Reeds zijn in onderstaande volgorde in boekvom verschenen de voordrachten van de volgende cursussen: 1 . Filtratie, 2 Vervaardiging van buizen voor transport- en distributieleidingen, 3. Winning van grondwater, 4. Watermivering, 5. Hygiënkche aspecten van de drinkwatemoorzieniog, 6. Het Vanspon en de distributie van leidingwater, 7. Keuze, aantasting en beschermiog van mate voor koud- en warmwaterleidiogen, 8, 9 en 10. Enige wetens grondslagen der waterleidingtechaiek I, I1 en m, 11. Radi 12. Het grondwater.
Technische Hogeschool Afdeling der Weg- en Waterbouwkunde
-
.i!j-
Dertiende Vakantiecursus in Drinkwatervoorziening gehouden op 19 en 20 januari 1961 te Delft
De Rijn
MOORMANS PERIODIEKE PERS N.V.
-
DEN HAAG
WOORD VOORAF Met waardering voor de toewijding der docenten en voldoening over het grote aantal deelnemers aan de 13e Vakantiecursus in drinkwatervoorziening begroet de Commissie van Voorbereiding het verschijnen van het verslag der gegeven lessen. In de samenstelling der commissie kwam wijziging doordat haar lid ir. J. Leeuwenberg de tijd gekomen achtte om zijn lidmaatschap neer te leggen. Zijn plaats werd ingenomen door ir. H. Hollaar. De commissic betuigt op deze plaats haar dank aan het vele dat de heer Leeuwenberg aan haar werkzaamheid heeft bijgedragen.
Delft, najaar 1961. De Commissie van Voorbereiding,
ir. C. Biemond ir. H. Hollaar prof. W. F. J. M. Krul, voorzitter ir. A. F. Meyer Jac. Breunesse, secretaris
De betekenis van de Riin voor de drinkwatervoorziening in Nederland door prof. W. F. J. M. KRUL
1. Oppervlaktewater als grondstof voor de drinkwatervoorziening
In een laag, vlak land met een humied klimaat is oppervlaktewater meestal in overvloed aanwezig, in rivieren, meren en plassen. Met toenemende bevolking, industrialisatie en stijgende welstand gaat echter onvermijdelijk verontreiniging van het oppervlaktewater gepaard; voorts leidt nabijheid van de zee tot toenemende verzilting, naarmate de toegangen tot de zee worden verruimd. Het is dan ook begrijpelijk dat in Nederland van de aanvang der centrale drinkwatervoorziening af het grondwater als de meest aantrekkelijke bron is gekozen, vanwege zijn zuiverheid uit hygiënisch oogpunt en ook wel vanwege zijn constante temperatuur. Uitvoerig is het grondwater in de vorige vakantiecursus behandeld, waarbij o.m. de beperktheid van deze grondstof naar hoedanigheid en beschikbare hoeveelheid bleek. Dit leidde ir. G. Santing tot de conclusie dat de grote grondwatervoorraad hier te lande een ,,bevroren" voorraad is, met de paradoxale uitspraak dat ,,in het waterrijke Nederland met zijn daardoor hoge grondwaterstand de waterrijkdom zelf de oorzaak ervan is, dat daarvan maar in beperkte mate gebruik kan worden gemaakt". Reeds lang zijn wij er dan ook van overtuigd, dat in steeds toenemende mate van oppervlaktewater gebruik zal moeten worden gemaakt en dat daartoe een doeltreffend beheer van dat water noodzakelijk is. Voorkómen en bestrijden van verontreiniging is daarbij het hoofddoel, waarbij telkens weer blijkt, welk nauw verband er bestaat tussen kwaliteits- en kwantiteitsbeheer. In landen waar de civilisatie voornamelijk van de watervoorziening afhing, zag men dat reeds lang geleden in. Zo lezen wij in de Geschiedenissen van Herodotus, die in de 5e eeuw vóór Chr. Babylon bezocht, hoe hij zich erover verwonderde, dat de Babyloniërs zich zorgvuldig van urineren in stromend water onthielden, ook op grote afstand van bewoonde plaatsen. En de
dingen voor een algemene regeling van de waterhuishouding, die later leidde tot een veelzijdig samengestelde Commissie voor de waterhuishouding, ressorterende onder de Raad voor de Waterstaat. Enkele jaren geleden belastte zich een werkgroep onder leiding van de directeur-generaal van de Rijkswaterstaat met een uitgebreid onderzoek naar de grondslagen, waarop een algemene regeling van de waterhuishouding zal moeten berusten. b. Den Haag, Amsterdam en het P.W.N. brachten in de vijftiger jaren omvangrijke aanvullende werken voor hun drinkwatervoorziening tot stand, strekkende tot het onttrekken van water aan de Lek en het Amsterdam-Rijnkanaal ter infiltratie in de duinen. c. De minister van Sociale Zaken en Volksgezondheid heeft in 1959 de Centrale Commissie voor Drinkwatervoorziening opgedragen, het onderzoek van de voormalige Commissie Drinkwatervoorziening Westen des Lands te herzien op grondslag van de zeer belangrijk gewijzigde economische, industriële en waterstaatkundige situatie en in dat onderzoek niet alleen het Westen, maar het gehele land te betrekken. d. Op 1 maart 1961 treedt de Waterleidingwet in werking, die aan de Provincies en het Rijk bevoegdheden verleent ter reorganisatie van de drinkwatervoorziening. Al deze maatregelen zijn er op gebaseerd dat de toekomstige waterbehoefte grotendeels door het gebruik van oppervlaktewater moet worden gedekt. 2. Hoe kan het oppervlaktewater aan de drinkwatervoorziening dienstbaar worden gemaakt? 2.1. De meest aanlokkelijke methode is, het water te winnen bovenstrooms van bewoonde streken, hetgeen neerkomt op het aanleggen van stuwmeren in het bergland. Voor Nederland is hieraan wel gedacht in Zuid-Limburg, waar Vaals en Kerkrade reeds worden voorzien uit stuwmeren in de Eifel en waar men de Geulvallei zou kunnen afdammen. Uiteraard zouden hiertegen uit landschappelijk en toeristisch oogpunt zo grote bezwaren rijzen, dat deze mogelijkheid in het bekende rapport ,,Waterwinning in Zuid-Limburg", in 1941 gepubliceerd door de N.V. Waterleidingmaatschappij voor Zuid-Limburg te Maastricht, niet verder is uitgewerkt. Bij verdere Europese integratie zou het in beginsel mogelijk zijn, Nederland uit stuwmeren in de Duitse of Belgische en Luxemburgse middelgebergten te voorzien, maar de praktische
-
fysische, chemische en biologische reiniging ondergaat.
de Bethunepolder. Voorts is Amsterdam, wegens toenemende
Twee bezwaren tegen de ondiepe meren in Noord- en ZuidHoliand komen hier naar voren: verontreiniging door de toe-
8
- -.
'b
'-
,
ontreiniging blootstaan en het aangevoerde water mag niet van een te hoog zoutgehalte zijn. Aangezien op vervulling van deze voorwaarden, althans ten tijde van het onderzoek der Commissie Westen des Lands, geen staat kon worden gemaakt, wees de Commissie het gebruik van de meren en plassen voor de toekomstige drinkwatervoorziening af. In het vervolg van mijn betoog kom ik hierop nog terug. Gunstiger dacht de Commissie over het gebruik van het IJsselmeer dat, ook na zijn verkleining door het voltooien van d e inpolderingen, een prachtig reservoir voor natuurlijke reiniging (bezinking, mineralisatie van organische stof, biologische zuiveruig, wegnemen van smaak) zal kunnen zijn bij zorgvuldig beheer, waarby echter vooral op het zoutgehalte.moet worden gelet. Verschillende maatregelen worden hiertoe in het Rapport Westen des Lands aangegeven, die deels zijn uitgevoerd, deels voor toekomstige uitvoering vatbaar zijn. Amsterdam heeft om destijds aanvaardbare redenen het rivierwater voor duinbevloeiing verkozen boven het IJsselmeerwater, doch dit sluit het gebruik van het IJsselmeer voor de toekomstige drinkwatervoorziening van Nederland niet uit. Het P.W.N. bv. overweegt deze mogelijkheid ook thans nog. Ook het IJsselmeer is echter geheel afhankelijk van voeding van elders, met name van de Gelderse IJssel en dus van de Rijn. 2.3. De minst aanlokkelijke mogelijkheid voor het gebxuik van oppervlaktewater is, het rechtstreeks te ontlenen aan de aan vervuiling blootstaande rivieren. Men staat daarbij voor de noodzakelijkheid, de zuivering voortdurend aan te passen aan de wisselende verontreinigingsgraad, die zowel van de momentele lozingen op de rivier als van de momentele rivierafvoer afhangt. Een biologische zuivering (langzame zandfilters) is tegen de in industriële gebieden optredende kwaliteitswisselingen van het rivierwater als regel niet meer opgewassen. De chemische mivering is de enige in dergelijke gevallen nog aanvaardbare methode, maar ook deze is vaak niet in staat, een uit aesthetisch oogpunt bevredigend produkt te leveren. Overal ter wereld werd dan ook - waar dat mogelijk is - de rechtstreekse winning van verontreinigd rivier water verlaten: Hamburg, Bremen, Stuttgart, Antwerpen, Los Angeles. Waar dit niet mogelijk bleek, worden vaak grote bezwaren ondervonden; ik noem slechts St. Louis, Cincinnati, Parijs en Rotterdam.
% .
dukt leveren, waaraan een rationele kunstmatige verdere zuivering, biologisch of chemisch, kan worden aangepast. Bij voldoende grootte van de buffer kan het onttrekken van water aan de rivier gedurende perioden van slechte kwaliteit worden onderDe buffer kan ondergronds zijn (Frankfurt, Wiesbaden, Ruhrwaterleidingen, Den Haag, Amsterdam) of bovengronds (Londen, Antwerpen, het plan Val-de-Loire voor Parijs, het plan Berenplaat voor Rotterdam). Een dergelijke oplossing vereist een samenstel van waterhuis houdkundige en planologische regelingen, zowel met betre tot de kwaliteit van de leverende rivier als de voor de bu n Nederland moeten berusten.
In de geciteerde Amsterdamse rapporten wordt de mogelij heid van het gebruik van de Loenderveense Plas als buffer vo .rivierwater (via het Merwedekanaal) behandeld. kwaliteitsbeheer van het oppervlaktewater de laathe Zuid-Holland niet als buffer in aanmerking zouden kunnen komen. De Leidse Waterleiding verrichtte reeds belangrijk onderzoek in deze richting. Het is voor een waterleidingbedrijf een hachelijke zaak om afhankelijk te zijn van het waterbeheer door derden. Dit bezwaar zou echter kunnen worden opgelost als het waterleidingbelang meer organnisch dan tot dusver bij de regeling van de waterhuishouding kon worden betrokken. De grote inhoud van de boezems zou een prachtige aanvoer naar de meren als natuurlijke zuiveringsfase kunnen verzekeren, mits verzilting en vervuiling van de boezem met inbegrip van de meren wordt tegengegaan.
3. Aanvoer van rivierwater Aangezien oppervlaktewaterbekkens met ,,eigen7' leveringsvermogen hier te lande vrijwel ontbreken, zijn wij geheel op de aanvoer van rivierwater aangewezen. Kleine rivieren in het zuiden en oosten komen niet in aanmerking. Alleen de grote rivieren, die water ,,uit den vreemde" aanvoeren, komen in aanmerking en daarvan valt de Schelde af, zolang geen goedkope ontzilting van brak water mogelijk is. Dus blijven over: de Maas en de Rijn. 3.1.
De Maas
Tot dusver is aan deze rivier weinig aandacht geschonken, zowel vanwege haar ligging buiten het westen des lands als haar geringe minimale afvoer (40 m3/sec, de Rijn bij Lobith 700 mS/ sec) en haar sterk wisselend debiet als regenrivier (verhouding min. afvoer 1 : 80, de Rijn 1 : 20) max. In het Rapport Westen des Lands wordt slechts vermeld, dat wateronttrekking van 1 miljoen m3 per etmaal wel mogelijk zou zijn aan de Bergse Maas nabij Keizersveer en voorts dat de toestand van de Maas t.a.v. de kwaliteit vermoedelijk nauwelijks verschilt van die van de Rijn. Latere onderzoekingen hebben wel geleerd, dat de kwaliteit van het Maaswater minder dan die van het Rijnwater achteruit is gegaan en dat dit zeker geldt voor wat betreft het chloridegehalte. Daar staat tegenover dat inmiddels door het Albertkanaal veel Maaswater wordt afgetapt en naar Antwerpen wordt gevoerd. In elk geval zal het aanbeveling verdienen, de mogelijkheid van gebruik van Maaswater - al is de Maas dan ook evenals de Rijn een internationale rivier - in het onderzoek naar de waterhuishouding te betrekken. 3.2. De Rijn
Het behoeft geen betoog, dat de Rijn, tot dusver de enige leverancier van oppervlaktewater, de voornaamste bron voor de voorziening in de toenemende waterbehoefte van Nederland is. Nu reeds veel studie op deze grondslag is verricht en velerlei maatregelen zijn voorbereid, werd de wenselijkheid gevoeld, een vakantiecursus aan dit onderwerp te wijden. Ter inleiding van de voordrachten over de verschillende facetten van het probleem ,,de Rijn" lijkt het mij nuttig, deze rivier met andere buiten en binnen Europa te vergelijken.
Lengte (km) Amazone Missouri-Mississippi Nijl . Congo Jangtse Kiang
Rijn Wolga Donau Elbe Loire Seine Maas Theems
Stroomgebied (kmP)
Max. afvoer per jaar (109 mS)
Max. afvoer (malsec)
Min. afvoer (mslsec)
Max. Min. afvoer
Aantal inwoners in stroomgebied (miijoen)
Scheepvaart (106 ton/ jaar)
d
Uit de hiernaast afgedrukte tabel blijkt, dat de Rijn in het Europese kader in lengte en beheerst gebied belangrijk door de Wolga en de Donau wordt overtroffen en in wereldkader slechts een betrekkelijk kleine rivier is. Het quotiënt van max. en min. afvoer is voor de Rijn als gedeeltelijke regenrivier niet zeer gunstig, doch belangrijk gunstiger dan voor zuivere regenrivieren als de Maas en de Theems. Aan dit punt, zo belangrijk voor de kwestie van de verontreiniging, zal uiteraard bij de behandeling van het hydrografisch karakter van de rivier de nodige aandacht worden geschonken. Bijzonder interessant is het, in de tabel te zien hoe het stroomgebied van de Rijn in absolute en in relatieve zin het dichtst bevolkt is, en hoe t.a.v. het scheepvaartverkeer de Rijn alle andere rivieren verslaat. Wanneer men daarbij nog het internationale karakter van de Rijn voegt, dan is het duidelijk, tot welke moeilijkheden het gebruik van zulk een rivier voor de watervoorziening moet leiden. Hierop zal in deze cursus uitvoerig worden ingegaan. 4. Slotbeschouwingen
Op twee punten wil ik tot slot in deze inleiding de aandacht vestigen. a. Wanneer men zicht indenkt in de problemen van waterhuishouding en planologie die om oplossing vragen, wil inderdaad in de toekomstige waterbehoefte van het dichtbevolkte en industriële Nederland op technisch, hygiënisch en esthetisch verantwoorde wijze worden voorzien, dan zal een krachtige stimulans van de waterleidingbedrijven moeten uitgaan, zij zullen bekwame medespelers in het spel van de waterhuishouding moeten zijn. Daarmee is de huidige organisatie van de drinkwatervoorziening met ongeveer 100 bedrijven alleen al in de Randstad Holland niet in overeenstemming. Moge de Waterleidingwet bijdragen tot een doeltreffende reorganisatie, lees concentratie. b. Bekwame technici zullen beschikbaar moeten zijn, die zowel de behandeling van drinkwater als van afvalwater beheersen en de samenwerking op Europees niveau kunnen ondersteunen. Ook daarvoor zijn krachtige bedrijven nodig en voorts zal het onderwijs op universitair niveau zich aan deze behoefte van de samenleving moeten aanpassen. Post-academiale vorming op gezondheidstechnisch gebied is hiertoe noodzakelijk.
In dit verband zij gewezen op de Europese Cursus in Gezondheidstechniek, die dit jaar voor het eerst in Delft wordt gehouden en als een bijdrage mag worden gezien aan de oplossing van het probleem van de waterverontreiniging en waterwinning in Europees verband.
Hydrografie van het Riinbekken door prof. ir. L. van Bendegom
Inleiding Wanneer men een beschouwing moet geven over de hydrografie van het Rijnbekken valt het moeilijk om de juiste middenweg te bewandelen. Aan de ene zijde dreigt het gevaar van de dorre opsomming van cijfers, tabellen en grafieken, waarbij men door de bomen het bos niet meer ziet; aan de andere kant de verlokking om lyrische beschouwingen te houden zoals echte Rhenofielen dit zo graag doen. De nuchtere Nederlander zal eerder geneigd zijn om zijn waardering uit te drukken in de jaarbalans dan in het poëziealbum. Maar al sluit onze waardering dan ook te enenmale het begrip Vader Rijn uit, wij hebben toch steeds méér de neiging om deze rivier te beschouwen als een suikeroom, zij het dan ook dat het witte goedje dat mede-oeverstaten zo kwistig aan de rivier toevoegen, misschien wel in het huishouden zou kunnen worden gebruikt maar dat toch geen suiker is. Ten aanzien van nauwkeurig cijfermateriaal moge worden verwezen naar de literatuur, vermeld aan het einde van dit artikel; ten aanzien van de beschrijving van de rivier naar de reisgidsen. In dit artikel zal worden getracht om aan de hand van enkele typerende grootheden het karakter van de rivier te ontleden. Hierbij kan er zelfs geen aanspraak op worden gemaakt dat de genoemde cijfers correct en onderling vergelijkbaar zijn. Zo zijn bv. waterafvoeren genoemd van verschillende perioden; waterafvoeren zijn vergeleken, die niet geheel vergelijkbaar zijn doordat zij op verschillende wijzen gemeten zijn; er wordt gesproken over gemiddelde maandafvoeren, hoewel dit in sommige gevallen de afvoeren zijn, behorend bij de gemiddelde maandwaterstand. Dit is dan ook de reden dat bv. de gemiddelde jaarafvoer van Lobith uiteenloopt op de grafieken. Voor onze beschouwing is dit echter van weinig belang; ook voor de praktijk doet het er niet zo veel toe in verband met de grote spreiding in afvoeren waarmee rekening moet worden gehouden. Dit artikel dient om een inzicht te geven in de waterhuishouding van de rivier, verband houdende met de directe benutting van het water. Daarom is weinig of geen aandacht gegeven aan andere belangen die de rivier kunnen dienen of schaden, zoals hoog
water, scheepvaart en waterkracht. Wel wordt een kort overzicht gegeven van werken die in de Rijn zijn uitgevoerd, omdat deze werken ten dele hun invloed hebben gehad op de waterhuishouding. Om dezelfde reden wordt iets vermeld over toekomstige ontwikkelingen die bovenstrooms van onze grens mogen worden verwacht. Met deze gegevens is het mogelijk om iets te zeggen over de huidige en toekomstige afvoer van de Rijn in ons land. Het gebruik van dit water in de huidige toestand en in de naaste toekomst, als de grote distributie- en accumulatie-werken in bedrijf
komen, is dan het onderwerp voor een volgend deel van dit artikel. Tenslotte is het te verleidelijk om zich geheel te onttrekken aan enkele beschouwingen over verdere toekomstmogelijkheden. Het stroomgebied van de Rijn en zijn waterbalans Bij een eerste aanblik van het stroomgebied van de Rijn (afb. l) blijkt reeds dat de invoering van de traditionele begrippen boven-, midden- en benedenloop hier niet op zijn plaats is. Over vrijwel de gehele lengte ontvangt de rivier zijrivieren, en pas benedenstrooms van het Ruhrgebied kan worden gesproken van een benedenrivier. Dit stroomgebied heeft een typische vorm doordat het wordt ingesnoerd door de Donau, en doordat zich in de bovenloop van deze laatste rivier een gebied bevindt dat zowel op de Donau als, ondergronds, op de Rijn afwatert. Ook uit het langsprofiel van de Rijn (afb. 2) kan niet een onderscheid in boven-, midden- en benedenloop worden afgeleid. Integendeel, men krijgt de indruk dat de rivier meer dan één midden- en benedenloop heeft, hetgeen in feite ook het geval is. Beginnen wij met het riviergedeelte, gelegen bovenstrooms het meer van Konstanz (Bodensee), welk riviergedeelte wel Alpenrhein wordt genoemd. Deze rivier heeft in de loop van de eeuwen een grote delta uitgebouwd in de Bodensee; een typische beneden-
Afb. 2 Het verhang van de Rijn
rivier dus met de bijkomende verschijnselen als bedverlenging, inundaties bij hoge afvoer, enz. Tenslotte is men dan ook moeten overgaan tot een kunstmatige ingreep, een nieuwe mond naar de Bodensee. Dit is wel een klassiek werk geweest omdat hier voor het eerst het gedrag van zandtransport en aanzanding nader is bekeken. Benedenstrooms van de Bodensee krijgt de rivier, dan genoemd Hochrhein, weer het karakter van een bovenloop. Hier vinden wij de bekende waterval van Schaffhausen en verschillende stroomversnellingen die scheepvaart onmogelijk maken maar gelegenheid bieden voor de oprichting van waterkrachtcentrales. In de Hochrhein mondt de Aare uit, de rivier die zijn water ontvangt uit de vele, bij de toeristen zo bekende meren. Met zijn gemiddelde afvoer van 560m3/sec overtreft hij de Alpenrhein, waarvan de gemiddelde afvoer is te stellen op 440 m3/sec. Tezamen vormen zij het leeuwedeel van de Rijnafvoer te Basel, die gemiddeld te stellen is op ruim 1000 m3/sec. Hier treft ons iets bijzonders. Het totale stroomgebied van de Rijn bedraagt 160.000 W, dus ongeveer 5 maal het oppervlak van ons land. In Base1 is ongeveer 23% van dit totale gebied op de rivier afgewaterd. Maar de gemiddelde afvoer van het gehele stroomgebied, dus te Lobith, bedraagt slechts ruim 2200 m3/ sec. Dus in Basel, waar nog geen kwart van het stroomgebied is bereikt, bedraagt de afvoer dus reeds bijna de helft van de totale afvoer. Hier zien wij één van de gunstige eigenschappen van de Rijn; de mogelijkheid om de rivier tot in zijn bovenloop bevaarbaar te maken. De oorzaak van de relatief hoge afvoer in Base1 is gelegen in de grotere regenval in het Alpengebied, hetgeen menige toerist al zal hebben vermoed. Hoe zit het nu met deze regenval in het stroomgebied van de Rijn? Uit de regencijfers van de verschillende stations blijkt dat er een sterke correlatie bestaat tussen hoogteligging en regenval. Voor verschillende dalen, gelegen in de luwte van heuvels en bergen, bedraagt de jaarlijkse neerslag niet meer dan 500 mm, op hoge bergen in het Alpengebied worden daarentegen neerslagen gemeten van meer dan 2500 mm. Voor het gehele stroomgebied bedraagt de neerslag 910 mm, waarvan 440 mm of bijna 50% tot afvoer komt en 470 mm verdampt. Deze afvoer komt dus overeen met de genoemde ruim 2200 m3/sec voor de 160.000 km2 van het stroomgebied. Voor het stroomgebied boven Basel bedraagt daarentegen de gemiddelde neerslag 1420 mm, waarvan 940 mm tot afvoer komt. De afvoercoëfficiënt is hier dus bijna 70%. De verdamping is ongeveer dezelfde als de gemiddelde van het hele stroomgebied, nl. 480 mm. Vergeleken met de ongeveer
700 mm neerslag in Nederland is het Alpengebied dus wel zeer nat. Het karakter van de neerslag vertoont over vrijwel het gehele stroomgebied hetzelfde beeld; dominerend zijn westenwinden en depressieneerslag. Dit betekent regenval over het hele jaar verdeeld met het maximum in de voorzomer of zomer en het minimum in de winter of nawinter. Slechts op een enkel punt wordt een winterregenklimaat aangetroffen. Het verloop van de regen in het Alpengebied lijkt dan ook op dat in Nederland; alleen liggen de cijfers hoger, in het bijzonder gedurende voorjaar en voorzomer. Behalve door het Atlantische klimaat wordt het Alpengebied ook beïnvloed door cyclonen uit het Middellandse zeegebied; voorts kan ook de Föhn, veroorzaakt door het zuigen van warme lucht over de Alpen naar de depressies ten noorden ervan, regen geven, vooral in het voor- en najaar. Bij een rivier in de gematigde zone, waarbij zomerregens domineren, komt dit laatste niet tot uitdrukking in de afvoeren. De oorzaak hiervan is de overheersende invloed van de verdamping, die in hoofdzaak wordt bepaald door de temperatuur. In afb. 3 is aangegeven hoe verdamping bij een vrij wateroppervlak in Nederland over het jaar is verdeeld. Tevens is daarbij aangegeven de gemiddelde neerslag in ons land. Als wij deze beide krommen bekijken, en dan nog rekening houden met de sterk vertragende invloed die de grondwaterberging op de afvoer heeft, dan wordt ons de afvoerkromme van de vele zijrivieren beneden Base1 duidelijker. Dergelijke rivieren in de gematigde zone kan men nauwelijks de naam van regenrivieren geven; eerder die van verdampingsrivier. Voordat wij deze overige zijrivieren van de Rijn echter bekijken dient eerst iets te worden gezegd over het karakter van de Rijn beneden Basel. Even benedenstrooms van Base1 komt de Rijn in de Bovenrijnse laagvlakte, vroeger een merengebied tussen Vogezen en Zwarte Woud en geleidelijk door de Rijn met zijn erosieprodukten opgevuld. Deze laagvlakte, die aan het andere einde wordt afgesloten door de gebergten benedenstrooms van Mainz, is dus te beschouwen als een oud benedenrivierengebied van de Rijn. Voordat men in dit gedeelte van de Rijn, ongeveer anderhalve eeuw geleden met verbeteringswerken aanving, kwam dit ook tot uiting in het karakter van de rivier; lage oevers met veelvuldige inundaties, sterk vertakte geulenstelsels, meandering, enz. DOOK de grote overlast die de bevolking hiervan had, heeft men in het begin van de vorige eeuw besloten over te gaan tot een radicale verbetering. Het baanbrekende werk van Tulla, die een complete regulering voorstelde, is het klassieke voorbeeld geworden
A f b . 3 Het gemiddeld jaarverloop van de Rijnafvoer o p versclzillende p ~ m t e n Irrngs de rivier (periode 1931-'40)
voor rivierverbeteringswerken. Hierbij werd het gehele stelsel van vertakte, kronkelige geulen vervangen door een enkele, flauw kronkelende geul, aan weerszijden beschermd door dijken. Hoewel deze regulering niet in alle opzichten geslaagd was te noemen - de breedte was te groot en de bochten te flauw -is toch voor de oeverbewoners het gevolg geweest dat zij minder overlast van het water kregen. Later heeft men, door nadere wijzigingen in het bed, de rivier ook beter bevaarbaar gemaakt. Een zeer groot bezwaar van de genoemde correctie heeft men echter niet kunnen
verhelpen, namelijk de sterke daling van het rivierbed. Deze daling was een gevolg van het feit dat, door de zeer sterke inkorting van de rivier en de concentratie van het water in een geul, de sleepkracht van het stromende water en dus de meegevoerde hoeveelheid bodemmateriaal sterk toenamen. Hierdoor werd het evenwicht verbroken tussen van boven aangevoerd en door de rivier verder getransporteerd materiaal. De rivier nam daarom het materiaal uit het eigen bed op waardoor uitschuringen ontstonden, en de rivier geleidelijk een flauwere helling ging aannemen. Bovengenoemde bodemdaling heeft nog steeds niet tot een nieuw evenwicht geleid, al zijn plaatselijk dalingen van de bodem en de daarbij behorende waterstanden van 7 m opgetreden. Op zichzelf behoeft een dergelijke daling nog geen onoverkomelijke bezwaren te geven, al kan de bijbehorende grondwaterdaling wel veel schade doen. Groot bezwaar trad op toen tijdens de daling rotsbodem bloot kwam die uiteraard niet mee erodeerde. Hierdoor werden op de duur stroomversnellingen gevormd die in steeds sterker mate de scheepvaart onmogelijk begonnen te maken. De stroomversnelling van Istein direct beneden Base1 is hiervan het bekendste voorbeeld. Men heeft getracht dit gevaar te keren door de aanleg van een groot aantal grondkribben in de rivier waardoor verdere daling van de bodem zou moeten worden verhinderd. De gevolgen voor de scheepvaart doen denken aan de man die een glijbaan afglijdt, waarvan de bodem is voorzien van dwarsribbels. Daarna heeft men de gehele bodem willen pantseren met grove steen; door plaatselijke uitschuringen werd ook dit een mislukking. Tenslotte is men gekomen tot de radicale oplossing die thans in uitvoering is, de kanalisatie en de aanleg van het laterale Grand Canal d'Alsace waarover later nog meer wordt vermeld.
