dit schoonpompen thuis hoort in de te herziene NEN 5766, de norm voor de plaatsing van peilbuizen. Wel wordt in NEN 5744:2011 nu beschreven dat schoonpompen ook enige tijd voorafgaand aan het voorpompen mogelijk is. Bijvoorbeeld om een verzande of (qua troebelheid) problematische peilbuis weer te regenereren. Zuurstof De uitgebreide veldtest in 2010 maakte duidelijk dat veldwerkers met de nu ter beschikking staande apparatuur behoorlijk moeite hebben met het juist meten van zuurstofgehalte. De commissie heeft daarom in 2010 alsnog besloten het monitoren van het zuurstofgehalte in NEN 5744:2011 nog niet verplicht te stellen. Daarvoor in de plaats mag een peilbuisfilter (exclusief het blinde deel) ook met een factor vijf voorgepompt worden, dus met alleen EGV als indicator. De grenzen die gesteld zijn aan het maximale debiet (<500 ml/min) en aan de maximale waterdaling (50 cm) blijven hetzelfde als wanneer men wel een zuurstofmeter gebruikt. Het zal duidelijk zijn dat het voorpompen dan meer tijd kost. Echter zonder de duidelijk reagerende indicator “opgeloste zuurstof” in het meetpakket, moest er een extra veiligheidsfactor worden ingebouwd. Door de tijdwinst die bij veel peilbuizen geboekt kan worden, hoopt de NENsubcommissie het gebruik van de zuurstofmeter met doorstroomcel te stimuleren. Het standaard gebruik van een zuurstofmeter in veel landen (waaronder de Verenigde Staten) rechtvaardigt dat. De in dit artikel afgebeelde grafieken van een willekeurige peilbuis illustreren dat ook. De daling van de troebelheid (dat deze meter ook in-line meet), het zuurstofgehalte en de parallelle stabilisering van de EGV spreken duidelijke taal. Afbeelding: De gevolgen van traag voorpompen voor troebelheid, EGV en O2 bij een correct toegepast lage troebelheidsbemonstering
Troebelheid Dan de troebelheid. Hoewel deze in-line gemeten kan worden, schrijft NEN 5744:2011 voor dat deze meting slechts eenmalig hoeft te worden uitgevoerd per bemonstering, en wel wanneer (het zuurstofgehalte) en de EGV gestabiliseerd zijn, dus net voor de start van het bemonsteren zelf.
Samenvoegen van de 5744 en 5745 NEN 5744:2011 geeft stapsgewijs aan welke handelingen in het veld tijdens het voorpompen moeten worden uitgevoerd. Een nieuw schema geeft inzicht hoe met veldmeters om te gaan. Door het combineren van NEN 5744 en NEN 5745 en het herstructureren van de inhoud van de norm, is de nieuwe NEN 5744 een duidelijke norm geworden. De handelingen in het veld zijn stapsgewijs en in werkvolgorde beschreven. Nieuwe ontwikkelingen De NEN-subcommissie 'Veldwerk Bodemonderzoek' wil, binnen een kwalitatief te verantwoorden kader, ruimte scheppen voor de (door)ontwikkeling en toepassing van (nieuwe) technieken. Het vakgebied is nog jong. Daarom heeft de subcommissie gemeend in een uitgebreide informatieve bijlage zoveel mogelijk duidelijkheid te moeten scheppen in de manier waarop de norm toegepast kan worden in enigszins bijzondere gevallen zoals bij de toepassing van nieuwe technieken. Dit moet de gebruikers van de nieuwe NEN 5744 helpen om doeltreffend over te schakelen op de nieuwe werkwijze, dus ook als het gaat om wat minder gebruikelijke peilbuisopstellingen. Interpretatie Verkrijgt men met de in NEN 5744:2011 beschreven methode een