In de Bovenrijnse laagvlakte neemt de Rijn een aantal zijrivieren op uit de Vogezen en het Zwarte Woud benevens de grote rivieren Neckar (gem. afvoer 160 m3/sec) en Main (gem. afvoer 190 ma/sec). Na de Bovenrijnse laagvlakte breekt de Rijn door de zogenaamde ,,Gebirgsstrecke9',Hunsruck en Taunus, Eifel en Westerwoud. Dit gehele gebied is in geologische perioden geleidelijk opgeheven, de Rijn dwingend om zich steeds verder in te snijden. Hierbij zijn verschillende terrassen aan te wijzen, ontstaan tijdens vertragingen in de opheffing die de rivier de gelegenheid gaf tot verbreding van zijn dal. Van boven gezien is dan ook duidelijk op te merken dat de rivier hier niet door een gebergte loopt maar ingesneden ligt in een soort hoogvlakte.
Door de vertraagde uitschuring in de ,,GebirgsstreckeWis een opstuwing ontstaan waardoor de Rijn direct bovenstrooms hiervan op een benedenrivier gelijkt met zijn flauwe verhang en zijn grote dwarsprofiel. In het rotsachtige vak daaropvolgend is het verhang veel sterker, de stroomsnelheden groter en onregelmatiger, en het bed sterk variërend in diepte en richting. Vooral ook omdat harde en zachte rotsen elkaar afwisselen, waardoor plaatselijk stroomversnellingen aanwezig zijn, is dit vak voor de scheepvaart nog steeds vrij gevaarlijk De sage van de Lorelei is dan ook niet van alle grond ontbloot, al moet men toch niet bij alle moeilijkheden de vrouw de schuld geven. Uiteraard zijn in de ,,Gebirgsstrecke" vele werken uitgevoerd ter verbetering van de scheepsvaartweg. De rivier is gereguleerd, rotsen zijn opgeruimd en op kritieke vakken wordt de scheepvaart geleid door signalen en geholpen door loodsen. Toch valt er nog wel het een en ander te doen. Zo is men bezig met het maken van een ontwerp voor een nadere verbetering van een zeer slecht gedeelte, het Bingerloch. Het staat echter nog niet vast of men de verbetering zal zoeken in een verdere verbetering van de uitgebroken geul, of dat een lateraal kanaal met sluis de scheepvaart in de toekomst om dit gevaarlijke punt zal leiden. Direct boven het Bingerloch mondt de kleine zijrivier, de Nahe (gem. afvoer 45 m3/sec) in de Rijn uit, en aan het einde van de eigenlijke ,,Gebirgsstrecken komt de Moezel met zijn gem. 300 m3/sec de afvoer van de Rijn versterken. Ook deze Moezel, die in zijn afvoer wel wat lijkt op onze Maas, heeft evenals de genoemde zijrivieren van de Rijn beneden Base1 het karakter van de regenverdampingsrivier. Als tenslotte de Rijn uit het gebergte komt en de Nederrijnse laagvlakte binnenvloeit, waar hij geleidelijk het karakter van de benedenrivier aanneemt met zijn grote meanders, zijn lage oevers, beschermd door dijken, dan is de voile wasdom vrijwel bereikt. Toch is de aanvoer van water uit het Ruhrgebied en het Sauerland, geleverd door Ruhr en Lippe met elk ongeveer 50 m3/sec niet te versmaden, al zal degene die de kwaliteit van dit water moet beschrijven hier misschien anders over denken. Ook in het gebied van de Nederrijnse laagvlakte - daaronder begrepen ons land - is de Rijn reeds vroeg door de mens behandeld. Tot ingrijpende verbeteringen kwam het in de tweede helft van de 19e eeuw; de rivier werd toen in Duitsland en in Nederland volledig gereguleerd, dat wil zeggen de rivier werd vastgelegd in een enkel niet te sterk kronkelend bed waarbij eilanden, zandbaden en andere ongerechtigheden werden ver-
wijderd; men hoopte hiermee het ontstaan van gevaarlijke ijsdammen met de daaraan verbonden dijkdoorbraken te ontlopen. Geleidelijk aan zijn deze regulatiewerken uitgegroeid met het doel ook de scheepvaart beter te helpen. In Nederland is men nog verder gegaan door het gehele bed van de Rijntakken verder samen te snoeren in een corset - de normalisatie - waarbij men, door verkleining van de rivierbreedte, een vergroting van de diepte verkreeg, die de scheepvaart verder profijt leverde. De vraag kan worden gesteld in hoeverre de bovengenoemde menselijke ingrepen invloed hebben uitgeoefend op de waterafvoer en de waterhuishouding van de rivier. Alvorens hier op in te gaan is het, na de voorgaande summiere omschrijving van de rivier, nodig om terug te komen op de waterbalans van de Rijn. De aardrijkskundeboekjes van de lagere school leerden ons reeds dat de Rijn niet alleen in Lobith ons land binnenkomt een constatering van grote betekenis voor het ontstaan en bestaan van ons land en zijn bewoners - maar ook dat deze rivier een gemengd karakter heeft. Teneinde alle ongunstige associaties direct de kop in te drukken kan hieraan worden toegevoegd dat dit voor een rivier een buitengewoon gunstige omstandigheid is; de rivier is zowel regen- als gletsjerrivier. De voordelen hiervan kunnen als volgt worden toegelicht. In afb. 3 is een overzicht gegeven van de gemiddelde ahoeren verdeeld over het jaar, en wel op verschillende punten van de rivier. Rechts aan de kant is aangegeven welke belangrijke rivieren tussen deze punten met de Rijn samenvloeien. Afzonderlijk is, met een lijn door de andere krommen heen, aangegeven hoe de afvoer gemiddeld verloopt van alle rivieren tezamen, die beneden Base1 in de Rijn komen. Uit het verloop blijkt duidelijk het karakter van de regenrivier. Kenmerkend is de vrij hoge afvoer in de winter, zelfs bij betrekkelijk geringe regenval; er is geen of vrijwel geen verdamping, wellicht is verder een deel van de bodem bevroren zodat de grondwateraccumulatie gering is. In de voorzomer en de zomer neemt de regenval toe, maar de verdamping neemt relatief veel snelIer toe; de netto afvoer neemt dus af. In de zomer keert dan het verschijnsel om, en ook de waterafvoer zal weer gaan toenemen. Deze rivieren zijn dus sterk regen- en temperatuurgevoelig. Indien zij geen grote accumulatie in de vorm van grondwater en meren bezitten, zullen hun extreme afvoeren ver uiteenliggen. Zo zullen in een droog voorjaar als de landbouw behoefte heeft aan water, ook dergelijke rivieren droog staan, Bij een zeer uitgestrekt stroomgebied als de Rijn zal het niet zo vaak voorkomen dat het over het gehele gebied droog is gedurende lange tijd, maar niet
vergeten moet worden dat het hele stroomgebied toch in hoofdzaak beheerst wordt door hetzelfde klimaat. Uiteraard vindt men dit bij tropische rivieren nog veel sterker, al zijn ook hier uitzonderingen, zoals de Kongo, die zijn water betrekt uit twee klimaatgebieden, nl. zowel noordelijk als zuidelijk van de evenaar. Zoals reeds eerder vermeld ontvangt de Rijn bijna 50% van zijn water uit het Alpengebied boven Basel, en dus de overige 50% van de eerder genoemde regenrivieren. Wij kunnen nu in afb. 3 beide afvoeren met elkaar vergelijken; het blijkt dat zij door elkaar heen lopen en bijna eikaars complement zijn. Zou dit precies het geval zijn dan zou dus de afvoer te Lobith een horizontale lijn moeten zijn, dat wil zeggen het gehele jaar door gemiddeld dezelfde afvoer geven. Wat is nu de oorzaak dat de afvoer te Base1 op zo fraaie wijze de tekorten van de overige rivieren opvangt, met andere woorden waarom hebben de Alpenrivieren een hoogwater in de zomer en een laagwater in de wintefl Dit nu wordt niet in de eerste plaats veroorzaakt door de gletsjers, al blijven wij een dergelijke rivier wel een gletsjerrivier noemen. Het totale gletsjergebied van de Rijn is onbetekenend van oppervlak; het bedraagt slechts l%% van het stroomgebied boven Basel. De gletsjers zullen dan ook in de zomer slechts een zeer kleine bijdrage kunnen geven tot de afvoer van de Rijn; de hoofdafvoer komt echter van de hoge sneeuw. Onder hoge sneeuw wordt verstaan het stroomgebied dat is gelegen op een hoogte van 700 tot 3000 m. Beneden de 700 m zullen in het Alpengebied neerslagen van sneeuw niet blijven liggen tot het voorjaar; boven de 3000 m zal de sneeuw, voor zover ze niet in de gletsjers komt wel voor een flink deel verdampen. In het voorjaar verplaatst het vriespunt zich geleidelijk naar boven. Midden zomer is dit punt op ongeveer 3000 m gekomen. Er vindt dus geleidelijk afsmelting plaats, waarbij een deel van de gesmolten sneeuw eerst de grondwatervoorraad aanvult die in de rivierdalen aanzienlijk kan zijn. Het voordeel van sneeuwaccumulatie is dat de waterafgifte geleidelijk gaat en juist plaatsvindt als de regenrivieren het minste water geven, dus bij de hoogste temperatuur. Ligt er echter in een bepaald jaar weinig sneeuw dan zal de voorraad reeds uitgeput kunnen zijn voordat de zomer voorbij is. In het Alpenstroomgebied ligt een oppervlakte van ongeveer 20.000 km4 boven de 700 m, een gebied van 10.000 km4 boven de ruim 1200 m. Gedurende de wintermaanden valt in dit gebied een neerslag van gemiddeld 7 cm per maand. Gedurende de 6 maanden is dit dus ruim 40 cm over 20.000 km2, of in totaal
een hoeveelheid van 8 miljard m3 water. Als wij nu in afb. 3 aannemen dat, indien er geen sneeuwaccumulatie was, de kromme voor Base1 wel ongeveer dezelfde zou zijn als de afvoerkromme voor alle overige zijrivieren, dan geeft het inhoudsverschil tussen de beide in afb. 3 getekende krommen dus de hoeveelheid in de winter geaccumuleerd en in voorjaar en zomer vrijgegeven water aan. Dit blijkt een hoeveelheid te zijn van 10 miljard, hetgeen dus van dezelfde grootte is als het eerdergenoemde cijfer. Met andere woorden: van de 35 miljard m3 water die langs Base1 stroomt, is ongeveer 10 miljard geaccumuleerd geweest in hoge sneeuw. Zeer globaal kan men nagaan wat de gevolgen zouden zijn indien er geen sneeuw zou worden geaccumuleerd. In afb. 3 is deze lijn eveneens getekend. Het blijkt dat de gemiddelde winterafvoer in Lobith belangrijk zou stijgen, maar vooral dat de zomerafvoer katastrofaal zou dalen, nl. van gem. 2200 tot omstreeks 1200. In warme droge jaren zou deze laatste verhouding nog veel ongunstiger worden. Wij kunnen dus niet anders dan dankbaar zijn dat onze Rijn een gemengd karakter heeft,
.
"... .
. I
-
-
.
.:i a
c!,.
r;
"
.
J
; -m ,.
z',.
-.;
.
3,:.
Men kan zich tenslotte nog afvragen of al de prachtige meren in de bovenloop ook niet een zeer gunstige werking hebben op de verdeling van de afvoer over het jaar. Dit is echter niet het geval. Het grote voordeel van een meer als accumulatiebassin is zijn werking op korte termijn, bv. het dempen van een vloedgolf. Wanneer het echter gaat om het uitsmeren van een hoeveelheid water over langere tijd, dan is de werking zeer gering. In Zwitserland heeft men reeds lang geleden het belang van de hoogwater dempende invloed van een meer beseft. Zo werd in het begin van de 18e eeuw reeds de rivier de Kander - die direct naar de Aare stroomde en daar veelvuldig hoogwater veroorzaakte - omgelegd naar de Thunersee waardoor een accumulatie werd geschapen. Ook voor andere riviertjes is dit geschied. Door dergelijke maatregelen kan men de maximum afvoer belangrijk laten dalen. Zo heeft de Alpenrhein een verhouding tussen max. en min. afvoer van ongeveer 60 : 1; door de dempende werking van de Bodensee wordt dit benedenstrooms 10 : 1. Maar om werkelijk water over langere tijd te accumuleren dient men de natuurlijke afvoer van een meer kunstmatig te beïnvloeden met behulp van stuwen. Over een dergelijke kunstmatige beïnvloeding van de accumulatie zal in het volgende het een en ander worden opgemerkt.
.. -
' 'I
-
"
..z*
1
. -w
Wizigingen in de waterhuishouding van de Rijn Bij de behandeling van vraagstukken betreffende het toekomstig gebruik van het Rijnwater voor allerlei doeleinden worden nog wel eens sombere geluiden gehoord over de opgetreden en de in de toekomst verder te verwachten wijzigingen in het regime van de afvoer. Men meent dan dat lage zomerafvoeren en katastrofale winterhoogwaters in de toekomst frequenter zullen voorkomen, met alle ongunstige gevolgen van dien. Aangezien een dergelijke toeneming inderdaad voor ons land, en in het bijzonder voor landbouw en scheepvaart, grote bezwaren zou geven, is het gewenst om de mogelijke wijzigingen eens nader te bekijken. In het volgende zal een aantal factoren worden bekeken dat een dergelijke wijziging in regime zou kunnen geven. Zij kunnen hun oorzaak vinden in wijzigingen van de natuur, of in ingrepen van de mens. Een punt dat steeds meer wordt genoemd is de afneming van de gletsjers, waardoor de accumulatie van water steeds kleiner zou worden. Deze afneming treedt ongetwijfeld op; gedurende de laatste eeuw nam het oppervlak van de gletsjergebieden af van 1,8 tot 1,5% van het gehele stroomgebied boven Basel, dat weer 23% bedraagt van het totale stroomgebied van de Rijn. Reeds eerder werd echter vermeld dat dit zeer kleine oppervlak geen invloed van betekenis kan hebben op de afvoer van de Rijn. Zouden alle gletsjers geheel verdwijnen dan zou inderdaad de waterafvoer tegen het einde van de zomer iets kleiner worden, maar het is de vraag of dit meetbaar zou zijn. Veel ernstiger zou het zijn indien deze afneming ook zou optreden ten aanzien van het oppervlak van de hoge sneeuw, m.a.w. of de 700 m grens geleidelijk naar boven zou bewegen. Dit accumulerend oppervlak bedraagt thans meer dan 50% van het totale stroomgebied boven Basel; een afneming zou katastrofaal zijn. Gelukkig is van een dergelijke afneming nog niets gebleken, zodat men zich hierover nog geen zorgen behoeft te maken. Ook de totale regenval in het stroomgebied vertoont geen neiging tot afneming; men meent integendeel een zeer kleine toeneming te constateren hetgeen echter zeer aanvechtbaar is omdat de metereologische slingeringen veel groter zijn. Een volgende factor is de afneming in grondwateraccumulatie. Zonder twijfel is een dergelijke afneming opgetreden door verschillende hierna te noemen oorzaken. Ontbossing en erosie spelen bij de Rijn geen invloed van betekenis; een betere drainage van landbouwgronden waarschijnlijk wel, evenals de versnelde afloop van water in de woongebieden. Van belang zal ook zijn de grote
onttrekkingen van grondwater voor industriële en andere doeleinden. Hierdoor wordt de grondwaterspiegel permanent verlaagd waardoor de accumulatieruimte kleiner wordt. Een volgende factor is de verkleining van de accumulatie van oppervlaktewater en de versnelling in de afloop van het oppervlaktewater door regulering van bergbeken, riviertjes en rivieren, en door de indijking van overstromingsgebieden. Het mag verwondering wekken dat, ondanks de vele werken die op dit gebied in de Rijn en zijn bron- en zijrivieren zijn uitgevoerd, de opgetreden wijzigingen toch zo klein zijn gebleven. Volgens in Zwitserland en Duitsland verrichte onderzoekingen gaat het hier om enkele procenten verschuiving in zomer- en winterafvoer per eeuw. Een ingreep die uiterlijk zeer groot lijkt is de kanalisatie van vele zijrivieren t.b.v. de scheepvaart, De bekendste hiervan zijn de kanalisatie van de Neckar en van de Main, welke laatste thans verder wordt uitgebouwd, waardoor over enkele jaren een scheepvaartverbinding tot stand zal zijn gekomen met de Donau. Thans is ook in uitvoering de kanalisatie van de Moezel, waardoor over enige jaren het Elzas-Lotharingse industriegebied zijn verbinding zal krijgen met de Rijn. In de Rijn zelf is thans de Hochrhein, dus het vak Bodensee-Base1 gekanaliseerd, echter niet t.b.v. de scheepvaart maar ter benutting van de elektrische energie. Met deze kanalisatie werd reeds voor de eerste wereldoorlog begonnen; thans zijn er 10 stuwen met bijbehorende waterkrachtcentrales, en er zullen nog twee worden gebouwd. De waterval van Schaffhausen zal echter worden gespaard zodat de hier beschikbare energie tot in lengte van dagen recreatieve doeleinden zal blijven dienen. Wel is men thans begonnen om verschillende stuwen te wijzigen en te voorzien van scheepvaartsluizen; over een aantal jaren zal de Rijnvaart, die thans zijn eindpunt vindt in Basel, naar de Bodensee kunnen worden doorgetrokken. Of er van de nog verder gaande plannen, kanaalverbinding van de Bodensee met de Donau en bevaarbaarmaking van verschillende Zwitserse riviertjes tot aan de meren met doorverbinding naar de Po, veel zal komen, zal de toekomst moeten tonen. De Zwitsers kunnen zich echter al gelukkig prijzen dat tenminste één van hun moeiiijkheden met scheepvaartwegen binnenkort tot het verleden zal behoren, namelijk het slecht bevaarbare riviergedeelte van de Rijn tussen Straatsburg en Basel. Reeds eerder werd vermeld dat in dit riviervak de vorige eeuw uitgebreide reguleringswerken zijn uitgevoerd met als gevolg verbetering voor de oeverbewoners en hier en daar verbetering voor de scheepvaart, maar met het on-
gunstige nevenverschijnsel bodemdaling, rotsopduiking en.stroomversnellingen. Van Franse zijde werd hiervoor reeds voor de oorlog een oplossing gepropageerd, namelijk het maken van een parallel kanaal tussen Straatsburg en Base1 voor de scheepvaart met daarin acht sluizen. Door dit kanaal zou dan tevens een groot deel van de laagwaterafvoer van de Rijn kunnen worden geleid, welk water een grote hoeveelheid elektrische energie zou kunnen produceren in de waterkrachtcentrales die naast de scheepvaartsluizen zouden worden gebouwd. Bij het verdrag van Versailles heeft Frankrijk het recht gekregen deze werken uit te voeren. Thans is ongeveer de helft van het werk gereed; de stuw bij Kemps die het water uit de Rijn het kanaal in stuurt is reeds lang in bedrijf, doch ook vier van de acht sluizen met waterkrachtcentrales zijn gereed. De scheepvaart kan dus reeds in aanzienlijke mate pro£iteren van dit ,,multi-purpose" project, Wie echter niet profiteren, dat zijn de boeren wonende langs de oevers van dit Rijntraject. Vader Rijn is hier in tijden van lagere afvoer een uitgedroogd oud mannetje geworden, waardoor de grondwaterstanden zijn verlaagd en de grond wordt uitgedroogd. Dit is de reden dat de Fransen erin hebben toegestemd om het tweede deel van hun project te wijzigen in die zin dat bij de volgende vier waterkrachtcentrales de Rijn behouden zal blijven als waterweg, waarbij de meer conservatieve oplossing is gekozen met stuwen in de rivier, gecombineerd met waterkrachtcentrales en scheepvaartsluizen in korte omleidingskanalen. Al de bovengenoemde kanalisaties hebben natuurlijk wel enige invloed op de waterhuishouding van de Rijn. Over het algemeen zal de grondwaterberging iets kleiner worden - behalve misschien bij het Elzasser kanaal - en ook de verdamping zal iets tcrenemen, hoewel dit laatste in ons klimaat wel te verwaarlozen is. Al met al is de invloed van deze kanalisaties echter zo klein dat er vermoedelijk in de praktijk niets van te bespeuren zal zijn. Verschillende scheepvaartkanalen, die uitmonden in de Rijn of zijn zijrivieren, pompen water op om de kanaalpanden op peil te houden. Dit is echter geen wateronttrekking omdat ditzeEde water weer naar beneden komt met het schutten van de schepen. Werkelijke aftappingen zijn er langs de Rijn niet. Wel wordt t.b.v. de industrie en de mens water aan de Rijn onttrokken; dit water vloeit echter, zij het dan ook in gewijzigde samenstelling als afvalwater, enz. weer terug. Alle bovengenoemde factoren hebben dus tezamen geen grote invloed gehad op eventuele wijzigingen van het regime. Het is ook niet te verwachten dat zij dit in de toekomst wel zullen hebben. De belangrijkste factor moet echter thans nog worden
besproken, nl. de invloed veroorzaakt door wijziging in de komberging van de meren, of door de vorming van kunstmatige meren. De bovenloop van de Rijn bezit een groot aantal natuurlijke meren; hun totale oppervlak is meer dan 1000 kmg (waarvan de Bodensee ongeveer de helft bezit). De accumulatie hiervan is vrij aanzienlijk; het hoogste verschil in waterstand op de Bodensee is bv. 3% m, overeenkomend met een berging van bijna 2 miljard m3. Normaal is de variatie echter veel kleiner, zodat in een normaal jaar de totale berging van alle Zwitserse meren zeker minder zal zijn. Daar komt bij dat deze accumulatie kort van duur is, waarbij het voornaamste voordeel van de meren is dat hoogwaters belangrijk worden gedempt, hetgeen voor de direct benedenstrooms gelegen gebieden zeker groot profijt oplevert. Bij een langdurige laagwaterperiode hebben zij echter niet veel effect; hiervoor zou nodig zijn een kunstmatige beheersing van peil en afvoer. Nu is het in het algemeen zo dat men in verband met landbouw- en toeristenbelangen de neiging heeft om hct peil van een meer zo constant mogelijk te houden, dat wil dus zeggen om de accumulatie-inhoud te verkleinen. Dit is bijvoorbeeld het geval met de plannen voor de peilregeling van de Bodensee. Het plan bestaat om direct benedenstrooms van de Bodensee in de Hochrhein een stuw met waterkrachtcentrale te bouwen, die tevens tot taak zal hebben om het peil in dit meer op een voor de oeverlanden gunstige hoogte te houden. Op zichzelf behoeft een dergelijk project voor de waterhuishouding van ons land nog niet ongunstig te werken, aangezien de eerdergenoemde accumulatie voor ons toch van weinig betekenis is. Het is zelfs denkbaar dat met een dergelijk werk ook voor ons voordelen te bereiken zouden zijn, maar optimitisch behoeft men hierover niet te zijn. Hoe staat het nu met de vele kunstmatige stuwmeren die in Zwitserland zijn en zullen worden gebouwd t.b.v. de grote waterkrachtcentrales in de bergen? De mening is verbreid dat deze een gunstige invloed zouden hebben op onze waterhuishouding door de afvlakkende invloed die zij hebben op de verdeling van de jaarafvoer. In de eerste plaats moet worden gezegd dat de totale accumulatie van deze reservoirs, hoewel in absolute zin groot, in vergelijking met de sneeuwaccumulatie toch van weinig invloed is. Op het ogenblik bedraagt de totale accumulatie van deze reservoirs ongeveer 170 miljoen ma; in uitvoering zijn werken met een accumulatie van 260 miljoen m3 (waaronder het grote project van de Valle di Lei in de bovenloop van de Rijn); in studie zijn
projecten met een totale berging van 350 miljoen m3. Aan de andere kant moet worden gezegd dat het maar gelukkig is dat de totale komberging zo klein is, want aan dit reservoirwater zit een bijsmaakje dat het sneeuwwater niet heeft. De bergreservoirs dienen namelijk om de centrales het hele jaar van water te voorzien, dat wil zeggen zij zamelen het water op in de tijd van grote afvoer, dus in voorjaar en zomer als de sneeuwsmelting groot is. De reservoirs geven het water af in herfst en winter, als het gebergte zijn water vasthoudt. Weliswaar pro£iteren wij dus nog van het herfstwater, als bij ons de rivieren nog wel eens laag staan en de scheepvaart hinder gaat ondervinden, maar dit gaat ten koste van onze voorjaars- en zomerahoeren die wij juist zo nodig hebben voor de landbouw en ook voor de scheepvaart. Wij kunnen dus niet van harte juichen over de Zwitserse plannen. Anders is het gesteld met de stuwmeren in het benedenstroomgebied van de Rijn. Vooral de grote stuwmeren in het Sauerland brengen ons voordeel omdat deze stuwmeren met een totale inhoud van 700 miljoen m3 worden gevoed door regenrivieren en dus winterberging en zomerafgifte vertonen. Ook hiervan is de invloed, hoewel zeer welkom, gering, vergeleken met die van de sneeuwvelden. Alles tezamen genomen kunnen wij zeggen dat de werken die langs de Rijn zijn uitgevoerd, en de wijzigingen die de natuur ons heeft gebracht, over het algemeen geen grote verandering hebben gebracht in het regime van de Rijn. Ook voor de naaste toekomst zijn zulke wijzigingen niet te verwachten. Willen wij dus de toestand t.a.v. de waterahoeren verbeteren, dan zullen wij deze in het eigen land moeten zoeken. De Rijn in Nederland Onze oude schoolmeester zei het al: ,,De Rijn komt bij Lobith in ons land". Zijn huidige collega zou erbij kunnen voegen: ,,Gelukkig, want onze lage landen bij de zee zijn dorstige landen". Dit hebben zij gemeen met vele delta's waar de bevolking nog in armoede leeft op de gronden die ten dele zijn gevormd en worden omspoeld door zout water. Hoewel wij in Nederland dit stadium wel zijn gepasseerd, is er nog geen denken aan om genoegen te nemen met het bereikte resultaat. De toenemende bevolkingsdichtheid en de drang naar toenemende welvaart geven nog meer dorst, of zij vragen om maatregelen tot vermindering van deze dorst. Onze strijd tegen het zout, dat door de openingen in de kust naar binnen dringt maar ook opwelt uit diepe lagen bij verlaging van de waterstand in de polders, kan alleen worden
gewonnen indien wij over voldoende zoet water beschikken. Hierin kan de Rijn onze voornaamste bondgenoot zijn, hetgeen direct blijkt indien wij een staatje maken van onze zoetwaterleveranciers: Rijn Maas overige rivieren neerslag
70.
Totaal
106%
8.
1%. 27.
10" 109 109
109
m31jaar rnjljaar m31jaar maljaar m31jaar
Hierbij is er dan nog niet eens rekening mee gehouden dat het Rijnwater reeds in afvoer tot ons komt, en dat van de neerslag een deel verdampt zonder dat het nut heeft gegeven. Dat die Rijn een goede bondgenoot kan zijn ligt echter niet alleen aan de totale hoeveelheid water welke gemiddeld geleverd wordt. Tenminste zo belangrijk is de gelijkmatigheid van deze levering, veroorzaakt door het eerder genoemde gemengde karakter. In afb. 3 werd deze gelijkmatigheid reeds aangegeven; in afb. 4 is een indruk gegeven omtrent de variatie die in de verschillende jaren kan optreden. Het is nl. niet voldoende om zich bij projecten te baseren op gemiddelden. Dit zou in het geval van benutting van het Rijnwater betekenen dat in de helft van de jaren niet aan de eisen wordt voldaan. Afhankelijk van het doel zal men dus in het algemeen naar een ongunstiger toestand kijken. Bij de landbouwaterhuishouding, waar het niet voldoen aan de eis nog niet direct tot een ramp leidt, is het gebruikelijk om naar een zogenaamd 10%-jaar te kijken. Dit betekent dus voor afb. 4 dat in 10% van de jaren de gemiddelde waterstand lager is dan aangegeven volgens de geschetste lijn. Als wij nu aanhouden dat een gemiddelde maandstand correspondeert met de gemiddelde maandafvoer - hetgeen niet geheel juist is, maar waarmee wij aan de veilige kant blijven - dan blijkt uit de grafiek wat een uitstekende rivier die Rijn toch is; juist in de maanden dat wij het water zo nodig hebben - het voorjaar en de voorzomer is de gemiddelde maandafvoer in een droog jaar het hoogste, nl. meer dan -1300 m3/sec. Vergelijken wij daarmee een 10%-jaar van de neerslag dan blijkt pas goed hoe gunstig de Rijn is, vooral in de voorjaarsmaanden. Vergelijken wij de Rijn met onze andere leveranciers, zoals in afb. 5 met de Maas is gebeurd, dan komt het regen en verdampingskarakter van de laatstgenoemde rivier naar voren, waarbij vooral de zomerafvoer het moet ontgelden. Er is nog een andere reden waarom wij niet op de Maas kunnen vertrouwen: de sterk vervuilde laagwaterafvoer wordt met
Afb. 4 De frequentie van de gemiddelde maandstanden te Lobith
de jaren kleiner, vermoedelijk ten gevolge van aftappingen bij onze zuiderburen. Het is wel verwonderlijk dat het belang van het Rijnwater voor ons land zo lang onvermeld is gebleven. De werken die tot voor kort in of langs deze rivier en zijn vertakkingen werden uitgeqoerd, dienden geheel andere belangen. In de aanvangsperiode waren zij gericht op de bestrijding van de overstromingen; de aanleg van dijken en de bescherming hiervan door fixatiewerken in het zomerbed; het maken van overlaten en rivierafleidingen, en later weer het sluiten van deze zelfde overlaten en het verruimen van het rivierbed. Daarna komt het reguleren van het laagwaterbed ter voorkoming van ijsdammen met de daarmee verbonden dijkdoorbraken. Tenslotte de verdere reguleringen en normaliseringen t.b.v. de scheepvaart. Wel werden hier en daar
Afb. :, Een vergelijking trissen de afvoeren van Rijn eri Maas (1911-'50)
inlaatwerken gebouwd maar dit waren in hoofdzaak militaire inundatiewerken. Ook de werken aan de splitsingspunten van de Rijnvertakkingen waren steeds erop gericht om de toestand te consolideren; de afvoerverdeling bij hoogwater diende ongewijzigd te blijven teneinde overbelasting van een tak tegen te gaan; de afvoerverdeling bij laagwater eveneens teneinde de bevaarbaarheid van een tak niet ongunstig te beïnvloeden. Deze afvoerverdeling is nog steeds zo dat de IJssel 11% van het Rijnwater ontvangt (bij zeer hoog water oplopend tot 20%, bij zeer laag water afnemend tot 7%), de Nederrijn ontvangt 19% (hoogwater tot 24%, laagwater tot 15%), en dat voor de Waal dus gemiddeld 70% is bestemd. Nog verwonderlijker dan het voorgaande is het dat de grote werken die thans in uitvoering zijn, en die wij wel het integraal plan voor de waterhuishouding van Nederland noemen, ieder primair niet de waterhuishouding in engere zin tot doel hebben. Van deze werken, Zuiderzeewerken, Rijn kanalisatie en Deltaplan vormt de middelste het water-distributie-systeem; de beide andere zijn accumulatiewerken. Voor de laatste wereldoorlog bestond echter geen plan tot kanalisering van de Nederrijn, wel een
plan tot kanalisering van de IJssel. Dit was een plan tot verbetering van de scheepvaartweg die de IJssel in de noord-zuidverbinding vormt. Ten aanzien van de waterafvoer was de enige eis gesteld dat de toevoer van water naar het IJsselmeer niet erop mocht achteruitgaan. Het is pas twintig jaar geleden dat meer nadruk is gelegd op de waterhuishouding van het IJsselmeer, en dat men is omgezwaaid naar de Rijnkanalisatie, die zowel de belangen van de scheepvaart als die van de waterhuishouding kan dienen. Ten aanzien van de Zuiderzeewerken geldt iets dergelijks. Oorspronkelijk ontworpen ter bestrijding van hoge stormvloedstanden op de Zuiderzee, kwamen vervolgens de belangen van landaanwinning en verkeer. Ook het belang van de waterhuishouding is pas later in zo sterke mate gaan domineren. Tenslotte de Deltawerken. Hier was het toch wel in de eerste plaats beveiliging van het bestaande land tegen overstroming dat de doorslag heeft gegeven en dat de uitvoering mogelijk heeft gemaakt. Ook al is dit doel nog steeds primair, dan kan toch wel worden gezegd dat de verbetering van de waterhuislioudiig in dit gebied niet mogelijk is zonder deze werken. Wij kunnen ons dus wel zeer gelukkig prijzen dat al deze werken blijkbaar in zo een harmonische wijze kunnen worden gecombineerd ter verbetering van de waterstaatkundige toestand in zijn verschillende facetten. In het volgende zal in het kort worden aangegeven hoe in de toekomst met het beschikbare distributieen accumulatiesysteem het Rijnwater tot verder profijt zal worden gebruikt.
Het integraal plan voor de waterhuishouding Het ligt niet in de bedoeling om in het volgende een uitvoerig overzicht te geven van de toekomstige waterhuishouding van ons land. Volstaan zal worden met het geven van een indruk omtrent de toekomstige benutting van het Rijnwater en de daarvoor benodigde werken. Het noemen van hoeveelheden zal daarbij tot het uiterste worden beperkt, ook al omdat de inzichten betreffend deze hoeveelheden nog steeds wijziging ondergaan; dit laatste mede als gevolg van de onzekerheid omtrent de toekomstige zoutafvoer van de Rijn. Bij het onderzoek naar de gewenste distributie van het Rijnwater kan men drie categorieën noemen, waarvoor water nodig is, namelijk: 1. de mens en het dier, de industrie, en de landbouw, waaronder
men de verdamping van gronden en vrije wateroppervlakten zou kunnen brengen; 2. de doorspoeling van polder- en boezemwateren (waaronder de accumulatiereservoirs), ter verwijdering onder andere van het binnengedrongen en opgewelde zout; 3. de terugdringing van het zout op die plaatsen waar het ons land kan binnendringen (riviermonden, schutsluizen en uitwateringsluizen). Het zwaartepunt van de behoefte van de eerste categorie ligt in het voorjaar en de voorzomer, als landbouwbehoefte en verdamping het grootste zijn. Soms kan ook in de tweede helft van de zomer de behoefte nog vrij groot zijn. Bij de tweede categorie kan ook in de winter de behoefte groot zijn, vooral op boezemwateren die het uitgemalen zoute polderwater ontvangen. De derde categorie vraagt het gehele jaar door om het nodige water ter bestrijding van het opdringende zout. Bij het onderzoek van de eerdergenoemde distributie kan men verder drie gebieden aanwijzen die tezamen het leeuwedeel van het water opeisen. Deze gebieden zijn:
1. het voorzieningsgebied van de Gelderse IJssel met zijn accumulatiebekken; het noorden des lands en de kop van Noordholland met inbegrip van het Noordzeekanaal; 2. het kleine voorzieningsgebied van de Nederrijn en de Lek, de Betuwe, Gelderse Vallei en een deel van Utrecht; 3. het voorzieningsgebied van de Waal, Merwede en Waterweg met zijn accumulatiebekken het Zeeuwse meer, westelijk Nederland. Het eerstgenoemde voorzieningsgebied werd reeds in belangrijke mate geholpen door de afsluiting van de Zuiderzee en de vorming van een zoet IJsselmeer. Hierdoor werd het mogelijk om, zij het in beperkte mate, zoet water uit dit meer te betrekken voor de watervoorziening van het noorden en de kop van Noordholland, en voor het terugdringen van het zoute water bij verschillende toegangen, zoals aangegeven in afb. 6. Toch moet worden gezegd dat de verbetering die werd verkregen nog lang niet afdoende is. Als eerste oorzaak hiervan zou men kunnen aanwijzen het geringe accumulerende vermogen van het IJsselmeer. Dit meer zal na voltooiing van de inpolderingen weliswaar nog een oppervlak behouden van 1200 km2, dus ongeveer het dubbele van de Bodensee; maar de te accumuleren schijf water bedraagt slechts 25 cm, zodat de totale beschikbare hoeveelheid water niet meer dan 300 miljoen m3 is. Dat is net voldoende voor
de eigen verdamping van het meer tussen het ogenblik van verhoging van de waterstand in het voorjaar, en het op laag peil brengen in het najaar. In onderzoek is de mogelijkheid van vergroting van de waterschijf waarbij verschillende voorzieningen, o.a. voor laaggelegen terreinen nodig zullen zijn. Dan blijft echter nog de vraag of deze waterschijf op tijd zal kunnen worden gevuld. In het voorjaar bedraagt de Rijnafvoer gemiddeld ongeveer 2200 m3/sec; hiermee correspondeert een IJsselafvoer van ongeveer 250 m3/sec. Bij een niet te groot verbruik van de omliggende gebieden, en een beperking in de terugdringing van het zout is het dan mogelijk om het IJsselmeer in korte tijd op te zetten. In een 10%-jaar is de voorjaarsafvoer van de Rijn echter slechts 1300 m3/sec en de IJsselafvoer 1503/sec;hierbij is het niet goed mogelijk om het IJsselmeer te vullen. Bij een nog grotere waterschijf is dit dus wel uitgesloten. De enige oplossing is daarom: vergroting van de lage waterafvoer van de IJssel, in het bijzonder
in het voorjaar. Bij een verdubbeling van deze lage waterafvoeren wordt de toestand veel gunstiger en dan wordt een vergroting van de accumulatie van secundair belang.
-
Ook bij een dergelijke vergroting van de IJsselafvoer blijven er nog enkele zorgenkinderen. Dit zijn de plaatsen waar het zout naar binnen komt, en in het bijzonder de sluiscomplexen in de Afsluitdijk en in IJmuiden. Bij elke schutting van schepen landinwaarts wordt namelijk de totale zoute inhoud van de sluis op het binnenwater gebracht, doordat het zwaardere zoute water over de bodem de sluis uitvloedt en wordt vervangen door het boven binnenkomende lichtere zoete water. Behalve dat dit ons dus zoet water kost, moet ook het binnengekomen zoute water weer worden weggeperst via een spuisluis. Dit laatste kost een veelvoud van de hoeveelheid binnengekomen zout water. Bij de gebrekkige terugstuwing van thans kost dit te IJmuiden reeds gemiddeld 50 m3/sec; wil men de toestand hier en langs de Afsluitdijk afdoende verbeteren, daarbij rekening houdend met een toeneming van het aantal schuttingen in de toekomst, dan leidt dit tot hoeveelheden die de IJssel, ook na afvoertoeneming, niet kan leveren. Men zal daarom op de duur voor deze punten een andere oplossing moeten vinden ter bezuiniging op het kostbare zoete water. Een oplossing zou kunnen zijn laten binnendringen van het zoute water tijdens de periode van lage rivierafvoer, en het wegpersen ervan in tijden van grote waterafvoer. Dit is d e e n mogelijk indien de gevormde zoutwatermassa niet kan komen bij de inlaatpunten van zoet water. Bij de Afsluitdijk wordt deze oplossing nader onderzocht. Bij het Noordzeekanaal zou dit betekenen dat binnen enkele weken het toch al zo zoute kanaal tot Amsterdam geheel zou zijn verzilt. Dit zou alleen aanvaardbaar kunnen zijn, indien de aansluitende waterwegen volledig zouden zijn afgesloten van het Noordzeekanaal. Dit is echter in het geheel niet het geval. Een andere oplossing zou zijn om aansluitend aan de schutsluis een diepe kom in de bodem te maken; door het hogere soortelijk gewicht zou het zoute water hierin wegzakken. Indien men dan op de bodem van de kom de migleiding van een gemaal legt, kan het zoute water direct weer naar buiten worden gepompt. Het benodigde zoete water bedraagt in dit geval niet meer dan de kolkinhoud van de sluis, vermenigvuldigd met het aantal schuttingen naar binnen. Ook deze oplossing is in nader onderzoek. Samenvattend kan voor het beschouwde noordelijke gebied dus worden gezegd, dat alleen een vergroting van de IJsselafvoer een goede oplossing kan geven, en dat het daarna nog wenselijk kan
zijn om de accumulatieruimte van het IJsselmeer te vergroten en voo~zieningente treffen voor het binnendringende zoute water in de sluizen van de Afsluitdijk en te IJmuiden.
In het bovenstaande moet echter wel een restrictie worden gemaakt. Verversing en terugstuwing van zout water is alleen mogelijk indien er voldoende verschil bestaat in zoutgehalte tussen dit zoute water en het te gebruiken zoete water, en indien dit zoete water voldoende ver beneden het maximaal te aanvaarden chloorgehalte van het te benutten water is gelegen. Bij lage afvoer wordt deze marge tussen optredend en maximaal te aanvaarden chloorgehalte van het Rijnwater steeds kleiner, m.a.w. men heeft steeds meer water voor verversing en terugdringing nodig om beneden het maximum aanvaardbare te komen. Daarom is een goede oplossing voor onze waterhuishouding alieen nog maar mogelijk indien de verzilting van de Rijn kan worden tegengegaan. Is dat niet mogelijk dan wordt deze bondgenoot onze grote vijand die, in elk geval gedurende bepaalde perioden, evenzeer buiten onze wateren moet worden gehouden als het zeewater. Indien de Rijn onze bondgenoot blijft, is dus de vergroting van de lage afvoeren van de IJssel een primaire eis. Deze vergroting kan worden verkregen met behulp van de kanalisatie van de Nederrijn, zoals deze thans in uitvoering is. Daarom zal thans eerst iets worden vermeld over dit werk, dat wij het distributiesysteem kunnen noemen van onze waterhuishouding. De kanalisatie van de Nederrijn heeft tot doel de verbetering van de scheepvaart op de IJssel en de Nederrijn, en de vergroting van de laagwaterafvoer van de IJssel. Welk van deze doeleinden het zwaarste weegt is hier van weinig belang; oorspronkelijk was het echter in de eerste plaats een scheepvaartbelang. Een verbetering voor de scheepvaart is te bereiken door kanalisatie van een rivier; het opstuwen van de waterstand en dus het vergroten van de vaardiepte met behulp van stuwconstructies. Dit was de oorspronkelijke opzet van de IJsselkanalisatie. Men kan echter ook de vaardiepte vergroten door de rivier meer afvoer te geven, waardoor de waterstanden eveneens omhoog gaan. Dit laatste is toegepast bij de kanalisatie van de Nederrijn. Door middel van een stuw, of misschien in dit geval beter gezegd door een kraan, kan de Nederrijn beneden de splitsing met de IJssel worden afgesloten, waardoor het water, bestemd voor de Nederrijn, ook de IJssel wordt afgestuurd. Hierbij treden natuurlijk wel enkele complicaties op. Zo zal de waterstand op de IJssel door de afvoervergroting stijgen, en deze stijging zal een stuwkromme geven op het bovengelegen Pann. kanaal, welke stuwkromme nog niet is
het hiervoor bestemde water wel grotendeels de IJssel, maar vo
vermeerdering kan in de benedenloop weer bezwaren geven. De consequentie is dan weer dat in het hoogwaterbed nabij de bovendeze toeneming teniet doen. Zo zijn er meer complicatie onbesprolcen kunnen blijven. Door het sluiten van de kraan kan dus de gehele afvoer het Pann. kanaal de IJssel worden afgestuurd. De Nederrijn zou
gehouden, en wel op 50 m8/sec. In afb. 7 is nader aangegeven hoe het voorlopige distributie-'
staan, is aangegeven met vette lijnen. Deze ,,openrivierafvoer" zal dus voor de beide takken groter worden in verband met de eerdergenoemde weerstandvermindering bij lage afvoeren. De openriviertoestand zal echter, behalve bij hoogwater, alleen vóór-komen als de stuwen moeten worden gestreken i.v.m. ijsgang. Normaal zal de ,,kraan7' echter gesloten zijn bij lagere afvoeren
/sec, doch de IJsselafvoer neemt snel toe. Uit de grafiek blijkt:.
39
-
L--
huidige afvoerfrequenties (periode 1911-1950) afvoer na kanalisatie doch open stuwen stuwprogramma bij geringa waterbehoefte
i
4000
Afb. 7 De verdeling van het Rijnwater over de takken, en de wijziging hierin door de kanalisatie van de Nederrijn
dat deze IJsselafvoer ongeveer het dubbele wordt van de afvoer in de huidige toestand. Bij een afvoer van de Rijn van 1200 ma/ sec behoort in de huidige toestand een IJsselafvoer van 125 m3/ sec. Na kanalisatie zal de afvoer 250 m3/sec gaan bedragen. Bij deze afvoer is de vaardiepte op de IJssel reeds ruim 2,s m, hetgeen voldoend is voor de scheepvaart. Bij nog hogere Rijnafvoer is het daarom niet nodig om steeds meer water de IJssel af te sturen; de afvoer kan dan op de genoemde 250 worden gehand-
haafd; het restant kan de Nederrijn worden afgestuurd door de kraan iets verder open te zetten. Bij verdere toeneming van de Rijnafvoer wordt tenslotte een toestand bereikt waarbij de kraan geheel open staat; de stuw kan worden geheven. In afb. 7 is dit schema aangegeven met een onderbroken lijn. Bij het hiervoor beschreven distributieprincipe komen d e e n de eisen van de scheepvaart naar voren; de waterbehoefte van het noorden is blijkbaar gering, zodat genoegen kan worden genomen met de 250 ms/sec afvoer van de IJssel. Dit kan bijvoorbeeld in herfst of winter het geval zijn. E r kunnen zich omstandigheden voordoen waarbij een IJsselafvoer van 250 m3/sec voor het noorden zeer krap is; bv. in het voorjaar als het IJsselmeer moet worden opgezet, of bij grote behoefte in de zomer. Dan zou het jammer zijn om de IJssel geen grotere afvoer te geven, indien de Rijnafvoer daar wel de mogelijkheid toe biedt. In dat geval wordt bij stijgende Rijnafvoer de kraan langer dichtgehouden, en wel tot de afvoer van het Pann. kanaal 400 ms/sec en dus de afvoer van de IJssel 350 m3/sec bedraagt. Nog langer dichthouden van de kraan, en dus een nog hogere afvoer van de IJssel gaan bezwaren geven langs de IJssel; de uiterwaarden gaan hier en daar inunderen, Dit stuwprogramma ,,350" is dus voorlopig gedacht als een maximum. Het noorden zal trouwens in de meeste gevaílen wel voldoende aan deze hoeveelheid hebben, althans tezamen met de eerdergenoemde voorzieningen. Uit afb. 4 is gebleken dat in een droog 10%-jaar de Rijnafvoer in voorjaar en voorzomer ongeveer 1300 m3/sec bedraagt. In de huidige toestand behoort daarbij een IJsselafvoer van 150 S/sec, hetgeen in die periode steeds te weinig is. Na kanalisatie zal deze hoeveelheid het dubbele kunnen bedragen, hetgeen in de meeste gevallen ruim voldoende zal zijn, de eerdergenoemde restrictie in aanmerking genomen. Bij een dergelijk droog jaar zal in het najaar ook na kanalisatie gebrek kunnen optreden; voor dergelijke gevallen is een grotere komberging van het IJsselmeer van groot voordeel. In het voorgaande werd steeds over de IJssel gesproken; de Nederrijn werd hierbij verwaarloosd. Teneinde voor de scheepvaart op deze rivier voldoende diepgang te behouden bij de zo sterk afgenomen afvoer, dient deze rivier verder te worden gekanaliseerd. Behalve de eerdergenoemde stuw, die tevens de functie van ,,kraan7' moet vervuilen, d e n nog twee stuwen de rivier op peil moeten houden ten behoeve van de scheepvaart. Van deze beide stuwen is de benedenste, de stuw bij Hagestein,
onlangs gereedgekomen. De middenstuw, bij Amerongen, is thans in uitvoering. Op deze wijze kan dus ook de scheepvaart op de Nederrijn worden geholpen, en zelfs een betere vaarweg krijgen dan thans, doordat ook op deze rivier de toelaatbare diepte normaal steeds boven de 2,5 m zal komen te liggen. Maar hoe is het nu met de waterhuishouding van deze rivier en van de Lek in de toekomst? Hiermee komen wij dus op het tweede voorzieningsgebied, dat van Nederrijn en Lek. Uit berekeningen van verschillende zijden is gebleken dat in een droog jaar de optimale waterbehoefte van het NederrijnLekgebied in de toekomst ongeveer 65 m3/sec zal bedragen (Valleikanaal 17, Amsterdam-Rijnkanaal 20, Vreeswijk enz. 28). Aangezien de Nederrijn na kanalisatie in vele gevallen slechts 50 ms/sec zal afvoeren is dit dus onvoldoende, nog afgezien van de minimum behoefte voor verversing. Gelukkig is de grote broer, de Waal, dichtbij om te helpen; door het Betuwepand van het Amsterdam-Rijnkanaal kan het tekort worden aangevoerd aangezien de waterstand in Tiel steeds hoger kan zijn dan het gestuwde peil van de stuw Hagestein. Er zal dan vermoedelijk wel een inlaatwerk moeten worden gebouwd bij Tiel, en de mogelijkheid bestaat dat het dwarsprofiel van het Betuwepand enigszins zal moeten worden verruimd om geen ontoelaatbare stroomsnelheden op dit scheepvaartkanaal te krijgen. Ook hier kunnen scheepvaart en waterhuishouding wellicht samenwerken, omdat deze verruiming toch zal moeten worden overwogen i.v.m. de mogelijkheid van duwvaart op Amsterdam. Alles tezamen zal dus het voorzieningsgebied van de Nederrijn-Lek geen moeilijkheden opleveren; het grote vraagpunt was echter vroeger steeds de Rotterdamse Waterweg. Een vermindering van de zoetwateraanvoer naar dit strijdpunt tussen zout en zoet zou zeker niet aanvaardbaar zijn, omdat hierbij de belangrijke waterinlaten van het westen in gevaar zouden komen. Bij de oorspronkelijke kanalisatieplannen dacht men daarom aan het samenvoegen van verschillende eilanden, zoals het vijf-eilandenplan; hierdoor zouden enkele getijgeulen en monden worden gesloten, waardoor de afvoer van de Rotterdamse Waterweg weer tenminste zijn oude grootte zou krijgen. Het Deltaplan heeft dit alles overbodig gemaakt en heeft een oplossing voor de waterhuishouding gegeven, die voor dit hele gebied en voor de ten zuiden daarvan gelegen eilanden afdoende zal zijn. In verband met de grote belangstelling voor het Deltaplan mag het principe hiervan wel bekend worden verondersteld. Door de
uitvoering ervan zullen de zeegaten, gelegen ten noorden van de Westerschelde en ten zuiden van de Waterweg worden afgesloten met dammen, waarin spuisluizen. Van deze zeearmen zullen die, gelegen ten zuiden van het Haringvliet, steeds met elkaar in open verbinding staan en tezamen het Zeeuwse meer, een zoetwater-accumulatie-bassin van ongeveer 500 km2 oppervlak vormen. Hoewel dit oppervlak dus kleiner is dan dat van het IJsselmeer, is de bergende waterschijf voorlopig gesteld op een meter, zodat de totale berging 500 miljoen m8 water zou bedragen, hetgeen dus meer is dan dat van het IJsselmeer, terwijl de eigen verdamping van het meer belangrijk kleiner zou zijn. De vulling van dit meer zou in het vroege voorjaar kunnen plaatsvinden als de rest van ons land nog geen grote behoefte aan water heeft. 'Dit water zal in voorjaar en zomer een deel van de behoefte van het omringende land kunnen dekken, hetgeen ook nodig is omdat in een droog jaar de afvoer van de Rijn maar net toereikend is voor het terugdringen van het zout op de Waterweg. Teneinde dit laatste effectiever te maken zal het wel nodig zijn om de Oude Maas te sluiten (behalve voor stormvloeden), waardoor de afvoer op Nieuwe Maas-Waterweg wordt geconcentreerd. Hoe groter en hoe minder zouthoudend deze afvoer van de Rijn is, hoe verder het zout naar buiten zal worden gedrukt. Ook hierover zijn berekeningen gemaakt waarbij als criterium is genomen de ligging van de grens van het zoete water (gesteld op 300 mg/l) aan het eind van de vloed, dus de grens waar nog water kan worden ingenomen. Bij een afvoer van ongeveer 700 m3/sec blijkt dit beneden het inlaatpunt van de Parksluizen te liggen, zodat deze afvoer als een minimum in een droog voorjaar zou kunnen worden genomen. In de herfst speelt dit niet zo een grote rol omdat dan de rest van het land minder waterbehoefte heeft, en dan wel aan deze eis kan worden voldaan. In een droog voorjaar heeft de Rijn dus ongeveer 1300 m3/sec afvoer; indien ook de Maas dan in dezelfde omstandigheid zou verkeren, levert deze wellicht nog 80 m3/sec. Nemen wij aan dat het IJsselmeer dan 300 m3/sec krijgt, dat het gebied van Nederrijn-Lek 65 m3/sec nodig heeft, evenals het gebied ten noorden van de Nieuwe Maas en Waterweg, welke gebieden worden verzorgd door Holl. IJssel, Parksluizen enz., dan blijft voor de delta en de Waterweg dus beschikbaar 950 m3/sec waarin dus slechts enkele honderden voor Haringvliet, Zeeuwse meer, en aanliggende gronden. Intussen blijkt hieruit wel dat, hoewel wij in een dergelijk geval niet ruim in ons water zitten, er toch wel een bevredigende oplossing kan worden gevonden. Bijzondere behoeften aan water treden nog op tijdens de winter,
bijvoorbeeld na een ijswinter. In dat geval hebben de grote sluizen in het Haringvliet dus open gestaan om het getij te laten doordringen en het ijs af te voeren. Dan moet dus ook de Volkerakafsluiting gesloten blijven, omdat het snel verziltende Haringvliet anders ook het Zeeuwse meer zou bederven. Na een dergelijke verzilting dient enkele weken sterk te worden gespuid door de Haringvlietsluizen, teneinde het zoutgehalte van het Haringvliet weer snel omlaag te brengen, waarna weer verbinding kan worden gemaakt tussen de Rijnafvoer en het Zeeuwse meer. Een andere sterke behoefte aan doorspoelwater zal in de winter op het Zeeuwse meer ontstaan als de vele polders hun zoute kwelwater op dit meer uitslaan. Wellicht zal het nodig blijken om een aantal van deze bemalingen direct op zee te laten lozen, zodat het Zeeuwse meer hiermee niet wordt belast. Al met al kan echter worden gezegd dat het met het besch*bare Rijnwater mogelijk moet zijn een bevredigende toestand voor ons land te vormen, mits dit Rijnwater voldoende zoet blijft.