monster met de gewenste lage “natuurlijke” troebelheid, dan heeft men een werkelijk representatief monster genomen. De analyseresultaten mogen dan serieus genomen worden en zwaarwegend zijn in de besluitvorming. Echter, zelfs als je de nieuwe norm volledig volgt kan het voorkomen dat de eindtroebelheid beduidend hoger blijft dan de natuurlijke troebelheid. De veldtesten hebben aangetoond dat de nieuwe methode wel degelijk een fors positief effect heeft op het verlagen van de troebelheid, maar dat je niet altijd tot monsters komt met een natuurlijke troebelheid. Een hoger dan gewenste troebelheid hoeft echter pas consequenties te hebben als tevens bepaalde stoffen boven de gestelde grenswaarden uitkomen. Eenvoudiger gezegd: Een hoger dan natuurlijke troebelheid hoeft pas consequenties te hebben als bepaalde analyseresultaten boven grenswaarden uitkomen die gesteld zijn voor nader onderzoek of sanering. Men hoeft dan uiteraard geen aandacht te besteden aan de stoffen waarbij een veldfiltratie op 0,45 μm voorgeschreven is. Om beter zicht te krijgen op de bijdrage van de troebelheid op de nietgefiltreerde “overschrijders” wordt een herbemonstering aanbevolen. Een eventuele herbemonstering wordt op identieke wijze uitgevoerd, alleen met bijvoorbeeld een nog lager debiet of uit een beter geplaatste peilbuis. De bijlage van NEN 5744:2011 geeft daarover nog meer suggesties. Het uiteindelijke doel is de eindtroebelheid op een “natuurlijk” laag niveau te krijgen om zodoende inzicht te krijgen in de werkelijk mobiele fractie. Nog meer onderzoek gewenst Filtratie over 0,45 μm is, lang voor we met milieuonderzoek startten, ingevoerd om een beter beeld te krijgen van de mobiliteit van onder andere zware metalen en andere anorganische stoffen. Het mee-analyseren van metalen, gehecht aan in het water zwevende gronddeeltjes of meestromende colloïden, zou anders een alarmerend beeld geven van de kwaliteit van ons grond”water” omdat dan vaak veel te hoge gehaltes aan zink, lood e.d. gevonden gaan worden. In NEN 5744:2011 is de anaerobe filtratie over 0,45 μm dan ook gehandhaafd voor de analyse op anorganische parameters. Wie bovenstaande uiteenzetting echter goed gevolgd heeft, kan zich voorstellen dat een grondwatermonster, dat zó goed genomen is dat het een “natuurlijke” troebelheid heeft, waarschijnlijk ook een beter beeld geeft van de anorganische fractie. Flink wat aanvullend onderzoek zal dit moeten uitwijzen. Daarbij zal, grofweg per bodemtype, de relatie tussen troebelheid, mobiele zware-metalen fractie en al dan niet filtreren blootgelegd en gekwantificeerd moeten worden. Een dergelijk onderzoek dient een duidelijk maatschappelijk belang. Nu worden zware metalen die een complex vormen met colloïden niet gedetecteerd, want ze worden nu standaard uitgefiltreerd, zowel door hun grootte (>0,45 μm) als door hun organische bindingseigenschappen (zie Puls et al. [1] en Korfiatis et al. [2]). Een goed verspreidingsonderzoek naar zware metalen zal dus in de toekomst eveneens niet-gefiltreerde monsters moeten omvatten met een lage troebelheid. Met name onderzoek naar kwik in de bodem zal in die richting georganiseerd moeten gaan worden, aangezien er signalen zijn dat kwik tijdens filtratie uit een monster verwijderd wordt.