Verdere toekomstmogelijkheden Zoals reeds eerder werd gezegd is het niet te verwachten dat de afvoer van de .Rijn in de toekomst revolutionaire wijzigingen zal ondergaan. Afneming van de sneeuwaccumulatie zou wel het ergste zijn, maar de kans hierop is niet groot. Iets meer zorg geeft de bouw van steeds meer reservoirs voor sneeuwwater-accumulatie; de vraag is of hiertegenover compenserende maatregelen kunnen worden gevraagd. E r zijn ook wel enkele gunstige factoren, al moet men van de vaak geprezen regulering van de Bodensee niet te veel verwachten. Willen wij de toestand verbeteren dan zullen wij dus onszelf moeten helpen, hetgeen dan ook geschiedt. Het is echter niet uitgesloten dat wij in een verre toekomst toch weer in moeilijkheden komen door een grotere waterbehoefte, vooral in voorjaar en voorzomer. Dit kan zijn door een toegenomen waterbeschaving, door waterbehoefte van andere gronden, of door nieuw in te polderen gebieden, zoals de Waddenzee. Dit water zou dan moeten worden verkregen door bezuiniging op bepaalde punten, of door verdere accumulatie tijdens de winter. Bezuinigd zou er zeker nog kunnen worden, zij het tegen hoge kosten; zo kan bijvoorbeeld worden gedacht aan het direct wegmalen naar zee van een deel van de zoute kwel. Vergroting van de accumulatie kan worden verkregen door het hoger opzetten van de meren, of door de vorming van een nieuw bassin in de Waddenzee. Hierbij zou dan bv. het zeegat van Den Helder nog open kunnen blijven tot behoud van de haven, en van de directe
afwatering van het IJsselmeer op het buitenwater via Den Oever. De sluizen van Komwerderzand zouden dan het zoete water doorsturen naar het ten dele in te polderen waddengebied. Men moet er echter wel rekening mee houden dat dit gebied zelf ook vrij veel water nodig zal hebben. Dergelijke werken zouden een wijziging in de distributie nodig maken, die een eventuele Waalkanalisatie tot gevolg zou kunnen hebben. Een dergelijke kanalisatie werd niet overwogen bij het thans in uitvoering zijnde distributieplan, omdat dit niet alleen zeer kostbaar zou zijn, maar ook grote weerstanden bij de scheepvaart zou opwekken, Het ziet er dus wel naar uit dat ook aan verder gaande eisen in de toekomst zal kunnen worden voldaan. Steeds moet hier echter de voorwaarde aan worden verbonden dat dit alleen mogelijk is indien het zoutgehalte van de Rijn niet verder toeneemt. Indien dit wel het geval zou zijn dan zouden wij al gauw voor een onoplosbaar probleem staan. Het is namelijk niet mogelijk om zoveel water in de hoogwaterperiode - als de zoutgehalten laag zijn -te bergen, dat hiermee de voorjaar- en zomerbehoefte kan worden gedekt. Daarom moet het voornaamste streven bij het verbeteren van onze waterhuishouding voorlopig zijn: het om-
geologie, hydrologie, techniek, verkeer en beheer wordt gegeven in het boek ,,Der Rhein", onder auspiciën van de Duitse Waterstaat, uitgegeven in 1951 door de Rhein VerlagsgeseUschaft te Duisburg. In het tijdschrift La Houille Blairclze is een speciaal nummer - (1959)
Het verkeersbelang en het gehele economische belang van de' rivier
45
W
' '*
Verontreiniging van het Riinwater dr. E. L. Molt
1. Inleiding In de natuurwetenschappen verstaan wij onder een zuivere stof een chemisch element of verbinding, die geen vreemde bestanddelen bevat. Chemisch zuivere stoffen worden in de natuur slechts zeer zelden aangetroffen; strikt genomen treft men ze nooit aan omdat sporen van andere bestanddelen altijd aanwezig zijn. Zuivering kan plaatsvinden langs chemische of fysische weg. Vele vaste chemische verbindingen kunnen bv. door omkristallisatie van vreemde bestanddelen worden bevrijd. Vloeistoffen kunnen dikwijls door destillatie worden gezuiverd. De natuur geeft hier het voorbeeld; dagelijks worden enorme hoeveelheden oppervlaktewater (hoofdzakelijk zeewater) verdampt en in dampvorm naar andere streken vervoerd, waar door afkoeling condensatie (regen en sneeuw) optreedt. Toch wordt bij dit natuurlijke destillatieproces geen chemisch zuiver water, hetzij in vloeibare hetzij in vaste vorm, verkregen. De atmosfeer is namelijk permanent bezwangerd met stofdeeltjes, die bij het condensatieproces worden ingesloten. Bovendien worden door het water direct gasvormige bestanddelen uit de atmosfeer opgenomen zoals zuurstof, stikstof, koolzuur, stikstofoxyden enz. Met andere woorden, nauwelijks is de natuurlijke zuivering beeindigd of de natuurlijke verontreiniging is al weer begonnen. Uit de aard van de zaak valt het met deze verontreiniging, van praktisch standpunt bekeken, nogal mee. Over het algemeen is regenwater, mits op hygiënische wijze opgevangen, een voor vele doeleinden aantrekkelijk gebruikswater. Maar slechts een zeer klein gedeelte van de neerslag wordt rechtstreeks gebruikt. Het grootste gedeelte ervan verdwijnt in de bodem, waar de samenstelling van het water verdere wijziging ondergaat. Natrium-: kalium-, calcium- en magnesiumzouten worden bij het infiltratieproces opgenomen, alsmede sporen van vele andere anorganische stoffen en organisch materiaal. Komt het grondwater plaatselijk weer aan de oppervlakte, aldus de bron voor een bergstroompje of beek vormend, dan is de samenstelling door de ,,verontreiniging" bij de bodempassage geheel gewijzigd. Eenmaal aan de
oppervlakte staat het water bloot aan verontreiniging van andere aard. Planten- en dierenresten geven aanleiding tot de ontwikkeling van micro-organismen en deze weer tot die van een hoger georganiseerde dierenwereld. En hiermee is het afwisselend spel begonnen van verontreiniging en zelfreiniging. De stroompjes verenigen zich tot beken, de beken tot rivieren en deze weer tot de machtige stroom, die al het neerslagwater van een gebied 5 maal zo groot als ons land naar zee voert. De Rijn doet dit nu al vele duizenden jaren, nu eens rustig dan weer met geweld maar steeds verontreinigingen met zich voerend, voor een deel van minerale oorsprong, voor een deel van organische aard, maar ook zich steeds weer reinigend door mineralisatie van de organische stoffen. De vroegere bewoners van de Rijnoevers zullen, voor zover ze van het rivierwater gebruik maakten, hierbij geen moeilijkheden hebben ondervonden. Hierna zal nog worden toegelicht, dat het gehalte aan minerale bestanddelen laag was, terwijl de zelfreiniging de organische stoffen die in het water geraakten, gemakkelijk kon verwerken. Van natuurwetenschappelijk standpunt bekeken, was het rivierwater in die dagen al danig verontreinigd. Gezien van het standpunt van de hedendaagse watergebruiker was de Rijn toen echter een toonbeeld van ,,reinheid"! Het is duidelijk, dat niet het natuurwetenschappelijke standpunt maar dat van de watergebruiker moet worden ingenomen bij de beoordeling van de mate, waarin het Rijnwater heden ten dage kunstmatig is belast met afvalstoffen van allerlei aard. Belangrijk is dus de vraag, hoe de samenstelling van het rivierwater was in de tijd, dat de kunstmatige vervuiling nog was te verwaarlozen. Een gelukkige omstandigheid is, dat reeds vroegtijdig, nl. van 1875 af, door de Drinkwaterleiding van Rotterdam analyses over de samenstelling van het rivierwater werden verricht. Weliswaar waren deze analyses beperkt en bestonden zij alleen uit de bepaling van chloride, sulfaat, calcium, magnesium, ammonium, nitraat en oxydeerbaarheid, maar toch kan met deze cijfers, gecombineerd met de uitkomsten van de meer uitvoerige onderzoekingen in latere jaren, een betrouwbaar beeld worden verkregen omtrent de samenstelling van het rivierwater omstreeks 1875. Het voor deze les benodigde cijfermateriaal werd ontleend aan de volgende bronnen:
- voor
de periode 1875 - 1928 jaarverslagen Drinkwaterleiding Rotterdam; - daar na 1928 de kans steeds groter werd dat de samenstelling van het rivierwater in Rotterdam beïnvloed werd door vermenging met wat zee-
water, werd in de periode na 1928 hoofdzakelijk gebruik gemaakt van de uitkomsten van het door de Waterleidingen van Amsterdam verrichte onderzoek van de Lek bij Rhenen resp. Vreeswijk, alsmede van de uitkomsten van bijzondere analyses, die door de Duinwaterleiding van 's-Gravenhage te Bergambacht en door de Rotterdamse Drinkwaterleiding te Rotterdam werden verricht; - verder werden gegevens ontleend aan de publikatie van u. L. Huisman over de chlorideafvoer van Lek en Bovenrijn (Ingenieur 64 (1952) G 45); cijfers over de hoedanigheid van de Rijn buiten onze grenzen werden verkregen uit de drie gepubliceerde rapporten van de Internationale Commissie ter bescherming van de Rijn tegen verontreiniging en uit het 5Jahres-Bericht der Arbeitgemeinschaft Rhein-Wasserwerke.
-
2. Hoedanigheid rivierwater en rivierafvoer
De ervaring heeft geleerd, dat er een nauwe relatie bestaat tussen de hoedanigheid van het rivierwater en de waterafvoer. Voor wat betreft het chloridegehalte is door ir. J. P. Mazure een formule opgesteld, die dit verband vastlegt nl.
waarin C het chloorgehalte, C, het natuurlijke chlooriongehalte, A de kunstmatige chloorionafvoer en Q de waterafvoer van de rivier voorstelt. Wanneer men aanneemt, dat natuurlijk chloridegehalte en de kunstmatige chlorideafvoer constant zijn, weke veronderstelling m.b.t. het natuurlijk chloridegehalte binnen zekere grenzen wel juist mag worden geacht, maar die voor de kunstmatige chlorideafvoer zeker niet juist is, zou een lineair verband bestaan tussen chloridegehalte en de reciproke waarde van de waterafvoer. Alhoewel in werkelijkheid dit rechtlijnige verband niet bestaat, kan uit de bovenvermelde formule een belangrijke conclusie worden getrokken en niet alleen t.a.v. het chloridegehalte maar ook voor alle andere bestanddelen, waarvan het gehalte niet door processen van bijzondere aard zoals zelfreiniging wordt be'ïnvloed. Indien voor een dergelijk bestanddeel de kunstmatige afvoer gering is in vergelijking met de natuurlijke afvoer dan zal het gehalte slechts weinig afhankelijk zijn van de waterafvoer. Is de kunstmatige afvoer relatief groot dan zal de concentratie sterk met de waterafvoer wisselen. In tabel 1 zijn voor 2 maanden van 1959, nl. mei en september, de gemiddelde uitkomsten van de belangrijkste anorganische bestanddelen samengevat. De maanden mei en september waren voor vergelijking uitgezocht omdat de waterafvoer in mei ongeveer twee maal zo groot was als in september. Uit de in deze tabel vermelde cijfers blijkt, dat een vermindering van de water-
TABEL 1
mei 1959 sept. 1959 verh.sept./mei
Waterafvoer ma/seo Arnhem
I u
330 155 0,47
133 226 1.70
I
i.
8l
76 105 1,38
163 157 0,96
Sl
&
x
67 121 1,80
6,1 7,7 1,26
78 91 1,17
12 11 0,92
afvoer direct merkbaar is aan een sterke verhoging van chloorionen natriumgehalte. De concentraties van sulfaat, kalium en calcium stijgen eveneens aanzienlijk, alhoewel minder dan chloorion en natrium. De concentratie aan HC0,- en die van M@ blijken weinig of niet afhankelijk te zijn van de waterafvoer. Hieruit kan worden geconcludeerd, dat de gevonden uitkomsten voor bicarbonaat en magnesium slechts weinig verschillen van het natuurlijke gehalte aan deze bestanddelen. Dit kan voor de andere reeds genoemde bestanddelen niet worden gezegd. Op grond van de verkregen uitkomsten kan met zekerheid worden vastgesteld, dat de aanwezigheid van chloorion, sulfaat, natrium en calcium in het rivierwater tegenwoordig voor een belangrijk deel moet worden toegeschreven aan kunstmatige lozingen. 3. Verouîreinigiug, verzouting en vervuiling
Verontreiniging van water behoeft geenszins aanleiding te zijn voor een verwiling van het water. Het zeewater is in hoge mate verontreinigd geworden met minerale bestanddelen. Maar wie in de gelegenheid is geweest eens een monster zeewater te tappen op grote afstand van de kust, zal bij de visuele waarneming hiervan toch nooit de indruk gekregen hebben, hier met ernstig vervuild water te doen te hebben. In verband hiermee is het aanbevelingswaard om een onderscheid te maken tussen verzouting en vervuiling. Met verzouting wordt bedoeld een verontreiniging met anorganische zouten zoals keukenzout, calciumchloride, natriumsulfaat e.d. Iedere verontreiniging, die aanleiding kan geven tot een zintuigelijk waarneembare vervuiling van het water, kan ook beter met de uitdrukking vervuiling worden aangegeven. In het algemeen zal vervuiling worden veroorzaakt door een verontreiniging met organische stoffen. Dit behoeft evenwel niet het geval te zijn. Lozingen van beitswater, dat een hoog gehalte aan ijzerzouten kan hebben, moeten ook als oorzaak van vervuiling van het water worden aangemerkt.
'
4. Verzouting van het Rijnwater
Achtereenvolgens zullen hierbij worden besproken het chlooriongehalte, het gehalte aan andere anorganische componenten, de anorganische samenstelling van het Rijnwater in zijn natuurlijke staat en de bronnen van verzouting. 4.1. Chlooriongehalte In afb. 1 is het verloop van het chloridegehalte van het rivierwater gedurende de periode 1875 tot 1959 weergegeven. h 1875, één jaar na de inbedrijfneming van de Rotterdamse Drinkwaterleiding was het chloorion zeer laag nl. 12 mg/l. Het rivierwater stak toen gunstig af bij het duinwater, waarvan het chloridegehalte aanzienlijk hoger lag. Toch was al in die jaren de invloed van het zich ontwikkelende industriegebied in Duitsland merkbaar. Successievelijk werd het chlooriongehalte hoger. In 1900 bedroeg het gemiddelde gehalte al 36 mg/l. Behoudens enkele inzinkingen, die het gevolg waren van de beide wereldoorlogen, zette de verhoging van het chloridegehalte door. In 1950 was het gemiddelde gehalte al aanzienlijk hoger dan 100 mg. Sedertdien is in geen enkel jaar meer een gemiddeld gehalte lager dan 100 mg/l gevonden. In het bijzonder droge jaar 1959 bedroeg het gemiddelde chlooriongehalte zelfs 181 mg/l. Indien over een zekere periode, bv. een jaar, een groot aantal cijfers over het chloridegehalte bekend is, kan volgens een speCHLOORION (CT)
mg/(
I
A f b . l Verloop van het chloridegehalte van liet rivier)voter (1875-1959)
Afb. 2
Verloop valt de totale eit van de naturrrlijke chlorideafvoer van de Rijli bij Lobith (1875-1959)
ciale werkmethode het natuurlijke chlooriongehalte worden vastgesteld. In 1875 bleek dit ongeveer 7 mg Cl-/l te bedragen. In de loop der jaren is dit gehalte enigszins opgelopen, zodat het tegenwoordig ongeveer het dubbele bedraagt. Gebruik makend van de bekende waarde voor het natuurlijk chlooriongehalte kan de kunstmatige chlorideafvoer eenvoudig worden berekend door het verschil van totaal chloridegehalte en natuurlijk chloridegehalte te vermenigvuldigen met de afvoer. In afb. 2 is het verloop van de totale en van de natuurlijke chlorideafvoer van de Rijn bij Lobith weergegeven voor de periode van 1875 tot 1959. De kunstmatige chloorionafvoer begon na 1890 eerst recht in omvang toe te nemen. Omstreeks 1916 bedroeg de totale Cl--afvoer ca. 140 kg per sec. Daarna volgde een inziiking, veroorzaakt door de eerste wereldoorlog. In het begin van de twintiger jaren nam de chloridebelasting van het rivierwater weer wat toe, maar spoedig volgde een sterke verlaging onder invloed van de economische teruggang. Van 1933 tot 1940 nam de chlorideafvoer zeer sterk toe, daarna volgde een daling tot 1945. Na het einde van de tweede wereldoorlog nam de chloridebelasting van de rivier enorm sterk toe. In 1958 was de gemiddelde chloorionafvoer van de Rijn bij Lobith opgelopen tot 260 kg/sec en de kunstmatige tot 210 kg/sec.
4.2. Andere anorganische bestanddelen De in het rivierwater opgeloste anorganische zouten leveren in hoofdzaak de volgende ionen op: anionen: Cl-, S 0 4 - en H C 0 3 - kationen: Na+, K+, Ca* en M g H . Onder 4.1. werd het chloorion reeds afzonderlijk besproken. Aan de hand van enkele grafieken zal worden nagegaan of, en zo ja in welke mate, het gehalte van de andere ionen eveneens is toegenomen als gevolg van kunstmatige lozingen op de rivier. Omstreeks 1880 bedroeg het sulfaatgehalte 30-40 mg/l. Daar mag worden aangenomen, dat in die jaren de kunstmatige sulfaatlozing te verwaarlozen was, kon het natuurlijke S0,-gehalte van het Rijnwater gevoegelijk worden gesteld op ca. 35 mg/l. Uit afb. 3 blijkt, dat in 1930 het gevonden gehalte nog slechts weinig hoger was dan het natuurlijke gehalte maar in de daarop volgende jaren is een duidelijke stijging onmiskenbaar. In 1959 werd het excessief hoge gehalte van 92 mg gevonden. Voor het bicarbonaatgehalte (afb. 4) zijn slechts gegevens bekend van 1928 af. Over het geheel is de variatie in het bicarbonaatgehalte gering. Wel bestaat er een geringe tendens tot dalen, wat moet worden toegeschreven aan verontreiniging met zuren maar ook als gevolg van de grotere organische belasting, waardoor de murproduktie bij de zelfreiniging ook een rol gaat spelen.
-
SULFAAT ( s o ~ )
Afb. 3 Sz~lfaafgelialte 1875-1959
1 0 0 1 ' I . I , I . I , I . I . I , , , I , I . . I > 1928 5 0 '32 34 3 6 >l) 3 0 $2 'U i 6 $8 '20 '52
'Y
,
,
'i6 '28
Afb. 4 Bicarbonaatgehalte 1928-1958
.
I
o IA0
45
Afb. 5
D :'
s:.
'20
'i5
<59
Natriumgehalte 1930-1959
Zonder enig bezwaar kan worden verondersteld, dat het bicarbonaatgehalte omstreeks 1930 vrijwel gelijk was aan het natuurlijke gehalte. Voor het natriumgehalte (afb. 5) zijn geen cijfers bekend van de periode vóór 1930. In laatstgenoemd jaar bedroeg het gemiddelde gehalte 26 mg/l. Daar het keukenzout de belangrijkste bron van verzouting is, is het duideliik, dat het natriumgehalte na 1930 en vooral na aanzieniijk is omhoog het kaliumgehalte zijn slechts weinig gegevens bekend
53
CALCIUM (Co'+)
Afb. 6 Calcirrmgehalte 1875-1959
omdat de regelmatige bepaling pas in de laatste jaren is aangevat. De hoeveelheid wisselt van 5 tot ca. 10 mg/l. De afhankelijkheid van het K-gehalte van de waterafvoer wijst onmiskenbaar op een kunstmatige belasting. In absolute zin is het kaliumgehalte echter gering en in verband hiermee slechts van ondergeschikte betekenis bij het opstellen van de ionenbalans. In zijn oorspronkelijke staat bevatte het Rijnwater al vrij veel calcium (afb. 6); uit de verkregen uitkomsten kan worden geconcludeerd, dat het natuurlijk calciumgehalte ongeveer 50 mg Ca* bedraagt. Ook hierbij werd van omstreeks 1930 af een regelmatige toeneming van het gehalte waargenomen. Tussen de uitkomsten van het onderzoek naar het magnesiumgehalte, verkregen in de periode 1875-1890 en die, welke tegenwoordig worden gevonden, bestaat vrijwel geen verschil (afb. 7). Het Mg-gehalte wordt dus kennelijk niet of niet waarneembaar door kunstmatige lozing verhoogd. Dit is geheel in overeenstemming met de ervaring, dat het magnesiumgehalte niet met de waterafvoer varieert.
4.3. Natuurlijke anorganisch-chemische samenstelli~~gvan het Rijnivater Uit het vorengaande moge blijken, dat uit het in de loop der jaren verzamelde cijfermateriaal een vrij betrouwbare indruk kan worden verkregen over de natuurlijke samenstelling van het rivierwater, althans van de meeste componenten. Van kalium en natrium zijn geen cijfers uit de vorige eeuw bekend. Voor
MAGNESIUM mg/( I
(Mgb*)
Afb. 7 Magnesiumgehalte 1875-1 959
11109-
876-
5
-
4-
32-
-
l O
1 1 B75 80 85
1 90
1
1
95 I900 d5
I l0
I 15
I 20
I 25 3 0
I 35
I I I I 4 0 45 50 55 59
~
wat betreft eerstgenoemde component kan geen grote fout worden gemaakt als het natuurlijke gehalte op ca. 5 mg/l wordt gesteld (zie 4.2.). Het natriumgehalte kan dan op de volgende manier worden berekend: ClSOrHC03Totaal
Anionen 12 mg/l = 0,34 35 mg11 = 0,73 160 mg11 = 2,62 3,69
m m m m
aeq. K+ aeq. Ca* aeq. Mg* aeq.
Kationen 5 mgfl = 0,13 50 mg11 = 2 3 0 10 mg/l = 0,83 3,46
m aeq. m aeq. m aeq. m aeq.
Het natuurlijke natriumgehalte bedraagt dus: (3,69 3,46) 23 = 4 mg/l. De omvang van de verzouting kan worden bepaald door de samenstelling van het rivierwater te vergelijken met die van de rivier in zijn natuurlijke staat. In tabel 2 is dit gedaan voor 1958. Uit deze tabel blijkt duidelijk, dat de verzouting van de Rijn voornamelijk wordt veroorzaakt door kunstmatige lozing van de
-
115 69 155
TABEL 2 Natuurlijk gehalte in mg 12 35 160
60 6 72 10
5 5 50 1o
1958lmg Cl-
s&- HCO3Na+
K+ Ca* Mg*
Vermeerdering door kunstmatige lozing 103 mg of 2,91 m a e z 34 mg of 0,71 m aeq. 55 mg of
3,62 m aeq. 2,39 m aeq.
22 mg of
1,10 m aeq.
-
3,49 m aeq.
ionen Cl-, S04--, Na+en Ca++, wat neerkomt op verontreiniging door de zouten: keukenzout (NaCl), natriumsulfaat (N%SO,), calciumchloride (CaCl,) en calciumsulfaat (CaS04). Het keukenzout is het hoofdbestanddeel van onbruikbare zoutresten, die bij de winning van kali-zouten worden verkregen en ook van het zoute mijnwater in het steenkolenbekken van de Ruhr. Calciumchloride is een afvalprodukt, dat bij de Solvaysodabereiding op zeer grote schaal wordt gevormd, natriumsulfaat en calciumsulfaat zijn produkten, die ontstaan bij het neutraliseren van zwavelzuur bevattend afvalwater. 4.4. Bronnen i:un verzouting De tot dusver besproken cijfers over de anorganische samenstelling van de Rijn hadden uitsluitend betrekking op de hoedanigheid van het rivierwater in ons land. Tenminste even belangrijk is de kennis van de samenstelling van het Rijnwater over de gehele loop van de rivier, vooral om op deze wijze de relatie tussen de verontreiniging en de bronnen hiervan te kunnen vastleggen. Dit is o.a. mogelijk geworden door het Rijnwateronderzoek van de Internationale Commissie tot bescherming van de Rijn tegen Verontreiniging; met dit ondenoek werd in 1953 een begin gemaakt. In afb. 8 zijn de uitkomsten voor het chlooriongehalte over de periode juni 1953 tot juni 1954 weergegeven. Over het Zwitserse traject Eschenz-Bazel (Kembs) kan van een verontreiniging met chloriden nauwelijks worden gesproken. In CHLOORION
(Cl-)
l
o
Afb. 8
l/ 'I
ESCLIENZ
lbo
Iioo KEMBS
Bol
Cl~looriortgehaitejuni 1953
ioo LAUTERBOURG
500WWûACH 1200
7bo
sbollslio
-
REL! LûBlTH
juni 1954
I&
KM
Kembs bedroeg het gemiddelde Cl--gehalte slechts 10 mg/l. Over het gedeelte Kembs tot Lauterbourg, waar de Rijn de grens tussen Frankrijk en Duitsland vormt, treedt een aanzienlijke stijging van het chlooriongehalte (van 10-87 mg C1-/l) op. Deze sterke vermeerdering van het chloridegehalte moet hoofdzakelijk worden toegeschreven aan de lozing van het afvalzout van de kalimijnen in de Elzas en in Baden. Van Lauterbourg tot Braubach (even bovenstrooms van Koblenz) treedt praktisch geen verontreiniging met anorganische zouten op. Over het traject Braubach-Rees (Lobith) neemt het chloridegehalte weer aanzienlijk toe nl. van 83 tot 143 (163) mg/l. Afgezien van de verhoging van het chloridegehalte door de lozingen van huishoudelijk afval, die behalve op het onderhavige gedeelte, in meer of mindere mate over de gehele loop van de Rijn plaatsvindt en waarop hieronder nog zal warden teruggekomen, zijn op het traject Braubach tot de Duits-Nederlandse grens de volgende bronnen voornamelijk oorzaak van de verdere verzouting van de Rijn: a. de Moezel; behalve de omstandigheid, dat het natuurlijk zoutgehalte van deze zijrivier van de Rijn al vrij hoog is, wordt het Moezelwater in sterke mate verontreinigd met de afvalproclukten van de chemische industrie; o.a. is een groot gedeelte van de Franse soda-industrie in het stroomgebied van de Moezel gevestigd; b. de lozingen van de industrie in het Ruhrgebied; verreweg de belangrijkste bron van verzouting is hier het zoute mijnwater. Hoe de belasting van het Rijnwater met chloride zich op de verschillende trajecten van de loop zich gedurende de periode 1953 tot 1958 verder heeft ontwikkeld, is op bijzonder duidelijke wijze weergegeven in het 3e rapport (1956-1958) van de Intertionale Rijncommissie. Een copie hiervan wordt in afb. 9 aangetroffen. Uit dit schematisch overzicht kan het volgende worden geconcludeerd. Gedurende de periode 1953-1958 is de totale chlorideafvoer verder toegenomen. Deze toeneming moet voornamelijk worden toegeschreven aan een verhoging van de chlorideafvoer van de Moezel en een vermeerderde chloridebelasting op het traject KembsSeltz (Lauterbourg). Uit afb. 9 blijkt duidelijk het relatief grote aandeel van de Moezel in de verontreiniging van het Rijnwater met chloriden. De invloed van het Duitse industriegebied aan de benedenloop van de Rijn is sedert 1953 vrijwel gelijk gebleven. De bijdrage van de lozing van huishoudelijk afvalwater in de chloridebelasting van de Rijn is eenvoudig te berekenen. In het stroomgebied wonen ongeveer 20 miljoen
KG/SEc-l
Afb. 9 Cl~lorideafvoer,gemiddelde waarden per jaar LO.
I LOBIIH
K L = KEMBS
BR - 8 R A U B A C H ES = ESCHENZ LA. = LAUWRBOURG
O
m
a
m
BOVENSTROOMS ES. ES-KE. KE-LA.
s
LA-ER. CHLORIO AFVOER MOEZEL ER- LO. (zondar Moezel1
mensen. Per dag en per hoofd wordt ongeveer 30 g Cl- afgevoerd. De chloridebelasting van de Rijn tot aan de Nederlandse grens bedraagt dan ca. 600.000 kg/dag of 7 kg/sec. De omvang van deze soort lozing is dus vrijwel te verwaarlozen als deze wordt vergeleken met de grootte van de industriële zoutafvoeren. 5. Vervuiling van het Rijnwater Evenals is gedaan bij de behandeling van de verzouting, zal bij de bespreking van de vervuiling van het Rijnwater eerst aandacht worden besteed aan de toestand van het rivierwater in ons land, waarna de bronnen van vervuiling zullen worden besproken aan de hand van gegevens van de Internationale Rijncommissie en de Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.v. 5.1. Hoedanigheid van het Rijnwater in ons land Hoezeer men tegenwoordig ook overtuigd is, dat de oxydeerbaarheid van water of het KMn0,-verbruik slechts een zeer ruwe maat is voor het gehalte aan organische stoffen, evenzeer kan men ervan overtuigd zijn, dat deze methode van onderzoek voor de beoordeling van de kwaliteit van water tot dusver van grote betekenis is geweest en ook, dat de bepaling van de oxydeerbaarheid voorlopig nog wel niet van het onderzoekprogramma zal worden geschrapt. Wij mogen ons dan ook wel gelukkig prijzen; dat reeds van 1900 af cijfers voor het KMn04-verbruik van het Rijnwater ter beschikking staan. In afb. 10 is de vermeerdering van het KMnO4-verbruik in de periode 1900 tot 1959 weergegeven. Omstreeks 1900 werd een gemiddeld KMn0,-verbruik van 11 mg/] gevonden; op goede
KM^ %-VERBRUIK
mgA
Afb. I0
Vermeerdering KMn04-verbruik 1900-1959
gronden mag worden aangenomen, dat deze waarde slechts weinig zal hebben verschild van de oxydeerbaarheid van het Rijnwater in zijn natuurlijke staat. Van 1900 af tot 1925 vond een regelmatige stijging van de oxydeerbaarheid plaats. Daarna bleef het gehalte aan organische stoffen kennelijk jarenlang (19251940) vrij constant. Gedurende de jaren van de 2e wereldoorlog trad zelfs een verlaging van het KMn0,-verbruik in maar na 1945 werd een sterke stijging waargenomen, waarvan het einde nog niet in zicht is. (De bijzonder hoge uitkomst over 1959 hangt natuurlijk samen met de geringe afvoer van de Rijn in dat jaar). AMMONIUM (NH;)
0 1 l&( $0
.
Afb. 11
'%b :i2 'r'r
'26
h
'20 '52 'd4 '56 '28
Arnrnoniz~rngehalte 1928-1958
Ammonium (NH,) komt in oppervlaktewater, ook al wordt dit niet door mens en industrie verontreinigd, steeds voor. Over het algemeen zal het gehalte laag zijn; de eerste analyses van de Rotterdamse Drinkwaterleiding maken bij de opgave van de uitkomsten van het onderzoek van het rivierwater melding van de aanwezigheid van sporen ammonium. Het gehalte zal dus omstreeks 1880 niet hoger zijn geweest dan 0,l mg/l, misschien zelfs lager. Omstreeks 1930 (afb. 11) bedroeg het NH,-gehalte 0,2-0,3 mg/l. Een sterke stijging trad op in de periode 19401944 met een sterke inzinking in 1945. Na 1945 liep het ammoniumgehalte successievelijk weer op. In 1945 werd voor het eerst een gemiddelde waarde 1 mg/l gevonden. Sedertdien is het gemiddelde gehalte steeds boven 1 mg gebleven met de exceptioneel hoge waarde van 2,2 mg/l over 1959. De sterk toegenomen belasting van het rivierwater met organische stoffen, zich manifesterend door de vermeerdering van KMn0,-verbruik en ammoniumgehalte (ammonium als afbraakprodukt van stikstofhoudende organische verbindingen) bleef ook niet zonder invloed op de zuurstofhuishouding van het rivierwater. Gevoeglijk mag worden aangenomen, dat het Rijnwater in zijn natuurlijke staat steeds vrijwel was verzadigd met zuurstof. Het zuurstof verzadigingspercentage zal meestal geschommeld hebben tussen 90 en 100. Hoe de situatie tegenwoordig kan zijn leert de grafiek van afb. 12, waarin over 1959 per maand de minimum, de gemiddelde en de maximum uitkomsten voor het
-
rnnm
MlNIM GEMIOOELOE MAXIMUM
Afb. 12 Minimum, gemiddelde en maxirnum zuurstofverzadigingspercentages over 1959
zuurstofverzadigingspercentagezijn weergegeven. Bijzonder weinig zuurstof bevatte het water in de maanden juli (gem. 44%), augustus (gem. 38%) en september (gem. 40%). Het is wel tekenend, dat de gemiddelde waarde over het gehele jaar slechts 52% bedroeg en dat in juli eenmaal zelfs een percentage van 33 werd gevonden, waarbij de toestand van anaërobie al bedenkelijk naderbij begint te komen. Het zuurstofgehalte van het rivierwater is enerzijds afhankelijk van het zuurstofverbruik van het water, anderzijds van de natuurlijke plaatsvindende aëratie. Het zuurstofverbruik zal voor een groot deel bestaan uit de zuurstof, die door micro-organismen wordt gebruikt voor de oxydatie van organische stof en ammonium. Een maat hiervoor is het zg. B.0.D.-5 cijfer, waarmee het zuurstofverbruik in 5 dagen bij 20 OC wordt aangegeven. Bij een gelijk blijvende mate van aëratie zal het water een Jager zuurstofgehalte hebben naarmate de B.O.D. waarde hoger ligt. Cijfers voor het B.O.D. van het rivierwater staan slechts over de laatste jaren ter beschikking. Wij weten dus niet hoe het biochemisch zuurstofverbruik vroeger is geweest. Op grond van waarnemingen elders, waar de omstandigheden slechts weinig verschillen van de natuurlijke condities, alsmede het biochemisch zuurstofverbruik, dat aan de bovenloop van de Rijn wordt gevonden, mag worden aangenomen, dat dit verbruik vroeger een waarde van 1-2 mg/l moet hebben gehad. Vergelijken wij hiermee de uitkomsten over 1958 (een vrij gunstig jaar) en 1959 (een ongunstig jaar) dan kan men tot geen andere conclusie komen, dan dat het Rijnwater in ontstellende mate is vervuild met assirnileerbaar, d.w.z. door micro-organismen te verwerken, materiaal (tabel 3). TABEL 3 Biochemisch murstofverbmik B.O.D. (Lek-Bergambacht)
jaar
min.
gem.
max.
1958 1959
3 ,5 2,s
5,9
10,9 12,4
7,6
Weliswaar is de omstandigheid, dat het hier assimileerbaar organisch materiaal betreft aan de ene kant wel gunstig maar tenslotte moet er ook voldoende zuurstof zijn om de biochemische oxydatie zo volledig mogelijk te doen verlopen. Ook mag niet worden vergeten, dat naast assimileerbare ook niet assimileerbare organische stoffen voorkomen en dat laatstgenoemde bij de mineralisatie ook kunnen worden gevormd.
Het nitraatgehalte van het Rijnwater is in de loop der jaren eveneens aanmerkelijk gestegen. Het voorkomen van NO, is weliswaar geen aanwijzing van een vervuiling maar wel voor een verontreiniging met organische stikstofverbindingen, die door de zelfreiniging zijn gemineraliseerd. Het nitraatgehalte is dus een aanwijzing voor de organische vervuiling, die de rivier te doorstaan heeft gehad. Oorspronkelijk was het nitraatgehalte van de Rijn zeer laag; de analyses van de Rotterdamse Drinkwaterleiding van de vorige eeuw maken melding van sporen nitraat, wat neerkomt op een hoeveelheid van 1 à 2 mg N0,/1. Deze waarde is in overeenstemming met de uitkomsten voor het nitraatgehalte van het rivierwater in de bovenloop (Eschenz 1,s mg/l). In tabel 4 zijn enkele cijfers vermeld door het nitraatgehalte voor de jaren 1958 en 1959. TABEL 4 NO3-gehalte in mg11 (Lek-Bergambacht) jaar min. gem. max. 1958 5 9 14 1959
5
8
12
Het nitraatgehalte is onder invloed van de toenemende belasting van het rivierwater met organische stikstofverbindingen toegenomen van 1-2 mg tot ca. 9 mg/l. In afb. 13 is de toeneming van het ijzergehalte weergegeven.
1900
10
'20
'30
Afb. I3 Toeneming ijzergelialte 1900-1959
Vóór 1900 bevatte het Rijnwater slechts een geringe hoeveelheid ijzer nl. ca. 0,2 mg/l; omstreeks 1930 was dit opgelopen tot 0,3 mg/l. Na 1950 trad een aanzienlijke stijging op. In 1959 bedroeg het gemiddelde ijzergehalte zelfs 1,3m g/l. Voor een deel is het ijzer afkomstig van industrieel afvalwater, dat afgevoerd in het rivierwater aanleiding gaf tot uitvlokking van ijzerhydroxyde. Bij niet vervuild water treedt bezinking op, maar door anaerobie kan het ijzer weer in oplossing gaan. De vermeerdering van het ijzergehalte moet dus, althans voor een deel, worden gezien als een gevolg van de toeneming van de organische vervuiling. . Een gevolg van de toenemende vervuiling van het Rijnwater is geweest, dat de pH successievelijk lager is geworden. Tegenwoordig zijn pH-waarden van 7.4-7.6 heel normaal; somtijds worden zelfs lagere uitkomsten bv. 7.3 waargenomen. De pHdaling heeft twee oorzaken; in de eerste plaats de lozing van zuur afvalwater (beitswater) maar als andere oorzaak moet de zuurproduktie bij de zelfreiniging niet over het hoofd worden gezien. Laatstgenoemde invloed gaat bij toenemende organische belasting steeds meer van betekenis worden. Het slib, dat de Rijn meevoert is deels van organische, deels van anorganische aard. Onder normale omstandigheden wisselt het gehalte niet sterk (20-30 mg/l). Hogere gehalten komen uitsluitend voor in zg. perioden van dik water, waarin wel eens een hoeveelheid slib van ca. 200 mg/l werd waargenomen. Een hoog slibgehalte is echter geen indicatie voor verontreiniging. Het bestaat dan hoofdzakelijk uit klei. KMn0,-verbruik, zuurstofgehalte, B.O.D. geven slechts een algemene indruk omtrent de vervuiling met organische stoffen. Meer en meer wint het inzicht veld, dat de wateranalyse moet worden uitgebreid met methoden, die meer zijn gericht op het aantonen en bepalen van speciale groepen organische stoffen, zodat een beter beeld wordt verkregen omtrent de aard van de verontreinigingen. In verband hiermee wordt ten behoeve van drinkwatervoorziening al gedurende verscheidene jaren het gehalte aan smaakstoffen door het proefondervindelijk vaststellen van de smaak en het gehalte aan detergente stoffen bepaald. Hierbij werden ook reeds zeer interessante uitkomsten verkregen. In afb. 14 is de verhoging van het smaakgetal van 1954 t/m 1959 weergegeven. Hierbij valt het op, dat m.b.t. de smaak de hoedanigheid van het rivierwater vooral de laatste jaren sterk is verslechterd. In het droge jaar 1959 was het rivierwater in bovenmatige wijze met smaakstoffen bezwangerd.
90 -l 8070605040-
30-
s10O 1951
'25
'27
'26
Afb. 14
a
28
'5$
Smaakgetal 1954-1959
Tot dusver bleek het gehalte aan detergente stoffen onder normale omstandigheden wat betreft de waterafvoer 0,l-0,2 mg/l te bedragen. Zoals uit afb. 15 blijkt nam in het zeer droge 2e halfjaar 1959 de hoeveelheid detergente stoffen toe tot 0,4 mg/l. De betekenis van dit cijfer zal duidelijk worden als men zich realiseert, dat detergente stoffen bij de waterzuivering niet eenvoudig zijn te verwijderen en dat de tendens bestaat om het maximaal toelaatbare gehalte in drinkwater van 1 mg/l te verlagen tot 0,5 mg/l. 5.2. Bronnen van vervuiling Het ligt voor de hand, dat het voor een sterk geïndustrialiseerd DETERGENTEN
I
Afb. 15
N 9
WATER AFVOER
IDETERGENTE STOFFEN
Gehalte aan detergente stoffen over 1959
64
gebied als het stroomgebied van de Rijn met 20 miljoen mensen ondoenlijk is om een ook maar zeer oppervlakkig en weinig gedetailleerd overzicht te geven van de bronnen van vervuiling. Voor een veel kleiner conglomeraat zoals een stad is dat dikwijls een bijzonder moeilijke opgave. De belangrijkste bronnen van vervuiling zijn de steden en dorpen door de lozing van huishoudelijk afvalwater, de levensmiddelenindustrie in de ruimste zin van het woord, de chemische industrieën en uit de aard der zaak ook de scheepvaart. Een goede indruk over de mate waarin het Rijnwater op verschillende punten van zijn weg naar ons land is verontreinigd met organische en andere tot vervuiling aanleiding gevende stoffen: kan worden verkregen door bestudering van de resultaten, die door de Internationale Rijncommissie werden verkregen bij het onderzoek van 1953-1954. In de afb. 16 en 17 zijn de uitkomsten van dit onderzoek in de vorm van grafieken weergegeven. In de omgeving van Eschenz kan op de hoedanigheid van het rivierwater geen aanmerking worden gemaakt. Het water was hier met zuurstof verzadigd, de B.0.D.-waarde was laag, ammoniak was afwezig en nitraat kwam slechts in zeer geringe concentratie voor. Op het traject Eschenz-Kembs vond een geringe organische verontreiniginng plaats, B.O.D., NH, en NO, waren in Kembs iets hoger dan bij Eschenz. Op het gedeelte
I
HEN2
Afb. 16
2W KEMBS
I
I
300 U10 LAUIERBOURG
l SM BRAUBACH
REES LOBIIH
Uitkonlsten van het onderzoek door de Interriationale Rijticornmissie 1953-1954: pH, B.O.D., % Oz
o
-
w4
-
Phnol
mgli
403402-
901O ESCHEHI
Afb. 17
KELBS
LAUTERKURG
Uitkomsten van het onderzoek door de Internationale Runcommissie 1953-1954: NH4, NOs, fenol
Kembs-Lauterbourg, waar het chloridegehalte wel sterk toeneemt, zijn kennelijk geen belangrijke bronnen van vervuiling, de verkregen cijfers wijzen zelfs op een geringe verbetering van de waterkwaliteit. Op het traject Lauterbourg-Braubach was de zoutbelasting te verwaarlozen, de verontreiniging met organische stoffen daarentegen vrij aanzienlijk. Dit behoeft geen verwondering te wekken; de Rijn stroomt hier door een gebied met verschillende grote steden (Karlsruhe, Mannheim, Stuttgart, Frankfurt enz.). In Braubach was de pH gezakt tot 7.5, het B.O.D. opgelopen tot 4.2; ammoniak, nitraat en ook het fenolgehalte waren aanmerkelijk gestegen. Het zuurstofverzadigingspercentage was gedaald tot 70. Bijzonder groot bleek de vervuiling van de Rijn door woon- en industriecentra van het land Rijnland-Westfalen. In Lobith bedroeg de gemiddelde B.0.D.-waarde niet minder dan 6,8 mg, het ammoniakgehalte was opgelopen tot 1,51 mg en het zuurstofverzadigingspercentage was gedaald tot 59%. Door de Arbeitsgemeinschaft Rhein-Wasserwerke e.v. Dusseldorf is over de jaren 1953 tot en met 1958 een zeer uitvoerig onderzoek ingesteld naar de hoedanigheid van het Rijnwater op het traject Leverkusen (even ten noorden van Keulen, km 699.2)
tot Homberg (Duisburg, km 785). Zoals te verwachten was bleek ook bij dit onderzoek, dat de belasting met organische stoffen bijzonder hoog was. Het KMn0,-verbruik nam van Leverkusen tot Wittlaer (tussen Dusseldorf en Duisburg) duidelijk toe om daarna weer enigszins te dalen. De pH vertoonde speciaal tussen Wittlaer en Hamborn een duidelijke daling, die kennelijk wijst op de lozing van zuur bevattend industrie-afvalwater. Opvallend was de vermeerdering van het ijzergehalte op het gedeelte Leverkusen-Homberg. Onomstotelijk werd ook vastgesteld, dat op dit traject een aanzienlijke kwaliteitsverslechtering optreedt met betrekking tot het voorkomen van reuk- en smaakstoffen. Het hierboven vermelde onderzoek, waarover tot 1958 werd gerapporteerd, wordt door genoemde Arbeitsgemeinschaft voortgezet. Door Holluta is t.b.v. de Arbeitsgemeinschaft een zeer uitvoerig onderzoek ingesteld naar de aard van de organische verontreinigingen. Concentratie van organische stoffen vond plaats door adsorptie aan actieve kool, waarna de met organische stoffen beladen kool werd geëxtraheerd met verschillende oplosmiddelen zoals ether, pentaan, benzol en chloroform. De extracten werden gesplitst in de volgende groepen: a. b. c. d. e.
organische basische verbindingen; organische amfotere verbindingen; neutrale organische verbindingen; fenolachtige verbindingen; organische zuren.
Door verdere chemische analyse konden uit deze 5 groepen meer dan 30 organische verontreinigingen worden gelndentificeerd, van 17 kon de identiteit met een zekere mate van waarschijnlijkheid worden vastgesteld. Uit het onderzoek van Holluta bleek verder, dat van de 5 bovenvermelde fracties die van de neutrale stoffen verreweg de belangrijkste was, niet alleen wat betreft de hoeveelheid maar ook met betrekking tot de samenstelling. Voor een deel bestond deze neutrale fractie namelijk uit koolwaterstoffen, kennelijk afkomstig van de verontreiniging van het rivierwater met petroleumprodukten. Daar de drempelwaarde van deze olieprodukten voor reuk en smaak zeer laag ligt, of anders gezegd, daar deze stoffen zelfs bij zeer grote verdunningen aan het water reuk en smaak verlenen, is de vervuiling met petroleumprodukten bijzonder onaangenaam en hinderlijk voor de waterleidingbedrijven, die
het rivierwater moeten gebruiken voor de bereiding van drinkwater. Verontreiniging van het Rijnwater door olieprodukten is mogelijk door lozingen van raffinaderijen, door de lozing van stooken smeerolieresten met het bilge-water van motorschepen, het schoonmaken van tankers, het schoonspaelen van brandstoftanks, e.d. Wat betreft deze groep van verontreinigingen kunnen dus de scheepvaart en de raffinaderijen als de voornaamste bronnen van vervuiling worden gezien.
Sedert 1954 wordt de p-activiteit van het rivierwater regelmatig bepaald door de grote waterleidingbedrijven, die belang hebben bij de hoedanigheid van de Rijn. Afgezien van een korte periode van iets verhoogde activiteit, die kennelijk een gevolg was van een verhoogd gehalte aan radio-actieve stoffen in de atmosfeer en neerslag, zijn er geen aanwijzingen, dat de Rijn tot dusver met radio-actieve stoffen werd besmet. De verkregen uitkomsten hebben dus vrijwel uitsluitend betrekking op het natuurlijke gehalte aan radio-actieve stoffen. 6. Wateronderzoek Het normale wateronderzoek omvat voorzover het de anorganische bestanddelen betreft de bepaling van Cl-, S 0 1 - , M@, Fe en Mn. Voor HC03-, NOC, NO3-, Na+, K+, Ca*, het opsporen van organische vervuiling wordt gebruikt gemaakt van de bepaling van het KMn0,-verbruik, het B.O.D., het 0,gehalte en het ammoniumgehalte. Op grond van de uitkomsten, die door toepassing van bovenvermeld onderzoekschema worden verzameld, verkrijgt men een redelijk inzicht in de samenstelling van het onderzochte water. Toch moet de vraag rijzen of men bij het onderzoek van,verontreinigd oppervlaktewater niet verder moet gaan en of niet andere analysemethoden moeten worden toegepast, waarvan de uitkomsten meer zeggen omtrent de aard van de voorkomende verontreinigingen. In het bijzonder geldt dit voor het onderzoek naar de organische verontreinigingen. Voor de fenolen bestaat reeds sinds jaren een vrij geschikte analysemethode, die bij het onderzoek van oppervlaktewater ook regelmatig wordt toegepast. Sedert enkele jaren wordt nu ook het rivierwater onderzocht op het voorkomen van detergente stoffen, maar het is duidelijk, dat men het onderzoek, dat specifiek is gericht op het aantonen en
bepalen van scherp omlijnde groepen van chemische verbindingen, verder moet uitbreiden. Zo zou het bijzonder gewenst zijn de bepaling van petroleumprodukten bij het wateronderzoek op te nemen. Ook zou het aanbeveling verdienen het anorganisch chemisch onderzoek uit te breiden met het onderzoek naar sporen elementen, waarbij de spectraal-analyse resp. de röntgenspectrografie goede diensten kan bewijzen.
7. Classificatie van oppervlaktewateren en de plaats, die aan de Rijn in het classificatieschema moet worden toegekend De alom toenemende behoefte aan oppervlaktewater voor allerlei doeleinden (drinkwater, industrie, recreatie enz.) enerzijds en de toenemende vervuiling anderzijds heeft in verschillende landen de behoefte doen gevoelen het oppervlaktewater in te delen in verschillende klassen, waarbij de hoedanigheid als maatstaf wordt gebruikt. Uit de aard der zaak is een dergelijke indeling niet mogelijk zonder rekening te houden met het doel, waarvoor het water zal worden gebruikt. Het is duidelijk, dat de hoedanigheidseisen voor water, dat uitsluitend voor scheepvaart wordt gebruikt, heel anders uitvallen dan die, welke bv. voor zwemwater of voor oppervlaktewater, waaruit drinkwater zal worden bereid, zullen moeten gelden. Schema's voor de indeling van oppervlaktewater volgens de kwaliteit zijn reeds in verschillende landen opgesteld. Gezien het subjectieve karakter van zo'n classificatie, is het begrijpelijk, dat de maatstaven, die bij de indeling worden gebruikt, niet eensluidend zijn. In het bijzonder treden verschillen op bij de waardering van de betekenis van de anorganische componenten. Meer overeenstemming bestaat ten aanzien van de indicatoren voor de organische vervuiling zoals B.O.D., KMn0,-verbruik, kleur, zuurstofverzadigingspercentage, ammoniumgehalte, reuk en smaak. In overeenstemming met het voorstel van de Deutscher Verein von Gas- und Wasserfachmannern (D.V.G.W.) en de Verband der deutschen Gas- und Wasserwerke (D.G.W.) werden drie groepen oppervlaktewater onderscheiden nl.: A. oppervlaktewater, dat zonder enig voorbehoud geschikt is voor de bereiding van drinkwater; B. water, waarbij een met hoge kosten gepaard gaande zuivering moet worden toegepast om bruikbaar drinkwater te krijgen; C . oppervlaktewater, dat eigenlijk ongeschikt is om als grondstof voor de bereiding van drinkwater te worden gebruikt. Met behulp van tabel 5 , waarin bovengenoemde groepen nader zijn gespecificeerd, kon het Rijnwater worden geclassificeerd.
TABEL 5
Kleur mg Pt11 KMn04 mg/l % 02 B.O.D. 5 d 1 NH4 mg11 Reuk en smaak
Fenolen 1
,u g111
A
B
C
< 10 < 18 > 60 < 2 < 0,2
10-30 18-40 60-30 2-5 0,2-1
vrijwel zonder
gronderig zonder chemicaliën
> 30 > 40 < 30 > 5 > 1
<
5
5-25
weerzinwekkend chemicaliën petroleumprod. e.d.
vóór 1875
+ 10 + 10 > 90 < 2 < 0,2
zonder
1958
A A A A A A
1959
21 24
B B
v
C B/C C
1,o afwijkend smaak chem.
> 25
Voor B.O.D. en fenolen Amerikaanse richtlijnen (zie: E. W. Steel
36 34 52 74 2,2
sterk afwijkend smaak chem.
1O
-
Water Supply and Sewerage).
nov. 1959
C
B B C C C
B
51 50 45 8,s 4,s weerzinwekkend smaak
C C
9
B
B C C C
Behalve de chemische samenstelling van de Rijn in zijn natuurlijke staat, zijn de gemiddelde analyseuitkomsten over 1958 (een iets gunstiger dan gemiddeld jaar), 1959 (een zeer droog jaar) en nov. 1959 samengevat. Uit tabel 5 blijkt duidelijk hoezeer het vroeger zo zuivere Rijnwater tegenwoordig met afvalstoffen is besmet. In het wat betreft de waterafvoer vrij gunstige jaar 1958 konden kleur en KMn0,-verbruik nog in klasse B worden ondergebracht; op grond van de gemiddelde uitkomsten van B.O.D., NH, en smaak moest het rivierwater ongeschikt worden geacht voor de bereiding van drinkwater. Indien men hierbij overweegt, dat deze beoordeling is gebaseerd op de gemiddelde cijfers, dan ligt de conclusie voor de hand, dat voor een deel van het jaar de classificatie beduidend ongunstiger zou zijn uitgevallen. Over 1959 moest het Rijnwater ook wat betreft de kleur in groep C worden ingedeeld; hoe treurig het met de hoedanigheid van het Rijnwater in de laatste drie maanden van 1959 gesteld was blijkt wel uit de gegevens in de laatste kolom van tabel 5, waarin de gemiddelde uitkomsten over november 1959 zijn weergegeven.
De biologie van de Riin door dr. G . P. H . van Heusden
Inleiding Het leven in een zo grote rivier als de Rijn is veelvormig. Bovendien bestaan tussen de organismen onderling verbanden, die ze elk een onderdeel doen zijn van grotere levensgemeenschappen. Deze worden weer beïnvloed door de omstandigheid, dat de Rijn in open verbinding staat met de zee, de Zwitserse meren en vele zijrivieren en kanalen, die vrijwel alle Europese rivieren onderling verbinden. Daarenboven wisselt het karakter van de rivier sterk naar gelang een grotere of kleinere waterafvoer plaatsvindt. Dit alles maakt het onderwerp van deze voordracht tot een zo uitgebreide aangelegenheid, dat ik mij moet bepalen tot de hoofdlijnen en enkele interessante details. TerwiUe van de overzichtelijkheid zal zo veel mogelijk met schema's en indelingen worden gewerkt, die geabstraheerd zijn van de natuurlijke toestand, die in werkelijkheid ingewikkelder is. Wij verdelen naar algemeen gebruik de levende organismen in de volgende drie levensgemeenschappen (biocoenosen): a. het nekton: de vrij zwemmende dieren, die zich kunnen verplaatsen onafhankelijk van de stroom; b. het pedon: de organismen, die aan de bodem zijn gebonden, hetzij vastzittend, hetzij rondkruipend;
c. het plankton: de organismen, die in het water zweven of zwemmen en met de stroom worden meegenomen.
Het nekton Dit omvat in de Rijn uitsluitend vissen. Er zijn 40 soorten vissen uit de Rijn bekend, waarvan 35 in ons land. Opvallend is hun grote verscheidenheid in levenswijze. Zij laten zich in navolging van Redeke (12) als volgt indelen.
Bioloog Gemeentewaterleidingen van Amsterdam.
a. Limnofielen 6 soorten vissen, die zich bij voorkeur in stilstaande wateren ophouden, maar ook wel worden aangetroffen in stille bochten en afgesneden armen van de rivier. Voorbeelden: snoek, karper, zeelt. b. Ubiquisten 12 soorten, die zich zowel in stilstaand als stromend water thuis voelen zoals snoekbaars, brasem, pos. c. Permanenten 6 soorten, die uitsluitend in de rivieren worden aangetroffen en zich alleen daar kunnen voortplanten. Voorbeelden: barbeel, serpeling, sneep. d. Katadromen 1 soort, namelijk de paling, die veel in de rivieren wordt gevangen, maar naar zee trekt om daar te paaien. De jongen komen weer terug uit zee om verder in het zoete water op te groeien. e. Anadromen 10 soorten vissen, die in zee leven en groeien, maar de rivieren komen opzwemmen om er hun eieren te leggen. Opvallend is daarbij, dat zij niet alle even ver gaan. Zo trekt de spiering tot Wijk bij Duurstede, de houting tot Wesel, de zeeforel tot Mannheim, de steur tot Basel en de zalm tot Schaffhausen. De paling wordt tot in de Zwitserse meren gevangen. f. Reofielen 5 soorten, die alleen in beken leven en dus niet in de Rijn in ons land worden aangetroffen, maar wel in Zwitserland, waar de Rijn zulk een karakter heeft. Voorbeeld: forel, vlagzalm, elrits.
Totaal: 40 soorten.
Het zal duidelijk zijn, dat het door deze veelzijdigheid van de natuur ondoenlijk is alles tot in detail te behandelen. Ook zal het duidelijk zijn, dat niet alle soorten op gelijke wijze op bv. de vervuiling vin de rivier reageren. Het meest gevoelige stadium in hun leven is dat van ei en larve. De paling leeft dan in de eeuwig schone oceaan. De ubiquisten en limnofielen bevolken de rivier steeds opnieuw van uit de omgeving. Daarop bestaat dan ook nog steeds een lonende visserij. Andere soorten zijn er slechter aan toe. Bloeiende visserijen op de rivier zijn ten onder gegaan, zoals die op steur, zalm, houting en elft.
Voor één vissoort wil ik een uitzondering maken en daarover wat meer vertellen, namelijk de zalm.