Het is erg lastig dat er geen methoden op de plank liggen die de mobiele fractie beter weergeven en als referentiemethoden kunnen dienen. Als mogelijk alternatief voor een peilbuisbemonstering valt te denken aan het steken van grote ongestoorde grondmonsterkolommen. Een gedeelte van het grondwater en de mobiele fractie sijpelt langzaam door in een monsterfles, eventueel geholpen door het opbrengen van water boven op de kolom (verdringingsmethode). De kunst is dan om de grondkolom onderin zó te ondersteunen dat er geen gronddeeltjes loskomen èn dat de colloïden niet worden tegengehouden. De NEN-subcommissie 'Veldwerk Bodemonderzoek' daagt onderzoekers uit de komende jaren dit onderwerp verder te onderzoeken. Moeilijkheid bij een dergelijk onderzoek is dat onze bodem een grote heterogeniteit aan natuurlijke zware metalen concentraties heeft. Hierdoor is het moeilijk om mobiliteit hard aan te tonen in veldsituaties. Ook de directe relatie tussen troebelheid, grondsoorten en gehaltes/gedrag van puur – al dan niet colloïdale – organische verontreinigingen is nog onvoldoende in kaart gebracht. Een goed startpunt daarbij is het omvangrijke onderzoekswerk van Prof. John McCarthy. Dichter bij huis geeft het artikel van Niels van der Gaast en Manon Zwart, dat zeven jaar geleden naar aanleiding van een PAK onderzoek gepubliceerd werd, een gedegen inzicht [9]. Het geeft ook inzicht in het verband tussen mobiliteit en de log Koc waarde, oftewel in de verhouding tussen de oplosbaarheid in water en organische oplosmiddelen. Internationale afstemming Internationaal kan de nieuwe lage troebelheid bemonstering, zoals beschreven in NEN 5744:2011 direct door Nederlandse bedrijven worden toegepast (of op zijn minst aan klanten worden voorgesteld). ISO 5667-11 "Water quality - Sampling - Part 11: Guidance on sampling of groundwaters" omvat namelijk ook een (globale) paragraaf over micro-purging en biedt daarmee de mogelijkheid om de werkwijze volgens NEN 5744:2011 toe te passen. Nederlandse experts die actief zijn in ISO/TC 147 'Water quality' (de internationale normalisatiecommissie die ISO 5667-11 beheert) werken er aan dat de lage troebelheidsbemonstering prominenter in een toekomstige herziening van deze norm naar voren komt. Zo is de kern van de nieuwe NEN 5744 dan ook in het Engels vertaald en ingebracht in ISO/TC 147. Internationaal opererende Amerikaanse bedrijven vereisen niet zelden de lage troebelheidsbemonstering ook buiten de Verenigde Staten. Er is ook een interesse voor deze techniek in België en in Duitsland. Geldigheid nieuwe norm en overgangsregeling NEN 5744:2011 heeft bij de publicatie in maart 2011 de oude versie van NEN 5744:1991, het 3e Ontwerp NEN 5744:2008 en NEN 5745:1997 vervangen. In AS 2000 en BRL 2000 (beiden voor 'Veldwerk milieuhygiënisch bodem- en waterbodemonderzoek') en BRL 2100 (voor 'Mechanisch boren') zijn echter verwijzingen opgenomen naar de 'oude' normen. Ook een aantal wetteksten verwijzen naar NEN 5744:1991 (of 3e ontwerp-NEN 5744:2008) en NEN 5745 Daarnaast zijn er mogelijk andere contracten tussen partijen gemaakt waarin naar de oude NEN normen wordt verwezen. Volgens welke norm moet je dan nu werken, de oude of de nieuwe? Het is natuurlijk logisch dat partijen wat tijd nodig hebben om hun werkwijze aan te passen aan de nieuwe NEN 5744:2011. NEN bureau is echter niet de partij die bepaalt wat een acceptabele overgangstermijn is. In het algemeen stelt NEN wel, dat als er naar een NEN norm wordt gerefereerd zónder vermelding van het jaar van publicatie, dat men dan de meest recente versie moet toepassen. Indien wel een jaartal is vermeld, moet in beginsel de desbetreffende methode worden gebruikt, ook al is deze bij NEN ingetrokken of vervangen door een andere norm. Toch is dat vaak niet de bedoeling. Iedere opdrachtgever is gebaat bij onderzoek volgens de meest recente en best beschikbare technieken. Daarom is het verstandig om contracten of andere documenten waarin wordt verwezen naar NEN-normen (of EN-/ISO normen) met regelmaat te controleren op de actuele status van de genoemde normen, en daarin ook iets op te nemen over overgangsregelingen. Op dit moment loopt er een procedure om de wettelijke regelingen aan te passen op de nieuwe NEN 5744.