Ik begin met te citeren uit Schlegel, die in 1862 een boek schreef over de vissen van Nederland (13). De Zalni, die in liet Hoogdiritscli Lachs genoenid iitordt, bekleedt de voorriaamste plaats bi de vischvangst op onze rivieren. De verspreidilig van den za1111neerrit eetie buitengeii~oneiritgestrektheid in. Hij ~tlordtin de zeeën der kortde geivesten van Iiet gelieele noordelijke lialfrond aangetroffen. Hij k o ~ n tin den noordelijke Atlantischeii Oceaari tot aan de klist van Neiv-York en zelfs zrridelijker voor; in Ertropa tot aan de noordkristen >7aiiSpanje eii Frarikrijk, e11 alle kirsteri van GrootBrittaiirzië; hij beivoorit verder de Noordzee, en ivordt in de gehele Oostzee ionargenoi~ieri;ineii treft he111ook in de Kaspisclie ert Zivarte Zee aan, maar Iiij konit daarentegen niet in de Middella~idsclieZee voor. Oin voort te telen verzar~ielenzich echter de zalmen en zive~nrnengezellig, eii veelal in groote menigte, alle de iii vooriioer~ide zeeën iritkorneride rivieren op, o111 daarin kriit te scliiete~l.Zij bepalen zich hierbij niet tot het benedenintegendeel allengs zoover op als zij deel der rivieren, ninar z~t~er~iiiieii kininen, springen ter hoogte vati tien tot tii>aalf voet over rotsblokkeri, zoo als b.ir. de it~atervallenD i j Lairfferl in Zivitserland, kleine ii~ateri~alleri, ziveniineli de zijtakken der rivieren iri, en ivordeii alleen door oiioverkonlelijke beletsele~i,zoo als b.v. de Rijnilal bij Schnffhairseri in Zivitserland, belet, de rivier verder op,tJaarts te koineri. Warrrreer zij zicli iti liet voorjaar vereenigen, i~ertoevenzij eerst eerieli korteren of larigereii tijd aan de k ~ ~ sbij, t , o f in de moiideri der rivieren, o f gaar1 telkens niet liet getij op en neder. Het optrekken der rivieren geschiedt allengs in kleinere of grootere troepen, die, teii einde deri stroom gemakkelijk te breken, bij liet zic~einnleii eerieri prrntigeri hoek vornleii, even als dit, o111 diezelfde reden, de troepeti van gaiizeri en andere vogels in de lircht doen. Zij verlaten ic~ederoin de rivieren na der~tijd der ijoortteling, ofscliooti er ook een kleiner of grooter getal in de rivieren overit~intert.Iti de Boveririjrt en zijne bijstroomen begint het scliieteii van de kirit in Julij en Ai~gitstus, duirrt echter tot Noi~enlberen zelfs later voort. Zij kiezen tot dit einde stille plaatsen, ivaar de grond niet gririd of zand bedekt is. Hier niaakt de visch, den kop tegen deli strooin gerigt, teii einde niet meegesleept te ivordeii en de kieiritleii vrij te kirtineii beivegen, niet zijiieri srlriit, groote ea breede voren in den grond, ivaarin liet ic~ijfje liaren kuit schiet, die gedi~retidedit bedrijf van het ~naiirietje bevrucht en tussen het gririd geborgen ivordt. De eijereii, die de grootte eerier erivt liebbeii, blijven op deze itrijze ongeveer drie maanden lang, en iclanneer zij Iaat gelegd zijn, tot in het i'oorjaar liggen. De jolige zalmen hoirden zicli i ~ iden beginne tussclieri liet grind in de ondiepe plaatsen op waar zij geboren zijii, er1 begeven zieli eerst later in Iiet rriidderi der rivieren; hier vertoeven zij geivoonlijk een of tivee jaren lang, groeijen slechts langzaani, en trekken in het voorjaar gezellig in zee, waiirieer zij omstreeks eenen halveri voet lengte bereikt hebben. 111 zee groeien zij daarentegeti schielijker, eri zijn reeds in Iiet volgende jaar geschikt tot de voortteling. Het is, door geriomeiie proeven niet jolige zalmen, die men met genommerde ringen aan
den staart vrij gelaten heeft, bewezen dat deze visschen telkens in dezelfde o f nabijeelegen rivieren, waarin zij geboren werden, terugkomen. Het is voornamelijk gedurende den tijd, dat de zalm de rivieren optrekt, dat hij op eene groote schaal gevangen wordt, zooals b.v. bij ons in de Maas en de Lek. Intusschen is de zalmvangst in de groote rivieren in deze eeuw allerzgs aanzienlijk verminderd, hetgeen men toeschrijft aan de toenemende scheepvaart en vooral aan die met stoom, vermits door de gedurige etz sterke beweging in het water, de kuit of het visclzbroed van de ondiepe plaatsen weggespoeld wordt en verloren gaat. Iedereen weet, dat het vleesch van den zalm, hetzij versch o f gerookt, een lekkere en zeer gezochte spijs oplevert. Te Dordrecht wordt de zalm als spijs ook Roode visch genoemd, maar men begreep voordezen onder dien naam ook de elft en steur, zijnde dit de visscheri, van welke Beverwbk in zijne Beschrijving van Dordrecht, kap. 8 blz. Z23 zegt, dat hunne menigte aan de dienstboden aanleiding gaf tot het maken van het beding, dat zij niet meer dan twee maal in de week ,,rooden visclz" zouden behoeven te eten. Met het toenemen van het vervoer, en omdat deze visschen inderdaad ook verminderd zijn, is deze zonderlinge overeenkomst sedert meer dan eerie eeuw in verval geraakt.
Tot zover Schlegel. Behalve in Nederland bestond ook in Duitsland en Zwitserland een bloeiende zalmvisserij. Kuch (7) vermeldt bv. dat één visser bij Basel in 1640 niet minder dan 950 zalmen ving van ongeveer 6 kg per stuk. In het begin van de vorige eeuw begon echter een duidelijke achteruitgang. Als voornaamste oorzaak worden hiervoor aangezien de correcties, die in de rivierloop werden aangebracht in de Bovenrijnsche Laagvlakte (1817-1874). Voorheen vormde de Rijn daar talloze meanders, zandbanken, eilandjes en dode rivierarmen, die een ideale plaats waren voor de zalm om er zijn kuit te schieten. Ook andere vis leefde er volop, Door het rechttrekken van de rivierbedding verdween dit alles en het aantal vissers in die streek verminderde er eveneens van 400 tot 60. Als reactie op die achteruitgang komt de kunstmatige visteelt tot ontwikkeling. Het blijkt namelijk mogelijk te zijn de eieren en de hom van de gevangen geslachtsrijpe zalmen uit het lichaam te persen en na kunstmatige bevruchting de jongen op te kweken. De gedachte, die daaraan ten grondslag ligt is de volgende: één zalm zet jaarlijks duizenden eieren af, die op twee na alle verongelukken voor ze geslachtsrijp zijn. Door de dieren door hun gevoeligste stadium, dat van ei en larve, heen te helpen, moet het mogelijk zijn de zalmstand te verbeteren. Daarin is men glansrijk geslaagd. De tweede helft van de vorige eeuw gaf een bloeiende zalmvisserij te zien. In alle oeverstaten werkten zalmkwekerijen op volle toeren. Er werden jaarlijks 5 tot 10 miljoen jonge zalmpjes losgelaten. Nederland alleen al zette jaarlijks
Afb. I
2 a 3 miljoen diertjes in de bovenstroomse beken en riviertjes uit. De kweek werd van overheidswege gefinancierd uit de opbrengst van de verpachting van de zalmvisserij en was in handen gelegd van de Nederlandse Heidemaatschappij, die daarvoor kwekerijen bouwde te Vaassen, Arnhem, Valkenswaard en Geulem. Hoe goed de zalmvisserij ging, moge blijken uit afb. 1, waarop de jaarlijkse zalmaanvoer is afgebeeld op de veiling te Kraliigse Veer bij Rotterdam. Daar werden alle in de omgeving gevangen zalmen geveild en hun aantal bedroeg globaal de helft van alle in de Rijn gevangen dieren. Bedroeg het aantal geveilde zalmen in 1870 nog slechts een 20.000 stuks per jaar, daarna trad een stijging op met een maximum in 1885 met ruim 100.000 gevangen zalmen in de omgeving van Kralingse Veer. Ook in Duitsland en Zwitserland had men dezelfde gunstige resultaten. In Duitsland stijgt in die jaren de vangst van 3000 naar 8000 stuks, in Zwitserland van 2000 naar 4000 stuks. Ten gevolge van dit succes nam de visserij in intensiteit toe en van de hoger gelegen oeverlanden kwamen verwijten naar Nederland, dat wij te veel zouden wegvangen. In 1885 werd dan een Zalmtractaat gesloten tussen Zwitserland, Duitsland en Nederland. Er komt een gesloten vistijd, de netten mogen ten hoogste de helft van de rivier afzetten, Nederland zal veel jonge zalm in het bovenstroomse gebied gaan uitzetten. Ondanks deze be-
perkingen weet men te Kralingse Veer een vrijwel constante aanvoer van 20 à 30.000 zalmen per jaar te handhaven tot het begin van de eerste wereldoorlog. Dit ondanks de meningsverschillen over het nut van de kunstmatige visteelt, ondanks de onenigheden met de bovenstroomse buurlanden, ondanks de steeds verder gaande Rijnkanalisatie en vervuiling. In 1898 kwam de eerste stuw in de Rijn vlak boven Basel, gevolgd door vele andere in de zijrivieren en met stuwhoogten van 10 tot 12 m, die de trekkende zalm onmogelijk kon passeren. Vrijwel alle natuurlijke paaiplaatsen gingen in die jaren verloren. Men kan zeggen, dat in de jaren voor de eerste wereldoorlog de zalmvisserij geheel van de kunstmatige teelt afhankelijk was. Dit is duidelijk te lezen in het Verslag van de Staatscommissie voor het Zalmvraagstuk (15), dat in 1916 is verschenen. Geen wonder dan ook, dat gedurende de eerste wereldoorlog, waarbij dit alles inéénzakte, de zalmvisserij werd gedecimeerd om tenslotte na de bezuiniging van de dertiger crisisjaren, waarbij de laatste subsidies sneuvelden, zijn einde te vinden. Tot heden toe trekt de zalm nog de rivier op en er worden er nog steeds gevangen, maar hun aantallen hebben geen betekenis meer. De achteruitgang van de zalm schijnt niets met de verontreiniging van de rivier te maken te hebben. Tot in 1922 werd dit officieel verklaard. De perioden van sterke achteruitgang vallen ook niet samen met tijden van sterk toenemende verontreiniging. De oorzaken zijn de overbevissing en het wegvallen van de kunstmatige teelt. Koch (7), een vooraanstaande visserijdeskundige, meent dan ook, dat de zalmvisserij herboren kan worden, indien men dit grootscheeps en internationaal weet te organiseren, een dankbare taak voor de Europese samenwerking. Behalve op de Rijn is de zalmvisserij ook verdwenen in alle overige Europese rivieren, evenals op de oostkust van de V.S. Op de westkust heeft men daar de zalmvisserij echter in stand weten te houden. Canada is daar ook in geslaagd, zowel op de oost- als de westkust, dank zij een strenge reglementering. Het verdwijnen van de zalmvisserij is één van de vele tragische hoofdstukken uit onze visserijgeschiedenis. Door de afsluiting van de Zuiderzee ging daar een bloeiende visserij op haring en ansjovis ten gronde. De Noordzee is goeddeels leeggevist, hoe ongelooflijk dit ook moge klinken. De Deltawerken zijn het zwaard, dat boven de Zeeuwse visserijen hangt. In al die gevallen heeft men niet voldoende officiële belangstelling kunnen wekken om tijdig maatregelen te nemen voor instandhouding. Ik ben erg benieuwd of men daar voor de oesters nog in zal slagen. Dit alles in tegenstelling tot wat men voor landbouw en vee-
teelt gedaan heeft, waar miljoenen werken voor zijn uitgevoerd en die op en top zijn gereglementeerd en gesubsidieerd. Onze landbouw en veeteelt nemen een ereplaats in in de wereld. In ohs waterrijke land is de visserij verwaarloosd. Pedon Het pedon omvat de talloze organismen, die aan de bodem zijn gebonden. Sommige leven vastgehecht aan de stenen, andere kruipen rond op of in de bodem of tussen de waterplanten, die eveneens tot het pedon behoren. Ook hier weer een veelheid van organismen, die in dit bestek onmogelijk te behandelen is. Ook hier wil ik volstaan met het wat uitvoeriger belichten van één facet. Door hun geringe verspreidingsmogelijkheid zijn deze planten en dieren sterk afhankelijk van de toestand ter plaatse en vooral van de kwaliteit van het erlangs stromende water. Afhankelijk van die toestand komen er soorten tot ontwikkeling en sterven andere af. Deze samenhang tussen waterkwaliteit en organismen is voor de deskundige zeer opvallend en ook in de Rijn heeft de vervuiling er duidelijk zijn stempvl op gedrukt. Deze samenhang is gekristalliseerd in het ,,Saprobiën-systeem", dat in 1908 door Kolkwitz en Mnrssoíz (8, 9) is geïntroduceerd en sindsdien algemeen gebruikelijk is. Hierover wil ik iets meer vertellen.
I
Het saprobiën-systeem Sedert de tijd van Kolkwitz en Marsson is er veel aan geschaafd en toegevoegd en er bestaat ook geen algehele eenstemmigheid over vele details ervan. Maar de indeling, die mij de duidelijkste toeschijnt, heb ik in tabel 1 opgenomen. Het is dus een indeling van de levensgemeenschappen, gerangschikt naar TABEL 1 Indeling
Voorbeeld
Polysaproob u-mesosaproob P-mesosaproob oligosaproob eutroof mesotroof oligotroof katharoob
Vecht bij Utrecht
t
Rijn in Nederland Rijn
1
Loosdrechtse plassen Ziirichsee Bodensee leidingwater
I l
TABEL 2
Aantal beníhonten in de Rijn Lauterborn 1917 Knöpp 1955 Bovenrijn Middelrijn Benedenrijn
77 61 36
40 34 35
Indeling der soorten (in %)
polysapr.
Bovenrijn Middelrijn Benedenrijn
O O 1
5 5 5
a-mesosapr.
5 6 14
16 17 17
p-mesosapr.
46 46 57
63 63 71
oligosapr.
49 48 28
16 15 8
oplopende voedselrijkdom en vervuiling van het water. Reeds door het feit, dat deze geleidelijk oplopende toestandswijziging van het water discontinu is ingedeeld en bovendien door de omstandigheid, dat het zeer vele soorten organismen omvat, die ieder op eigen wijze reageren, zal het duidelijk zijn, dat er veel kunstmatigs in is. Evenwel, het is goed bruikbaar. Het is enigszins te vergelijken met de indeling van de stratigrafie in de geologie met behulp van fossielen. Gidsfossielen, die kenmerkend zijn voor één enkel tijdperk, kent men in het saprobiën-systeem echter niet. Hier heeft men elk van de desbetreffende organismen bestempeld met één zone uit het systeem, namelijk die, waarin het maximaal tot ontwikkeling komt. Een bepaalde vindplaats laat dan organismen zien, die hun optimale ontwikkeling in verschillende zones hebben. Het relatief hoogste percentage karakteriseert dan het water. In tabel 1 heb ik naast de namen van de zones enkele voorbeelden opgenomen van met de Rijn in betrekking staande wateren. Ook heb ik met pijltjes weergegeven welke verontreiniging zich heeft voltrokken. Deze verontreiniging blijkt in de Rijn op een heel ander niveau te liggen dan bv. in de Zwitserse meren. Ook blijkt eruit, dat de Rijn nog niet het summum van verontreiniging heeft bereikt. Vooral in Duitsland heeft men zich veel moeite gegeven de verontreiniging van de Rijn vast te stellen aan de hand van het saprobiën-systeem. Niet minder dan 7 laboratoria zijn daarmee de laatste jaren doende geweest. Knopp (5) heeft iets van hun resultaten gepubliceerd. Daaraan ontleen ik tabel 2. Daarbij wordt de toestand van 1917, die goed bekend is uit de onderzoekingen van Lauterborn (10), vergeleken met die van 1955. Daaruit blijkt, dat de Rijn in ons land dus 8-meso-
saproob is, zowel in 1917 ais thans. Sinds die tijd zijn aileen de oligasaprobe organismen nog iets teruggegaan, nl. van 28 naar 8%. De Duitse Middel- en Bovenrijn zijn in die spanne tijds echter wel belangrijk verslechterd en thans is de toestand zo, dat van Base1 af een vrijwel eenvormige situatie is geschapen. Uit waarnemingen van De Vries (16) bij de waterleiding van Rotterdam in 1890 weten wij, dat de toestand in de vorige eeuw in ons land veel gunstiger was. Vrijwel alle organismen waren toen eutroof. In ons land moet de wijziging in de organismenwereld zich dus reeds vóór de eerste wereldoorlog hebben voltrokken en men kan zich niet aan de indruk onttrekken, dat zich sindsdien een vrij stabiele, slechts zeer langzaam verslechterende toestand heeft ingesteld. En dit ondanks de toch wel sterk toeqenomen lozing van huishoudelijk en industrieel afvalwater op de Rijn boven onze grenzen. Ik schrijf dat toe aan de biologische zelfreiniging, die op de rivier plaatsvindt en die sindsdien eveneens is toegenomen. Deze biologische zelfreiniging zal ik straks wat uitvoeriger behandelen. Hij vindt in alle oppervlaktewateren plaats en blijkt enorm krachtig te kunnen zijn onder daarvoor gunstige omstandigheden. Ook bij het inlaten van grote hoeveelheden Vechtwater op de Loosdrechtse plassen constateerden de Gemeentewaterleidingen van Amsterdam steeds weer een verbluffend krachtige zelfreiniging. Een ander voorbeeld is de lozing door Amsterdam van rioolwater op het Buiten-IJ. Ter gelegenheid van de afsluiting van de Zuiderzee zijn de somberste voorspellingen geuit, die nooit werden bewaarheid. En nog kort geleden noemden vooraanstaande deskundigen dit een ideaal werkende afvalwaterzuivering. De biologische zelfreiniging op de rivier maakt het de waterleidingbedrijven nog steeds mogelijk daaraan hun water te onttrekken, daardoor is er nog steeds visserij mogelijk en worden er nog levende planten en dieren in de rivier gevonden. Voordat ik over de zelfreiniging meer ga vertellen, wil ik eerst nog even wat verder uitweiden over het plankton.
Het plankton Dit omvat dus de zeer omvangrijke groep van veelal microscopisch kleine organismen, die onvoldoende eigen beweging hebben om zich aan de stroom te onttrekken. Ze komen grotendeels uit de Zwitserse meren, waar de omstandigheden voor hun ontwikkeling gunstig zijn. De tere vormen sneuvelen onderweg, zoals in de waterval van Schaffhausen. Andere gaan ten gronde op punten waar de Rijn sterk is verontreinigd, maar weer anderen
komen juist daar tot ontwikkeling. Tenslotte is er een geheel eigen combinatie van soorten ontstaan.. Tabel 3 toont een lijst van de gevonden soorten te Lobith op 21 juni 1957. Ik heb met een aantal medewerkers voor de grote waterleidingbedrijven, die in West-Nederland rivierwater verwerken, in de jaren 1955-'57 een groot aantal van zulke lijsten opgesteld, zodat wij goed op de hoogte zijn van het plankton van de Rijn. Evenals bij het pedon en het nekton bestaat de planktonsamenleving uit een op het eerste gezicht duizelingwekkende hoeveelheid soorten. Deze lijst bevat er 97. Omdat deze goed kwantitatief bewerkt zijn, hebben wij wat meer inzicht gekregen in de onderlinge verhoudingen in deze biocoenose. Het blijkt namelijk, dat de aantallen (ook de volumes) in aflopende volgorde grafisch uitgezet bij benadering een hyperbool vormen, zoals moge blijken uit afb. 2. Dat wil dus zeggen, dat enkele soorten algemeen zijn, maar er een zeer groot aantal zeldzaam is. De TABEL 3 Plankton-Kst Nr 1957-19. Datum 21 juni. Monster genomen te Lobitb Gemiddelde Aantal Populatieafmeting per ml volume 103 microns 106 micronYI
1 Stephanodiscus hantzschii Grunow 1 Cyclotella meneghiniana Kutzin 13 Chroococcus dispersus (v. ~eiszser)Lemmermann 8 Bacteria sp non det. 0,0005 800 S Brachionus calyciflarus Pallas Scenedesmus quadricauda (Tur in Brébisson 0,s 2 Tabeiiaria fene?trata ( ~ ~ n g b dützing y~r 0.5 Scenedesmus dimorphus Kut5ing 30 Merismopedia glauca Nagelt 26 10 Stephanodiscus astrea (Ehrenberg) Grunow Brachionus angularis Gosse 5b0 Brachionus calyciflorus Pallas 2000 Oscillatoria sp non det. 20 Fragilaria crotonensis Kittan 20 IS Synedra acus Kützing Ankistrodesmus falcatus (Corda) Ralfs Cyclotella kutzingiana Thwaites Navicula sp non det. Micractinium pusillum Fresenius 20 Actinastrum hantzschii Logerheim &l Diatameae s non det. 20 Unicellular ~R~orophyceoe diameter 2 micron sp non de+.0,004 Stephanodiscus astrea var. minitula (Kützing)Grunow 1 Navicula sp non det. 0.5 1 25 Nitzschia sp non det. Rotifer neptunius Ehrenberg 1500 Cymbella sp non det. 1 Brachionus capsuliflorus Pallas 800 Surirella ovata Kützing 1P 30 Ankistrodesmus falcatus (Carda) Ralfs 1 Keratella cochlearis Gosse 1 O0 Pandorina morum Bory 200 Cruci enia rectangularis (A. Braun) Gay O1 pinnugario s p non det. 3:4
2888 684 70 1016000 0,308 320 73,68 256 4 38 0,172 0,0408 4 3,96
2900 1000 560 510 240 160 150 130 120 99 86 82 80 79
432 2 10000 38 74 24 0,016 16 0,0176 8 8 0,08 0,04 70 2
43 40 40 38 37 24 24 16 14 11 8
8 8
Gemiddelde Aantal Populatieper ml volume afmeting 106 microns/l 108 microna
)
35 Cyclops strenuus Fischer
40
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
Scenedesmus 2-cellular sp non det. Nitzschia cp non det. Scenedesmus quadricauda (Turpin) Brébissan Euchlanis dilatata Ehrenberg Filinia longiseta (Ehrenberg) A hanocapsa sp non det. ~R~amydomanas sp non det. Keratella quadrata O. F. Muller) Ehrenberg Scenedesmus dimorpLus Kutring Unicellular Chlorophyceae diameter 1 micron sp . . non det. Synedra ulna (Nitzsch) Ehrenberg Diatoma elonaatum Aaardh Cyclops strenüus Fischër Pandorina morum Bory Asterionella formosa Hassall Chroococcus limneticus Lemmermann Synedra acus Kützing Synedra acus Kutzing Closterium ehrenbergii Meneghini Chraococcus dispersus (v. Keiszler) Lemmermonn Chroococcus limneticus Lemmermann Coelastrum micro~orumNäaeli Cosmarium sp noh det. Peridinium sp non det. Tribanema minus West Brachionus capsuliflorus Pallas Asplanchno priodonta Gosse Elakatothrix gelatinosa Wille Closterium acerosum (Schrank) Ehrenberg Diaptomus gracilis G. O. Sars Asplanchna priodonta Gosse Diaschiza sp non det. Eudorina sp non det. Pandorina morum Bory Filaments of Cyanophyceae sp non det. Volvox oureus Ehrenberg Cyclops strenuus Fischer Golenkinia radiata Chodpt Bosmina coregoni Baird ~uvenile Asplonchna priodonta Gosse Kellicottia longispina Kellicot Spiragyra sp non det. Chroococcus limneticus Lemmermann Cladophora sp non det. Staurastrum paradoxurn Meyen Daphne longispina 0. F. Muller Cyclops strenuus Fischer juvenile Crenathrix sp non det. Cladothrix sp non d e t Diaptomus gracilis G. O. Sors Har acticidae sp non det. Gosse ~ s ~ r a n c h nbrightwelli a Harpacticidae sp non det. Daphne longispina 0. F. Muller Filaments of Chlorophyceae sp non det. Melosira sp non det. Spirogyra sp non det Bosmina coregoni Baird Pediastrum duplex Meyen Orthonauplius of Copepoda Vaucheria sp non det. Melsira sp non det. enz. Totaal planktonvolume (mms/l)
50000
&l
0,s 1 1000 500 2 0,s 200
1
13 2000 0.2
Afb. 2
PROGRESSIVE NUMBER OF 1HE SPECIES
plankton-lijst van tabel 3 zou dus nog langer zijn, indien maar beter werd gezocht in grotere watermonsters. Dat is ook wel logisch: in een zo grote watermassa als de Rijn is, die een groot deel van West-Europa draineert en met miljoenen mensen en talloze industnele en andere toestanden in aanraking is geweest, komen ,,alle" organismen voor. Zelfs pathogene bacteriën, die in zieke mensen thuishoren, kan men eruit isoleren. Niet alle hebben zich er even goed weten te handhaven en slechts enkele konden zich tot belangrijke aantallen vermenigvuldigen. Ditzelfde beeld kan men aflezen in afb. 3. Daar is met de logaritmen van de aantallen gewerkt en er ontstaat bij benadering een waarschijnlijkheidskromme. Dat hiertoe met de logaritmen (of exponenten) moet worden gewerkt, komt doordat het een groeiproces betreft, dat exponentieel verloopt: 2 - 4 - 8 - 16 - enz. De waarschijnlijkheidsverdeling duidt erop, dat deze groei door een groot aantal onderling ona£hankelijke factoren is bepaald en dat deze op elk Afb. 3
Afb. 4
van de organismen een enigszins andere invloed hebben gehad. Hetzelfde geldt natuurlijk ook voor het pedon en het nekton, maar wij zijn daarover te weinig kwantitatief ingelicht om dat te kunnen aantonen. Het zal intussen wel duidelijk zijn geworden, dat de rivier geenszins ,,dood" is, integendeel, er vindt een rijk leven plaats, aangepast aan de omstandigheden. Juist door die veelheid van organismen kon het leven zich zo gemakkelijk aanpassen. Hoe staat het nu met de hoeveelheid plankton in de Rijn vergeleken met die in andere wateren? Afb. 4 laat frequentiekrommen zien van het plankton in de Rijn vergeleken met dat van de Oostzee en de Loosdrechtse plassen. Het blijkt er tussen in te liggen. Door fosfaatgebrek zijn ook de Loosdrechtse plassen niet bijzonder rijk aan plankton en het is dus ook weer niet zo, dat men kan zeggen, dat de Rijn verziekt is door een overmaat aan plankton, zoals in sommige vervuilde wateren. De biologische zelfreiniging Het pedon en het plankton werken samen aan de reiniging van het vervuilde water. Alle organismen hebben namelijk een stofwisseling: ze nemen bepaalde stoffen op, verwerken deze en staan andere stoffen weer aan het water af. Daarbij zijn twee onderscheiden tendensen duidelijk. Eensdeels vindt er een groeiproces plaats: uit de opgenomen anorganische materie, zoals koolzuur, nitraat, fosfaat en vele andere zouten wordt de levende materie, waarvan de voornaamste bouwstenen eiwitten, koolhydraten en vetten zijn, opgebouwd. In wezen is dit een reductie. Anderdeels worden de organische stoffen weer gemineraliseerd.
Afb. 5
Dit is een oxydatie-proces. Hierdoor wordt de voor het leven benodigde energie verkregen. Dit geschiedt niet alleen in de levende organismen, maar na hun dood nemen anderen dit over. Er vindt zodoende een kringloop plaats van opbouw en afbraak, die eeuwig en onveranderd zou kunnen voortduren, indien ef geen verlies zou plaatsvinden. Bij het tweede proces, namelijk dat van de mineralisatie, worden niet alleen de afgestorven organismen, maar tevens de in de rivier gevoerde afval van huishoudelijke en industriële aard betrokken, zodat deze en passant worden gemineraliseerd. Steeds bestaat er een gesloten verband tussen de mineralisatie en de demineralisatie en bovendien tussen de mate van verontreiniging en de erbij betrokken organismen. Daardoor is de zelfreiniging een gecompliceerd systeem. Afb. 5, die is ontleend aan Hynes (3), geeft schematisch weer welke wijzigingen in het rivierwater optreden, wanneer daarin afvalwater wordt geloosd. Het schema geeft niets te zien van de afneming van de eiwitten, koolhydraten en vetten, omdat deze stoffen nu eenmaal nooit worden bepaald. Men volstaat met de bepaling van het B.O.D. Dit is een arbitraire maat voor de totale hneveelheid organische stoffen, die langs biologische weg minera liseerbaar is onder bepaalde laboratorium-omstandigheden. Dit zien wij in de rivier dalen, daarentegen nemen de afbraakprodukten toe: NH,, NO,, PO4. Ook zien wij dat zuurstof snel wordt verbruikt. Ook de organismenwereld past zich aan: toeneming van afvalwaterschimmels, protozoën, wormen, muggenlarven.
Naarmate de afval meer is gemineraliseerd, wijzigt zich de samenleving weer: er treden algen op en andere schoonwatervormen, die op hun beurt weer de minerale bestanddelen opnemen. Tenslotte nemen ook deze weer in aantal af, omdat bij de kringloop stof verloren gaat: nitraat wordt gereduceerd tot stikstof, die evenals de overmaat koolzuur gasvormig ontwijkt, fosfaat precipiteert als onoplosbare verbinding. Tenslotte houdt men schoon water over, maar dat duurt zeer lang. De tijdsduur van bovengenoemd schema zal in ons klimaat ongeveer een maand zijn. De zuurstof, die nodig is voor deze oxydatie, die de zelfreiniging immers betekent, wordt ten dele door de organismenwereld zelf geproduceerd. Hiervoor zorgen de groengekleurde plantaardige organismen, de diatomeeën en de blauwwieren. Aan de mineralisatie werkt een groot aantal onderscheiden organismen mee. Veelal verloopt deze trapsgewijs, waarbij iedere trap door andere soorten wordt verzorgd. Alle in de rivier levende organismen zijn bij die zelfreiniging betrokken en op haar beurt heeft zij haar stempel gedrukt op de gehele samenleving. Hoe ingewikkeld deze samenhang is, kan ik demonstreren met het schema, dat in afb. 6 is weergegeven. Het stelt zeer vereenvoudigd de kringloop van de stikstof in het zelfreinigingsproces voor. Soortgelijke schema's zijn op te stellen voor de fosfor, de zwavel, de koolstof, enz. Men ziet hoe het eiwit, de bouwsteen van de levende organismen, door sommige blauwwieren wordt opgebouwd uit het in het water opgeloste stikstofgas; de groene planten doen dit uit ammoniak en nitraat, de rnixotrofe wieren,
Afb. 7
schimmels en bacteriën uit de organische stikstof-verbindingen, zoals de aminozuren. De mineralisatie vindt plaats door de dierlijke organismen tot ammoniak en ureum, de saprofytische bacteriën en schimmels breken af tot aminozuren. Deze beide ,,halffabrikaten" worden weer verder gemineraliseerd tot ammoniak. Dit wordt door nitrificerende bacteriën omgezet tot nitraat, dat onder anaerobe omstandigheden, zoals die in de bodem voorkomen, door denitrificerende bacteriën weer wordt omgezet in stikstof. Hier vindt verlies naar de atmosfeer plaats. Trouwens, ook met het ontstaan van de ammoniak-houdende humus, een groep van niet-verwerkbare organische verbindingen, die alleen met sterke chemische oxydantia aantastbaar zijn, vindt verlies plaats. Temidden van deze warwinkel van stof-omzettingen wordt het op zich reeds gecompliceerd samengestelde afvalwater gevoerd en verwerkt. In de Rijn wordt deze ingewikkelde wisselwerking nog gecompliceerder, doordat niet op één plaats, maar telkens wéér afvalwater wordt toegevoerd. Het rioolwater van Basel zal in ons land wel volledig gemineraliseerd zijn, dat van het Westduitse industriegebied echter stellig nog niet. Feitelijk weten wij van de intensiteit der zelfreiniging in de rivier weinig af. Niemand kan vertellen hoeveel ton koolhydraat, vet of eiwit dagelijks wordt gemineraliseerd. Wel zien wij de verwerkers volop onder het microscoop. Over de zuurstofproduktie zijn door het onderzoek van Knöpp (6) wel enkele getallen bekend geworden. Bij KobIenz produceert het fytoplankton per dag evenveel als nodig is voor de verwerking van 15 miljoen inwoner-equivalenten afvalwater. Langs ongeveer de helft van de Rijn zou men Kessener borstels moeten plaatsen om er evenveel zuurstof in te voeren. Afb. 7
laat de zuurstof-verzadigingspercentages te Vreeswijk zien. Zij duiden op een doorlopende zuurstof-onttrekking uit het water door het zelfreinigingsproces, die die van de produktie overtreft. Bovendien is het ammoniakgehalte getekend. Dit is een intermediair produkt, maar het wordt ook door de industrie als zodanig geloosd. Veel houvast geeft het ons dus niet bij de beoordeling van de intensiteit van het zelfreinigingsproces. Wel blijkt het afhankelijk te zijn van de watertemperatuur. 's Winters verloopt de oxydatie ervan langzamer, maar zij staat niet stil. Hoe groot de oxydatiekracht van het zelfreinigingsproces wel is, is uit het verschil tussen zomer en winter wel enigszins af te leiden. Dit verschil bedraagt ruwweg 2 mg11 ammoniak. Voor de oxydatie hiervan is alle zuurstof uit het water nodig en ondanks dat vinden wij toch nog verzadigingspercentages tot 40%. Hoeveel mg/l ammoniak en andere organische stoffen er in totaal worden verwerkt, is niet bekend, maar alles wijst erop, dat het er vele zijn. Naar mijn mening treedt er in de Rijn een zeer krachtig zelfreinigingsproces op, ook al omdat de omstandigheden daartoe gunstig zijn. Door de aanwezigheid van de vrij zuidelijk gelegen Zwitserse meren is het water rijk aan plankton en hoog in temperatuur; door de lange weg hebben de werkzame organismen zich ruimschoots kunnen ontwikkelen; door de betrekkelijke ondiepte ontvangt het fytoplankton veel licht; daar komt nog bij, dat door het stromende water allerlei levenloze, zwevende bestanddelen worden meegevoerd, zoals papiervezels, haren, plantendelen, enz. Deze vormen een dankbaar substraat voor de overigens aan de bodem gebonden organismen. De Rijn is daardoor vergelijkbaar met een verdunde ,,activated-sludge" rioolwater reinigingsinstallatie. Men hoort vaak beweren, dat de rivier ziek is. Dat is geenszins het geval. Vader Rijn is niet ziek, maar evenmin ligt hij als de Italiaanse meren te luieren in de zon, hij werkt, en hard ook. Hij werkt o.a. voor de waterleidingbedrijven, die hun water eraan onttrekken. Deze reinigen dat water door er drie types bewerkingen op toe te passen: 1. clarificatie, helder maken van het water, waarvoor 3 procédés ter beschikking staan: coagulatie, bezinking en zandfiltratie; 2. oxydatie, verwijderen van de hinderlijke organismen en organische stoffen en andere gereduceerde verbindingen. Dit kan geschieden: 1. langs biologische weg door bacteriën in langzame zandfilters; 2. chemisch met behulp van sterke oxydatiemiddelen als chloor of ozon; 3. fysico-chemisch, door adsorptie aan actieve kool;
3. demineralisatie, alleen nodig in tijden van geringe waterafvoer, omdat dan het gehalte aan zouten te hoog is. Voor zover men dit doet verwezenlijkt men het door verdunnen met zoeter water.
Rivierwater, dat deze drie behandelingen heeft ondergaan is een uitstekend drinkwater. De klachten, die men er somstijds over hoort, ontstaan altijd door onvoldoende oxydatie. Vooral als in de winter de biologische oxydatie in de Rijn en in de zandfilters veel langzamer verloopt, treden de moeilijkheden op. Indien de zelfreiniging en daarmee de eerste oxydatietrap in de rivier zou uitvallen, zouden de waterleidingen voor een veel moeilijker taak staan. De chemische oxydatie zou zeer duur worden. De gevaren voor het wegvallen van de natuurlijke zelfreiniging liggen vooral in het lozen van giftige stoffen. Het handhaven van het aerobe zelfreinigingsproces in de =jn is een van de eerste vereisten bij het beheer van die rivier. Zoals in 1885 een Zalmtractaat is gesloten, zou er thans een Zelfreinigingstractaat moeten worden gesloten. Hopelijk echter met meer uiteindelijk succes! Men dient meer te worden doordrongen van de grote betekenis en het grote belang van dit proces in de Rijn. De Duitse biologen zijn dit wel. Benisch (l), Czernin-Chudenitz (2), Klotter (4), Knöpp (5, 6) en Schmidt-Ries (14) hebben de laatste jaren belangrijke bijdragen tot een juist inzicht in deze materie kunnen leveren. Betreurenswaard is het, dat het in Nederland niet zo is. Sedert de eerste wereldoorlog (15, 11) is er over de Rijn in Nederland geen publikatie op biologisch gebied meer verschenen! Over de biologie van de Rijn zou nog veel meer zijn te vertellen. Er zijn nog allerlei actuele en interessante onderwerpen, bv. het binden van radio-actieve stoffen door waterorganismen, het effect van de in aanbouw zijnde stuwen in de Rijn op het zeltkeinigingsproces of de pogingen, die in het buitenland worden gedaan om de opbouwende tendens in het zelfreinigingsproces zodanig te richten, dat voor de mens bruikbare nevenprodukten ontstaan. Door tijdgebrek kan ik daarop niet ingaan. Had dan liever wat minder over de zalm verteld, die immers toch reeds tot het verleden behoort, zal men mij verwijten. Maar dat heb ik met opzet gedaan. In 1862 prees Schlegel de zalm omdat hij ,,een lekkere en zeer gezochte spijs oplevert". Nu, 100 jaar later, is hij er niet meer. Vandaag prijs ik de zelfreiniging in de rivier, omdat deze ons nog in staat stelt uit het rivierwater ,,een lekkere en zeer gezochte drank te maken". Wat zal er in 2061 worden gezegd?
De zalm is ten onder gegaan, doordat zijn bestaan tenslotte geheel van de kunstmatige teelt afhing en deze verdween tegelijk met de vriendschap der Europese volken. Ook de zelfreiniging begint hoe langer hoe meer afhankelijk te worden van menselijke lozingen van giftige stoffen! Ik moge eindigen met de hoop uit te spreken, dat men erin zal slagen de biologische zelfreiniging te behouden! Literatuur 1. J. Benisch - V o m Wasser 21(1954)33. 2. C. W. Czernin-Chudenitz - Forschiirigsber. Wirtsch. Verkeltrsinin. Nordrlzeirz-Westfalen (1958)(356). 3. H. B. N. Hynes - The biology o f polluted ivaters. Liverpool (1960). 4. H. E. Klotter - Arch. f. Hydrobiologie, Suppl. Bd 22 (1955). 5. H. Knöpp - Deittsche Gewtïsserkundliclte Mitt. (1957)(1). 6. Idem - Deutsche Geivässerkundliclie Mitt. (1959)(3)139. 7. W . Koch - Arcli. f. Hydrobiologie, Suppl. Bd 22 (1955)369. 8. R. Kolkwitz en M. Marsson - Ber. Deiitsclie Botan. Gesellscli. 26 (1908)505. 9. Idem - Int. Rev. Hydrobilogie 2(1909)126. 10. R. Lauterborn - Sitz.Ber.Heìdelberg.Ak.Wiss.Matl~.Nat~~ri~~.Kl.Abt.B. 1(1916)(6)1;Ii(1917)(5)1; Iii(1918)(1)l. 11. G. M. de Lint - Het plankton van de Lek tirsscheri Lexmorid eii Streefkerk in 1916. Rapp. Centr. Drinkwatervoorz. Den Haag (1919). 12. H. C. Redeke - De visseii van Nederland. Leiden (1941). 13. H. Schlegel - De dieren van Nederland; Visscheil. Haarlem (1862). 14. H. Schmidt-Ries - Forscliu?igsber. Wirtsclt. Verkel~rsntin.NordrlieinWestfalen (1958)(509). 15. Verslag van de Staatscomi>i. v.li. Zaln~vraagstilk(2 bnd). Den Haag (1916). 16. H. de Vries - Die Pflarizeri urid Tltiere in den dz~rikleriRäirtneri der Rotterdammer Wasserleituizg. Jena (1890).
Stand van de maatregelen ter bestrijding van de verontreiniging van de Riin door ir. J . J . Hopmans
De veelheid en de verscheidenheid van de verschillende soorten afvalwater, die hetzij door directe afvoer, hetzij door lozing op de zijrivieren van de Rijn bijdragen tot de verontreiniging van deze voor de waterhuishouding van Nederland zo uitermate belangrijke stroom, maken de behandeling van het onderwerp, dat hier zal worden besproken, bijzonder gecompliceerd en omvangrijk. Zowel de tijd als liet ontbreken van alle gegevens noodzaken om deze behandeling te beperken tot vermelding van de belangrijkste soorten van vervuilingsbronnen en de technische mogelijkheden om deze uit te schakelen, alsmede van enkele, meest belangrijke voorbeelden van hetgeen tot stand is gebracht en van hetgeen hier in een nabije toekomst mag worden verwacht. In de eerste plaats dient te worden besproken het i)enilti~zgsilraagstuk. De belangrijkste verontreiniging is die, welke wordt veroorzaakt door de chloriden. Hierbij mag evenwel niet worden vergeten, dat daarnaast ook andere zouten, zuren en basen van anorganische aard worden geloosd, die eveneens bij de verzouting een rol spelen. Onder de huidige omstandigheden vormen de chloriden hier de belangrijkste component. Thans ligt dan ook het zwaartepunt in het streven naar een vermindering van de hoeveelheid chloriden, die thans op de Rijn wordt afgevoerd. Aangezien het niet tot de praktische mogelijkheden behoort om chloriden uit het afvalwater te verwijderen, zal hier de oplossing moeten worden gezocht in een afvoer van het zout en van het zouthoudende afvalwater anders dan op de Rijn. Daarbij doet zich echter de vraag voor of aan de bezwaren niet kan worden tegemoetgekomen door een aanpassing van de geloosde hoeveelheden zout aan het debiet van de rivier. Dit zou men kunnen realiseren door het opslaan van zout of zouthoudende vloeistoffen tijdens geringe afvoeren, dan wel door het maken van grote stuwmeren in de rivier. Door Frankrijk is in deze richting een poging gedaan om aan de bezwaren van Nederlandse zijde tegemoet te komen. Door een
arrêt d.d. 12 september 1955van de Préfet du Haut Rhin is namelijk bepaald, dat bij afvoeren van 600 en 1700 rn3lsec resp. bij Maxau en Rees de hoeveelheid keukenzout, die door de Mines domaniales de potasse d'Alsace naar de rivier wordt afgestoten, zodanig moet worden beperkt, dat het aandeel van deze lozing in de chloorionconcentratie van het Rijnwater bij Lobith niet meer bedraagt dan 80 mgll. Alsdan zal een geringere hoeveelheid zout dan de normale worden afgevoerd. Ook bij hogere afvoeren is nog een beperking voorgeschreven, teneinde een abnormale verhoging van de zoutlast te voorkomen. Men is er daarbij van uitgegaan enerzijds, dat voor de drinkwatervoorziening een gehalte van 250 mg11 chloorion als maximum nog toelaatbaar zou zijn, anderzijds, dat op grond van de onderzoekingen van de Internationale Commissie voor de Bescherming van de Rijn tegen Verontreiniging het aandeel van de zoutlast bij Lobith, veroorzaakt door de Kalimijnen in de Elzas, rond 30% van het totaal uitmaakt. Ofschoon waardering moet worden uitgesproken over deze poging om aan de bezwaren van de drinkwatervoorziening in ons land tegemoet te komen, is uit een hydrologisch onderzoek van de Dienst voor de Waterhuishouding van de Rijkswaterstaat,gebaseerd o.a. op de zout- en waterbalansen van het IJsselmeer en op het aandeel van de binnenlandse bronnen van verzilting gebleken, dat voor het veiligstelien van de belangen van land- en tuinbouw met deze en analoge voorzieningen in DuitsZand geen genoegen kan worden genomen. Daartoe zal ook de totale zoutlast, uitgedrukt in kg/sec, die gemiddeld bij Lobith de grens passeert, moeten worden gelimiteerd. Deze eis is in beginsel door de Internationale Rijncommissie als gerechtvaardigd erkend en deze Commissie heeft een Werkgroep ingesteld, die naar de technische en economische mogelijkheden om daaraan te voldoen, een onderzoek instelt. Deze mogelijkheden omvatten :
a. afvoer van het afvalwater van de kolenmijnen in het Ernscheren Lippegebied door een open of gesloten leiding naar de Noordzee; b. verzinking in de bodem; c. terugvoer van het afvalzout, dat als vaste stof door de kalimijnen wordt afgescheiden, naar ledige mijngangen; d. afvoer van het afvalzout naar sodafabrieken, alwaar het als grondstof kan worden benut; e, afvoer naar zee per schip. Met belangstelling wordt het resultaat van de studie van deze Werkgroep tegemoetgezien. Een tweede groep afvalvloeistoffen kan worden gekarakteriseerd
door het feit, dat een zuivering volgens de Iclassieke methoden, t.w. verwijdering van gesuspendeerde stoffen door middel van bezinking. en terughouding van de overige verontreinigingen door oxydatiefbiologische zuivering, hier zeer goed mogelijk is. Tot deze groep behoren het huishoudelijke afvalwater en het afvalwater van levensmiddelenbedrijven,textielfabrieken, leerlooierijen e.d. Voor mechanische zuivering, eventueel ondersteund door toevoeging van uitvlokking teweegbrengende chemicaliën, komen de afvalvloeistoffen o.a. van kolenwasserijen en papierfabrieken in aanmerking. Om een indruk te geven hoe de situatie hier ligt zij vermeld, dat van de in het land Nordrhein-Westfalen aan de Rijn wonende 2,8 miljoen inwoners rond 2,2 miljoen zijn aangesloten op een rioolstelsel. Het afvalwater van slechts de helft hiervan passeert vóór lozing op de Rijn een bezinkinstallatie; hiervan komt ca. 507; voor rekening van de stad Keulen (570.000 inw.). Er is een plan opgemaakt voor een verdere zuivering van het gemeentelijke en industriële afvalwater in dit land (afb. 1). Van dit plan is een gedeelte in uitvoering. Een belangrijk onderdeel daarvan is de zuiveringsinstallatie Dusseldorf-Nord voor ca. 300.000 inwoners, met een d.w.a. van 140.000 maldag; in het laatste cijfer is ook een hoeveelheid industrieel afvalwater begrepen. Het is verheugend, dat deze installatie zich niet zal beperken tot het terughouden van de bezinkbare zwevende stof, doch dat het effluent van de bezinkbassins nog een biologische behandeling in een belucht-slibinstallatiezal ondergaan (gedeeltelijke zuivering). De inbedrijfstelling daarvan wordt verwacht in 1964 (afb. 2). Dusseldorf heeft voor de bebouwing op de linkeroever, in combinatie met de stad Neuss, de bezinkinstallatie ,,Lörick" voor 35.000 inwoners industrie, met een d.w.a. van 40.000 maldag, waarin dagelijks 150 t slijk met 5% droge stof wordt teruggehouden. Een tweede installatie (Düsseldorf-Sud) van gelijke capaciteit als Nord staat op het programma. Om een indruk te geven van de omvang van een vervuilingsbron als de stad Dusseldorf wordt de volgende becijfering gegeven. Naar analogie van de door de inrichting Lörick teruggehouden hoeveelheid sakstoffen kan worden aangenomen, dat het op de rechteroever van de Rijn gelegen stadsdeel van Düsseldorf pzr dag 3000 t slijk met 150 t droge stof op de rivier loost. Na voltooiing van de installatie Nord zal deze hoeveelheid worden gehalveerd. Het lijdt geen twijfel, dat voor de verdere sanering van de Rijn de bouw van de installatie Sud noodzakelijk is. Van de in de laatste jaren tot stand gebrachte zuiveringsmaatregelen noem ik de bezinkinstallaties van Karlsruhe en de installatie Duisburg-Kasslerfeld. Laatstgenoemde inrichting, gebouwd en geëxploiteerd door het Ruhrverband, behandelt het rioolwater van de
+-
Afb. 1
Afb. 3 Zuiveringsinstallatie Duisburg Kasslerfeld (Rdrverband)
steden Mulheim, Oberhausen en Duisburg, met in totaal 300.000 inwoners (afb. 3.). Het is van belang hier het officiële uitgangspunt van het land Nordrhein-Westfalen te vermelden, . dat als volgt luidt:
.
,,Wenn das Rheinwasser fur die Zukunft wieder die im Hinblick auf
'
die vielen volkswirtschaftlich bedeutsamenh'utzungen notwendige Gute zuruck gewinnen soll, ist ein strenger Masstab an die Reinigung ALLER Abwasser anzulegen"
en voorts: ,,Der derzeitige missliche Zustand kann fuhlbar nur gebessert werden, wenn jeder Abwassereinleiter am Rhein und seinen Zuflüssen das der Eigenart seines Abwassers entsprechende Reinigungsverfahren anwenakt und &ei fur eine möglichst grossen Wirkungsgrad der Anlage sorgt".
De volgende groep omvat het afvalwater van industrieën, die giftige stofen afstoten. De belangrijkste hiervan zijn: fenolen, cyaanverbindinga, chroom-, nikkel-, koper- en cadmiumzouten, chloroformen analoge,een verdovendewerking uit~efenende~stoffen. De boosdoeners zìjn hier voornamelijk de cokesfabrieken, de galvanische bedrijven en de farmaceutische industrie. De schadelijkheid van deze stoffen is niet alleen gelegen in de aanslag, die zij doen op de zuurstofhuishoudingvan de rivier (c.q. van de af breekbare verbindingen van de blijvende giftige beïnvloeding,) doch ook in een nadelige be'in heding van de fauna en flora, resulterende in een afiwakking van hzt zelfreinigend vermogen.
Door de Emschergenossenschaft en de Lippeverband zijn vergaande maatregelen getroffen om de lozing van fenolen te beperken. Men heeft namelijk bij verschillende cokerijen terugwinningsinstallaties voor het fenol en homologen (o.a. cresol) gebouwd. Met benzol, teerolie e.d. wordt het fenol c.s. geëxtraheerd uit het afvalwater. Met loog of soda worden deze in de overeenkomstige natriurnzouten omgezet. Na afscheiding daarvan wordt het extractiemiddel in de kringloop teruggevoerd. De natriumverbindingen worden in één centraalbedrijf op fenol en homologen verwerkt. In het Emscher-en Lippegebied waren op 31 maart 1960 27 van dergelijke inrichtingen in bedrijf, die per jaar 10.455 t fenol c.s. tenighouden. De Emschergenossenschaft houdt op deze wijze ca. 60% van de fenolen terug. Deze werkwijze leverde in 1959 nog een winst op van rond DM 100.000. De Lippeverband lijdt evenwel in de laatste jaren op dit terrein een verlies. Men gaat echter door met de bouw van verdere ontfenoleringsinrichtingen, hetgeen voor de sanering van de Rijn ook beslist nodig is. Op een andere wijze van de bestrijding van het fenolbezwaar door de Emschergenossenschaft kom ik bieronder terug. Volledigheidshalve vermeld ik, dat door de Staatsmijnen in Limburg op technische schaal geslaagde proeven zijn genomen met de zuivering van afvalwater van de cokesfabriek volgens de belucht-slibmethode en wel met de T.N.0.-oxydatiesloot. Door de lange verblijftijd en de daarmee gepaard gaande grote hoeveelheid belucht slib in het circuit kan een dergelijke installatie zonder bezwaar heftige concentratiestoten van fenolen, cyaniden en zelfs zwavelzuur verwerken. Met de galvanische bedrijven ligt de zaak wat moeilijker. In het algemeen zullen de eigenlijke baden niet kunnen worden geloosd. Dikwijls zal het spoelwater na neerslaan van de metalen als hydroxyden, gevolgd door bezinking, wel kunnen worden afgevoerd. Bijzonder bezwaarlijk is ook de behandeling van het afvalwater van de farmaceutische industrie, dat als regel bactericide stoffen bevat. Het volgende voorbeeld moge dit verduidelijken. Het afvalwater van de Bayer-Werke te Wuppertal veroorzaakte een ernstige storing van het bedrijf van de zuiveringsinstallatie Buchenhofen van het Wupperverband, in hoofdzaak door de aanwezigheid van chloroform. In het bijzonder werd de slijkgistingsinstallatie van Buchenhofen daardoor in frequente mate ontregeld. De fabriek heeft daartegen voorzieningen moeten treffen. De bestaande egalisatie- en bezinktank werd verbouwd tot een beluchtingsbassin, waaruit de schadelijke vluchtige verbindingen werden weggeblazen
met behulp van een compressorinstallatie met een capaciteit van 40.000 m3/h. Kort na de inbedrijfstelling bleek, dat men hier de duivel met Beëlzebub had uitgedreven, aangezien mede door de liggingvan de fabriek in het diepe dal van de Wupper, deze werkwijze een onhoudbare stank voor de omgeving veroorzaakte. Dit luchtverontreinigingsprobleembleek in zijn fìnanciële consequenties nog ernstiger dan het afvalwatervraagstuk. Men is ertoe overgegaan de tank te overdekken en de uitblaaslucht te zuiveren door adsorptie aan actieve kool e.d. Investeringskosten rond DM 1 miljoen, een betrekkelijk gering bedrag in vergelijking met hetgeen de fabrieken van dezelfde ñrma te Leverkusen zullen moeten opbrengen voor de zuivering van hun afvalvloeistoffen.Als eerste stap zal aldaar een bufferbassin met een nuttige inhoud van 50.000 m3 worden gebouwd. De kosten van de verdere behandeling d e n navenant zijn (afb. 4). Er zijn verschillende gevallen bekend, waarin een terugwinning van een verontreiniging uit het afvalwater niet alleen een afdoende oplossing heeft gegeven van de moeilijkheden, doch bovendien een belangrijk financieel voordeel heeft opgeleverd. Een recent voorbeeld hiervan vertoonde de afvalwatersituatie van een bedrijf, dat in zijn afvalwater een vrij grote hoeveelheid van een zeer giftige organische verbinding spuide. In een bespreking met het bedrijf, waarbij op de ontoelaatbaarheid van deze lozing nadrukkelijk werd gewezen, werd toegezegd een oplossing van dit probleem, waarvan men de ernst duidelijk inzag, met kracht na te streven. Reeds vrij spoedig werd een methode voorgesteld, die een reinigingseffect van 99,9% opleverde en waarmee door de waterbeheerder genoegen kon worden genomen. Van deze methode kan slechts worden vermeld, dat de kernpunten bestonden uit het scheppen van een gesloten circuit, de toepassing van een azeotropische destillatie en een sterke afkoeling van voor condensatie te benutten koelwater. Ofschoon de geheel in roestvrij staal uit te voeren installatie en de variabele bedrijfskosten daarvan een aanzienlijk bedrag vergen, zal de besparing, die door de terugwinning van de gewraakte verbinding wordt verkregen, ruimschoots opwegen tegen de totale kosten. Buitengewoon sterke vervuilers zijn de cellulosefabrieken, die in de afgewerkte ontsluitingslogen enorme hoeveelheden organische stoffen afstoten. Voor zover deze logen niet worden geregenereerd (zoals bij het ,,sulfaat-proces") zullen zij door indamping en verbranding onschadelijkmoeten worden gemaakt. Zowel de kostbaarheid en het onderhoud van de apparatuur, die uit hoog corrosiebestendig materiaal moet worden vervaardigd, als de kosten van de brandstof, nodig voor de verdamping, in vergelijking met de waarde van de verkregen droogrest, zijn oorzaak, dat met de huidige stand
Afb. 4 Egalisatiebassin Bayer- Werke (later overdekt voor afzuiging doorblaaslucht)
van de techniek hier niet van een ,,paying proposition" kan worden gesproken.