In AS 2000, BRL 2000 en BRL 2100 is vastgelegd hoe om te gaan met publicaties van nieuwe NEN-normen: • Voor partijen die AS 2000 geaccrediteerd zijn op basis van NEN normen, geldt dat ze – bij vervanging van in AS 2000 genoemde normatieve documenten door een nieuwe Nederlandse of internationale norm – het oude normatieve document gedurende een overgangsperiode van twaalf maanden mogen blijven toepassen. Na deze overgangsperiode wordt het nieuwe normatieve document van kracht en komen de oude methoden te vervallen. Binnen achttien maanden na aanvang van de overgangsperiode dient de gewijzigde situatie door de accreditatie-instelling beoordeeld te zijn. De geaccrediteerde organisatie dient hiervoor zorg te dragen en hiertoe het initiatief te nemen. •
Voor partijen die gecertificeerd zijn voor BRL 2000 of BRL 2100 geldt dat ze vooralsnog volgens de onderliggende protocollen moeten blijven werken. Pas zodra deze protocollen zijn aangepast en daarmee de nieuwe methode toestaan, geldt dezelfde overgangsperiode van 12 maanden als bij AS 2000.
Het is nu bij SIKB aan het Centraal College van Deskundigen en Accreditatiecollege Bodembeheer om deze nieuwe norm in te passen in de accreditatie- en certificatieschema’s die naar NEN 5744 verwijzen. Daarbij heeft het inpassen van de nieuwe norm in protocol 2002 de hoogste prioriteit.
Bibliografie [1] Robert W. Puls and Michael J. Barcelona, Hazardous waste and hazardous materials Vol 6 No 4 1989: Filtration of groundwater samples for metals analysis. [2] George P. Korfiatis, Chrissa Papaioannou, Attenuation of organic chemicals by filters used in groundwater sampling systems, Dep. Of Civil and Ocean engineering, Stevens Institute of technology, Hoboken, New Jersey USA. 1987 [3] NOVEM nr. 362110/9506 december 1995. 651/CE95/1164/92040 Bodem, monsterneming van grondwater, Evaluatie van de NEN 5744., uitgevoerd door Heidemij Advies. [4] Robert W. Puls, Michael J. Barcelona, Low flow (minimal drawdown) groundwater sampling procedures, United States environmental protection agency, office of research and development EPA/540/S-95/504, April 1996. [5] Low-Flow Purging and Sampling of Groundwater Monitoring Wells, EPA bulletin No. QAD023, October 15, 1997. [6] ANVM project 221 "Aanscherping NEN 5744: Filtratie van grondwater, fase I (literatuurstudie)", Chemielinco, projectnummer 99217, Bunnik,1999. [7] ANVM project 221 "Aanscherping NEN 5744: Filtratie van grondwater, fase II (praktijkfase)", Chemielinco, projectnummer 99217, Bunnik, 2001. [8] ANVM project 221 "Aanscherping NEN 5744: Filtratie van grondwater, fase IV (Methode evaluerend onderzoek)", Chemielinco, projectnummer 22286, Bunnik, 2003. [9] Van der Gaast N. en Zwart M.H., Filtratie van grondwater voor de bepaling van matig vluchtige stoffen is struisvogelbemonstering, Bodem, juni 2004. [10] Voorlopige praktijkrichtlijnen, Ministerie van VROM, Reeks Bodembescherming, Sdu, 1986 Gerard van Dijk, Henk Jan Perebolte, Saskia Schulten, maart 2011.