Bij de vierde groep, die betrekking heeft op de verontreiniging door minerale oliën, moet bij de bespreking van de bronnen onderscheidworden gemaakttussen de mineraalolie-industrieen de scheepvaart. Ten aanzien van de eerstgenoemdevervuilingsbron, waarbij vooral de ramaderijen de aandacht hebben, kan worden opgemerkt, dat door olie-afscheiders een bevredigend resultaat kan worden bereikt, zij het, dat bij afvalwater, dat de olie in geëmulgeerde toestand bevat, een uitvlokking (met ijzersulfaat en kalk) nodig is om het vereiste effect te verkrijgen. Bij de bepaling van de afmetingen en constructie van deze afscheiders is rekening te houden met het optreden van afvalwaterstoten en van ongelukken in het bedrijf, alsmede met het aanbrengen van een doelmatige voorziening om de afgescheiden olie te verwijderen. In het algemeen wordt hier aan de te stellen eisen voldaan. Voor de scheepvaart ligt de zaak wat moeilijker. Elk motorschip behoort te zijn voorzien van een olieafscheider om het zg. ,,Bilgenwasser" van olie te ontdoen, alvorens het overboord wordt gepompt. Daarmee is de zaak nog niet in orde. Er moet worden voorzien in de mogelijkheid de afgescheiden olie kwijt te raken. Daarvoor hebben de olieleveranciers, die met bunkerschepen de olievoorziening voor de Rijnscheepvaart verzorgen, maatregelen getrolfen om de afvalolie door deze schepen op te nemen. De algemene doorvoering op de Rijn van deze voorzieningen moet volgens de
veelal 2 koelcircuits, een gesloten en een open, aantreffen. De koeling van de zg. ,,reactorcore", dus de plaats waar de brandstofelementen zich bevinden, vindt plaats door middel van het gesloten of primaire circuit. Bij normale werking zal in dit circuit, ten gevolge van geïnduceerde radio-activiteit een verhoging van de activiteit optreden, die echter door het gebruik van gedemineraliseerd water en het leiden via ionenuitwisselaars op een constant niveau kan worden gehouden. Indien een breuk in het omhulsel van een van de brandstofelementen mocht optreden, dan zal dit in een verhoging van het radio-activiteitsniveautot uiting komen. Het water, dat voor het open of secundaire circuit aan het oppervlaktewater wordt onttrokken, zal bij normaal bedrijf de reactor op dezelfde wijze verlaten als het is binnengekomen, afgezien van een begrijpelijke temperatuurverhoging. Een verbinding (lekkage) tussen het primaire en secundaire koelcircuit zal door een verlaging van het waterniveau of van de druk in eerstgenoemde leiding, zeer snel kunnen worden gesignaleerd, waardoor besmetting van het openbare water kan worden voorkomen. Van groot belang is, dat bij de bouw van de leidingen bijzondere aandacht wordt besteed aan het materiaal en de constructie, zodat lekkages tot het minimum worden beperkt. Naast het koelwater van de reactoren leveren de vloeistoffen, die door de laboratoria van de research-centra worden afgevoerd, een geheel eigen probleen op. Voor zover deze een lage activiteit (10'-4pc/ml) bezitten, kan door chemische behandeling (adsorptie aan een vlokkig neerslag, waarvoor meestal Ca-fosfaat wordt gebruikt), of door gebruik van adsorbentia zoals actieve kool, ligniet, vermiculiet e.d., of door gebruik van ionenuitwisselaars, deze activiteit in vele gevallen zodanig worden gereduceerd, dat tegen afvoer op de rivier geen bezwaren behoeven te rijzen. Het indampen van dergelijke vloeistoffen, hetgeen in het researchcentrum te Julich zal worden toegepast, geeft een zeer hoog reinigingseffect. Al deze methoden resulteren in een concentratie van de teruggehouden radio-activiteit in een klein volume, zodat deze voorshands zonder bezwaar in daartoe geschikte ruimten kan worden opgeslagen. Op de duur zal men hier, evenals voor de splijtingsprodukten tot een meer permanente oplossing moeten komen. Niet mag worden vergeten, dat de activiteiten op dit gebied zich niet beperken tot het opwekken van energie. In de techniek, de medische wetenschap en de landbouw wordt thans van allerlei radioactieve nucleïden gebruikgemaakt, en in de komende jaren zal dit nog wel toenemen. Dat wil zeggen, dat men in vele laboratoria en in proefinstallaties met deze stoffen experimenteert, waarbij ook radio-actief afvalwater ontstaat. Dit alles kan een niet te onder-
--- -,r+5=s*
,.
,
.-
-
.l: -;.S*$ -.-,i : - L -O
.
.
_---
. - ..?
-4
> 3
.
-,
--'
.
-:
.=-FT: i12
--
r
-
-.
-
- -;F-
:q.
_ d
. 1 -:r,?&
y I,.zCs-7 -7. ,L:2:: e 1%
- . :=yt5-z+3 . , '.
r
o4
.;. y
'.' - .&-:.i. .
=
.:;.
-z
:--.-I-A
-
.._ - ;z .-. ..'1_ -r :
.
.
:Y-
-:=q
J'
k'
.-i
.:-a,:'? .. - '
.:.&-z -T- - 3.-L: L --*< 1
-
-
.
i
, -.
- .-.-M=
=Z
., - -+;sz - r-r-4
f l ? ? $
_
-
'g
-. >
&
.
-2
d;
i si ,L ..* _ -.- .-5->+ l-
; -
A
':f
-
-. -7 ; +
. .-&-g ;.*i.
-;L
-,..z
--
.,
-
L,-
*d.t
* . --$-
--:
-
;
E
:=-:A
?-i
-- . y .
' .
y: r <
:j
%m
.-I--
.._i= v -. L-.-<
-:.-
7.
-',:.
.
7-
,?'. -2 L-
<-;.
.
9
,F:&=
-d-&
-,
- -
3
, h L:._ - 2
:--a
-..
. ... .--J >
-:T.-
-. -
-
+! . -.. L'=$ -. ---.2 . 2 ~ ~ *.
I
..
3F?.
WE,.
- - .- $ % ,L --L
' L .
t
-
-
,-T .-
. q: J .,T+ -J'
-. -+.;.
.-
,
101
.;.
. :C :>
-?.&s+ 7
i,-,
<;-i .I-,. . -
3.:
r
: '>.Z
= K
1
-.
i
schatten bron van radio-actieve verontreiniging vormen, zodat ook hier waakzaamheid geboden is. Geruststellend is echter, dat zowel door de hierbij betrokken autoriteiten als door de gebruikers deze gevaren worden onderkend en het besef, dat hier de uiterste voorzichtigheid moet worden betracht, reeds van het begin af dat men met dit probleem werd geconfronteerd, levendig is. In de meeste van de Westeuropese landen is een wetgeving tot stand gekomen, die het mogelijk maakt aan een ontoelaatbare radio-actieve verontreiniging paal en perk te stellen. Is men t.a.v. de normale vervuiling, óók van de Rijn, vroeger achter de feiten aangelopen, totdat men besefte over de schreef te zijn gegaan, het standpunt met betrekking tot deze bron van gevaar voor de openbare wateren is gelukkig volkomen anders. Voor ongerustheid is hier geen reden, doch diligentie is bepaald vereist. Voor zover bekend bestaat er thans in Zwitserland en wel te Wuhrenlingen één researchcentrum, dat via de Aar op de Rijn loost. Dit moet voldoen aan de voorwaarde, dat de som van de totale in een jaar geloosde hoeveelheid radio-activiteit gedeeld door 10'3 (laagste totale jaarlijkse afvoer van de Aar in liters) niet hoger mag zijn dan 1/10 van de geldende norm voor drinkwater, die door de I.C.R.P. is vastgesteld. In Duitsland is thans - naast enkele energiereactoren- het reactorcentrum te Karlsruhe het belangrijkste. Voor de lozing gelden strenge bepalingen overeenkomstig de wet en de besluiten van het Land Baden-Wurttemberg, die ook in andere Lander van de Bondsrepubliek van kracht zijn geworden. Deze regelingen zijn getroffen teneinde op een voorlopige wettelijke basis uitvoering te kunnen geven aan plannen op het gebied der kernenergie en de daarmee samenhangende bescherming tegen stralingsgevaar.
Eén van de belangrijkste bijdragen tot de vervuiling van de Rijn is de Main. In het ,,Denkschrift uber Vorschlage zum Reinhalten des Mains" wordt vermeld, dat deze rivier bij de uitmonding in de Rijn, ook bij gemiddeld laag water, buitengewoon sterk is vervuild. Alleen door de directe en grotere afvalwaterlozingen worden aan deze rivier per dag 93 t onopgeloste stoffen en 357 t opgeloste organische stoffen toegevoerd. De hoeveelheid schimmels, die daaruit wordt gevormd, kan bij de monding tot 325 t per dag stijgen. Men heeft hier een saneringsplan opgesteld, dat behalve indampinstallaties voor de kooklogen van vier cellulosefabrieken, in hoofdzaak omvat een mechanisch biologische zuiveringsinstallaties voor Frankfurt/Main-Offenbach c.a. en voorreinigingsinstallaties voor
:.:-w 'cAfb. 5 ,,Fluss KIäranlage" Emscher te Karnap
10 andere gemeenten, alsmede voor 13 fabrieken eveneens b-ezinkinstallaties. De kosten van de uitvoering van dit plan worden voor de gemeentelijke voorzieningen geraamd op DM 27,5 miljoen en voor de maatregelen, door de industrie te treffen, op DM 25 miljoen. In dit laatste bedrag zijn niet begrepen de kosten voor de uitbreiding van de bestaande indampinstallaties van 2 cellulosefabrieken; wel omvatten zij de investeringsbedragen voor analoge instaliaties bij 2 andere cellulosefabrieken, zijnde in totaal DM 22 miljoen. Voorts worden vermeld de kosten van een tweede fase ten bedrage van rond DM 1miljoen. Als orde van grootte van de kosten van het gehele saiieringsprogramma kan een bedrag van DM 60 miljoen wordengenoemd. Men is van mening, dat met dit bedrag ,,eh volles wiedergesunden" van de Main kan worden bereikt en dat het economisch verantwoord is daarvoor deze uitgaven te doen. ,,Das Erreichen dieses Zieles rechtfertigt voll und ganz den Aufwand der veranschlagten Mittel nicht nur im Interesse der Volksgesundheit, sondern auch vom volkswirtschaftlichenund wirtschaftlichetiStandpunktaus". Voorgesteld wordt voorts de oprichting van een Wasserverband ,,unteres Maingebiet", Deze zal evenwel niet worden belast met de uitvoering en exploitatie van de zuiveringsinstallaties, doch slechts optreden als coördinerende en adviserende instantie, die tevens tot taak heeft de ñnanciering van de maatregelen te bevorderen. Merkwaardigerwijzeis men dus hier afgeweken van het be-
Afd.
0
~wver~ngsinstallatie ,,Bernemundung". Gedeelte van één der bezinkbassins met aan de buitenzijde ,,Feinklarzone" (En~schergenossenschaft)
Afb. 7 Zuiveririgsinstallatie ,,Bernerniindung",SlQkgistingstanks (Emscherge~zossenschaft)
proefde systeem, dat in andere delen van Duitsland tot uitstekende resultaten heeft geleid.1 Als eerste voorbeeld hiervan moet genoemd worden de Ruhrver1 Dit plan is gedeeltelijk uitgevoerd, c.q. in uitvoering. De zuiveringsinstaliaties van Karlstadt, Schweinfurt, Thuringen en Bayrenth zijn in bedrijf gekomen, en dergelijke installaties voor Lohr en Marktheidenfeld zijn in uitvoering. Ook in de industriële sector zijn op dit gebied resultaten bereikt door interne maatregelen bij een kunstzijdefabriek, een suikerfabriek (invoering van een recirculatiesysteem) en een cellulosefabriek (indampen en verbranding van afvalioog).
104
Afb. 8 Ontfenoleringsinstallazie
I
Afb. 9 Proefinstallatie voor ,,Grossklar~i~erk Ems
band, die tot taak heeft het water van de Ruhr zodanig tegen ver ontreiniging te beschermen, dat dit water, na oeverfiltratie en zonodig chloring, als drinkwater kan worden benut. De Verband is hierin volkomen geslaagd en de Ruhr kan dan ook praktisch niet als een vervuilende zijrivier van de Rijn worden beschouwd. Anders is het gesteld met de Emscher, die het afvalwater van het dichtbevolkte (3033 inw./km2) en zwaar geïndustrialiseerde Emschergebied
afvoert. De activiteiten van de Emschergenossenschafthebben zich tot nu toe op het gebied van de afvalwaterzuiveringbeperkt tot de bouw van 24 bezinkinrichtingen. Hiervan zijn er na 1950 5 tot stand gebracht, die het afvalwater van rond 560.000 inw. eq. verwerken en per jaar 320.000 t slijkstoffen terughouden. Aangezien toch nog de Emscher vrij veel zwevende stoffen naar de Rijn afvoerde, heeft men in 1928 te Karnap de zg. Fluss Klaranlage gebouwd, een bezinkinrichting, waardoor de gehele rivier wordt geleid (afb. 5). De hierin teruggehouden slijkhoeveelheid bedraagt bijna 4 miljoen t per jaar (afb. 6 en 7). Verder heeft men door de aanleg van ontfenolingsinrichtingen bij 20 cokerijen, waarin in de periode 3113 1959 - 31/3 1960 8235 t ruwe fenolen werden teruggewonnen, de afvoer van deze stoffen op de Rijn in belangrijke mate kunnen beperken (afb. 8). Toch wordt per jaar nog rond 5000 t fenol via de Emscher op de Rijn gebracht. Daarnaast bevat het water van de Emscher nog enorme hoeveelheden ander zuurstofonttrekkend materiaal, gemeten op basis van het B.O.D.-cijfer, equivalent met rond 2 miljoen inwoners. Op aandrang van de regering van het Land Nordrheinqestfalen heeft men onderzocht met behulp van een proefinstallatie (afb. g), op welke wijze men de Rijn kan ontlasten van deze vuiltoevoer. Een en ander heeft geleid tot een voorontwerp voor een biologische miveringsinrichting volgens het belucht slibsysteem, waarvan de aanlegkosten geraamd zijn op DM 70 miljoen. In tabel 1 zijn aangegeven de hoeveelheden van de belangrijkste vervuilende componenten in het Emscherwater en het effect, dat men zich voorstelt met dit ,,Grossklarwerk Emschermundung" te bereiken. TABEL I (Gemiddelde afvoer 17 m3/sec; Maximum afvoer 34 m3/sec)
Zwevende stof B.O.D. KMnOl-getal Phenolen c.s. Ammoniak NaCI Cyaniden
Samensteliing in mg11 inloop uitloop 400 20 70 15 70 350 0,6 10 50 20 1600 1600 0,6 0,l à0,2
Hoeveelheid in t/jaar inloop uitloop 200.000 10.000 35.000 7.500 175.000 35.000 300 5.000 25.000 10.000 800.000 800.000 300 50A 100
Reinigingseffect
in %
95 80 80 94 60 O 65 à 85
Opm. In het effient is visleve~rnzogelijk.
Uitvoering van deze installatie zal ongetwijfeld een belangrijke verbetering van de Rijn teweegbrengen en het is dan ook verheugend, dat enkele maanden geleden de regering van Nordrhein-
Afb. 10 Laboratorium Emschergenossenschaft voor automatische controle van her water van de Entscher vóór lozing op de Rijn
.
Westfalen deze plannen heeft goedgekeurd. Net zal evenwel nog ruim 5 jaar duren, voordat de installatie gereed is en in bedrijf kan worden gesteld. Voorts zal in 1961 worden begonnen met de bouw van de belucht-slibinstallatie ,,Kleine Emscher", die direct op de Rijn lood (afb. 10). Tenslotte dj vermeld, dat het totaal der leningen van de Emschergenossenschaft ruim DM 100 miljoen bedraagt, waarvan thans ruim 50% is afgelost. In 1959 werd uitgegeven voor rente en aflossing, onderhoud en bedrijf van de installatiesen algemene onkosten bijna DM 14miljoen. Na de Emscher is in Nordrhein-Westfalen de Wupper de sterkst met vuil belaste zijrivier van de Rijn. Bij laag water is het natuurlijke debiet bij de monding slechts 0,5 m=/sec,terwijl de hoeveelheid afvalwater 2,7 ms/sec bedraagt, overeenkomende met 60 t B.O.D. per dag. Volgens opgaven van het Wupperverband in 1956 werden hiervan 28 t in zuiveringsinrjchtingen en 25 t door de zelfreiniging geliquideerd, zodat dagelijks nog 6 à 7 t B.O.D. aan de Rijn werd toegevoerd. De Wupperverband is inmiddels met de bouw van nieuwe en uitbreiding van bestaande installaties voortgegaan. De belangrijkste installatie in dit gebied is die te Wuppertal (,,Buchenhofen"), waarin het afvalwater van rond 800.000 inw. eq. aan een voorreiniging (teruggehouden hoeveelheid slijk in 1959: 160.000 m3) en een gedeelteíijke biologische reiniging wordt onderworpen. In 1959 werden voor nieuwe werken en uitbreidingen ruim DM 3,5 miljoen geïnvesteerd. Voor bedrijf en onderhoud van de zuiveringsinrichtingen c.a. (dus exclusief rente en aflossing) werd in 1959 ruim
DM 1,3 miljoen uitgegeven. De schuldenlast van de bedroeg op 31/3/1960 bijna DM 18 miljoen. Als derde boosdoeiier moet de Lippe worden genoemd. In het stroomgebied van deze zijrivier van-de Rijn heeft in de laatste decennia een stormachtige industriële ontwikkeling plaatsgevonden. Bij laag water bestaat het Lippe-water voor 64% uit afialwater; 52% van de inwoners is aangesloten op een zuiveringsinstallatie, waarvan 46% een biologische zuivering bewerkstelligen. Er zal dus nog een en ander moeten gebeuren, alvorens de Lippe als vervuilingsbron van de Q n kan worden uitgeschakeld. Er is echter reeds belangrijk werk door deze organisatie verricht. Er zijn namelijk 18 zuiveringsinstallaties tot stand gekomen, waarvan 7 met een totaal equivalentiegetal van ruim 300.000 gedurende en na de oorlog. Binnenkort komen de zuiveringsinstallatie Hamm, alsmede enkele kleinere inrichtingen in bedrijf; de inbedrijfstelling van de grote inrichting Sesekenundung wordt in de loop van 1964 tegemoetgezien. Op het programma staat een zuiveringsinstallatie voor Dattelner. Na uitvoering van dit programma wordt verwacht, dat de Lippe tot ongeveer bij Marl (ca. 35 km van de uitmonding in de Rijn) zal zijn gesaneerd. Tenslotte wordt ernaar gestreefd in droge tijden het debiet van de Lippe te verhogen door oppompen van water uit het laterale Lippekanaal bij Hamm, hetgeen ook indirect van invloed zal zijn op de Rijn door de verhoging van het zelfreinigend vermogen van de Lippe. De Lippeverband heeft ook het fenolvraagstuk aangepakt en wel op dezelfde wijze als de Emschergenossenschaft door de bouw van ontfenolingsinrichtingen. Op 31 maart 1960 waren 7 van dergelijke installaties in bedrijf, die in het daaraan voorafgaande jaar 2220 t ruw-fenolen hebben teruggewonnen. In de loop van 1960 is een achtste installatie bij de cokesfabriek Westfalen in bedrijf gesteld. Het gevolg hiervan is, dat de belasting van de Rijn met fenolen tot een aanvaardbaar bedrag is afgenomen. Dit blijkt ook uit liet fenolgehalte van het Lippewater bij de monding, hetgeen ligt in de orde van grootte van ruw 20 yll. De investeringen van de Lippeverband hebben rond DM 67 miljoen bedragen, waarvan ongeveer 213 gedeelte na de oorlog door leningen is verkregen. De uitgaven in het jaar 1959 bedroegen ruim DM 6 miljoen. Van de zijrivieren van de Rijn moet in dit verband tenslotte worden genoemd de Rheiriberger Altrhein met de Fossa Euge~tiana. Ofschoon het debiet vrij gering is (1,2 m3/sec bij laag water) brengt deze waterloop toch 640 m3/dag kolenslik in de rivier, alsmede een niet onbelangrijke hoeveelheid organisch materiaal in de Rijn.
Hiervoor is de Linksniederrheinische Entwasserungsgenossenschaft (Lineg) verantwoordelijk, die weliswaar bij een aantal kolenmijnen bezinkinrichtingen tot stand heeft doen brengen, doch de activiteiten van de Lineg zuilen zich zowel in de industriële sector als op het gebied van de zuivering van het gemeentelijke rioolwater verder moeten uitstrekken. Met betrekking tot de omvang van de maatregelen ter beperking van waterverontreiniging in de Bondsrepubliek zij tenslotte vermeld, dat men in dit land per jaar rond DM 400 miljoen daarvoor investeert. Het zal u bekend zijn, dat in 1950 de Internationale Commissie voor Bescherming van de Rijn tegen Verontreiniging op initiatief van de Nederlandse Regering en met medewerking van Zwitserland, tot stand is gekomen. Hierin zijn Zwitserland, Frankrijk, de Bondsrepubliek West Duitsland, Luxemburg en Nederland vertegenwoordigd. In haar eerste rapport (juni 1954) kwam deze Commissie tot de uitspraak, dat de Rijn bij Lobith dermate zowel door anorganische als organische stoffen verontreinigd is, dat het treffen van maatregelen daartegen noodzakelijk werd geacht. Teneinde een inzicht te krijgen in de aard en omvang van dergelijke maatregelen verzocht de Commissie aan de Nederlandse delegatie de eisen waaraan het Rijnwater bij Lobith zou moeten voldoen, teneinde aan de bezwaren, die in Nederland van de geconstateerde vervuiling werden ondervonden tegemoet te komen, te willen formuleren. Aan dit verzoek is voldaan, waarbij de volgende Nederlandse desiderata zijn opgesomd a. Teneinde het gehalte aan chloriden van het oppervlaktewater in Nederland, in verband met eigen zoutbronnen, tot aanvaardbare grenzen te beperken, mag de gemiddeldejaarafvoer aan chioorionen 225 kg/sec niet overschrijden. Daarbij is als incidenteel kwartaalgemiddelde een gehalte van 250 kglsec toelaatbaar te achten. Bovendien mag de concentratie aan chloorionen nooit hoger zijn dan 250 mgll. Het heeft veel tijd en moeite gekost de andere delegaties ervan te overtuigen, dat naast het bovengenoemde maximumgehalte, beperking van de totale hoeveelheid zout een gerechtvaardigd Nederlands verlangen is. Een uitgebreide hydrologischevoorlichting heeft evenwel tenslotte de Commissie tot het inzicht gebracht, dat in beginsel dit desideratum als reëel moet worden beschouwd. b. De pH-waarde moet tussen 8.0 en 7.2 worden gehouden. c. Het verzadigingspercentage van de opgeloste vrije ziiurstof mag niet lager zijn dan 75 %.
d. De biochemische zuurstofbehoefte (5 dgn bij 20°C) mag ten hoogste 50% van het zuurstofgehalte bedragen. e. Het gehalte aan fenolen mag 20 y11 niet overschrijden. Ten aanzien van de problemen van de totale hardheid, van de detergenten en van de radio-actieve stoffen is gesteld, dat deze het onderwerp van nader onderzoek van de Commissie zullen uitmaken. De betreffende grenswaarden zullen later moeten worden vastgesteld. Om de mogelijkheden en de consequenties van de realisatie van deze eisen te onderzoeken heeft de Lnternationale Rijncommissie vijf werkgroepen ingesteld. Deze werkgroepen zullen over de volgende onderwerpen moeten rapporteren. Werkgroep A. De invloed van de verzouting op de land- en tuinbouw. Werkgroep B. De invloed van de vervuiling op de drinkwatervoorziening, de hygiëne en de volksgezondheid. Werkgroep C. De hydrologische en waterhuishoudkundige problemen in verband met het verziltingsvraagstuk in Nederland. Werkgroep D. De beperking van de zoutbelasting van de Rijn. Werkgroep E. De economische en financiële aspecten.
Van elke staat zijn één of meer vertegenwoordigers in alle werkgroepen opgenomen. Het probleem, dat zowel in technisch, geografisch als íinancieel opzicht de grootste moelijkheden oplevert, is de verzilting. Afgewacht zal moeten worden wat de werkgroepen hierover naar voren zullen brengen. Ik breng hierbij in herinnering hetgeen ik reeds heb gezegd over de technische mogelijkheden om de zoutlast te beperken. Dit kan als een schematisch werkprogramma van werkgroep D worden beschouwd. Ten aanzien van het terugdringen van de organische vervuiling van de Rijn, getuigt het naar mijn gevoelen niet van overdreven optimisme, indien wordt vertrouwd, dat in een vrij nabije toekomst hier een merkbare verbetering zal optreden. Met name denk ik hierbij aan het tot stand komen van de Grossklaranlage Emschergenossenschaft en verdere activiteiten van de publiekrechtelijke organisaties, waarvan ik reeds het een en ander meedeelde. Het spreekt vanzelf, dat Nederland niet mag achter blijven met het treffen van voorzieningen ter bescherming van Rijn, Waal en IJssel tegen vervuiling. Voorshands zullen deze moeten bestaan uit de aanleg van bezinkinstallatiesvoor gemeentelijk rioolwater, waarbij voor de grote bronnen van vervuiling ook een biologische behandeling van het afvalwater de aandacht vraagt. Voor verschillen-
de op de rivieren lozende gemeenten zijn reeds bezinkinstallaties tot stand gebracht; plannen voor enkele andere verkeren in een vergevorderd stadium van voorbereiding (afb. 6).
Ik hoop, dat u na afloop van deze cursus ervan overtuigd zult zijn, dat wij niet kunnen volstaan met een belangstellend afwachten, doch dat de sanering van de Rijn van Nederlandse zijde, ook door het treffen van maatregelen binnenslands, zoveel mogelijk dient te worden gestimuleerd.
Acute en dreigende bezwaren van de verontreinigingen voor de drinkwatervoorziening en de recreatie door drs. F. W . J . van Haaren
1. Inleiding Een voorlopige definitie van de in de titel van deze voordracht gebruikte termen is allereerst nodig voor het begrip ,,bezwaar". Het is niet gemakkelijk die te geven. ,,Bezwaar7'is iets waarvan men kan zeggen dat het aangenamer zou zijn als het er niet was. Wijsgerig gezien is het een tekort ten opzichte van een gestelde norm. Maar het is meer. ,,Bezwaar3'veronderstelt in vele gevallen een gegeven toestand die men ,,het hoofd moet bieden", waarvan men ,,het beste moet maken". Het wordt beschouwd als een uitdaging en er moet iets aan worden gedaan. Gaat het, zoals hier, over water, dan heeft de ervaring geleerd dat dit altijd een werk is van lange adem. Vandaar dat ook de ,,dreigende bezwaren", dus de toekomstverwachting in de beschouwingen worden betrokken. Merkwaardig is dat ,,dreigend" op zichzelf genomen al een bezwaar is, ten eerste omdat een gevaar dat zeer lange tijd dreigt niet meer als zodanig wordt gevoeld waardoor de drang tot actie verslapt en ten tweede omdat in een dreiging altijd een groter of kleiner aantal onbekende factoren schuiit. Men kan zelfs stellen dat voor het beoordelen van een dreiging zoal niet de kennis van deze factoren - deze zou immers de dreiging omzetten in een tevoren te berekenen situatie - dan toch een analyse van deze omstandigheden noodzakelijk is. Wat verontreinigingen zijn en om welke het hier in concreto gaat is reeds door dr. E. L. Molt behandeld. 2.
Bezwaren voor de drinkwatervoorziening
2.1.
Acute bezwaren
2.1.1.
FYSISCHE KWALITEITEN
Van de fysische kwaliteiten van het Rijnwater is de hoge kleur een van de meest opvallende. Of deze hoge kleur een bezwaar is
hangt af van de stoffen waardoor zij wordt veroorzaakt, maar over de samenstelling van deze stoffen is weinig bekend (1,2). Genoemd worden wel humusstoffen en alifatische hydroxydicarbonzuren met een moleculegewicht van ca. 450. Redelijkerwijze kan worden aangenomen dat organische stoffen en ijzer tot de kleur bijdragen, en dan gaan de gedachten direct uit naar complexe verbindingen van ijzer, onder andere met humusstoffen. Deze complexe ijzerverbindingen maken de zuivering moeilijker; wij komen hierop nog terug bij de bespreking van het ijzer zelf. Een veel concreter te omschrijven bezwaar is het hoge gehalte aan opgeloste stof (verdampingsrest) waarbij dan nog abstractie wordt gemaakt van de chemische samenstelling. Het is hier wellicht de plaats om van de op dit gebied gangbare begrippen een wat uitvoeriger omschrijving te geven omdat ons uit ervaring is gebleken dat hieromtrent veel verwarring bestaat. Allereerst volgen daarom hieronder enkele definities. Nederland
In Nederland worden voor één begrip verschillende termen gebruikt: vaste stoffen, verdampingsrest, verdampingsresidu. Wijze van bepaling
Het water filtreren, indampen tot droog, en 2 uur drogen op 180°C. Duitsland
In Duitsland worden in de ,,Deutsche Einheitsverfahren" twee termen gebruikt en wel: Gesamtruckstand = Schwebestoffe Abdampfrückstand; Abdampfrückstand = Gelöste Stoffe.
+
Wijze van bepaling
Gesamtruckstand: het water ongefiltreerd tot droog indampen en tot constant gewicht drogen bij 105OC. Abdanpfruckstand: het water filtreren, tot droog indampen en tot constant gewicht drogen bij 105OC. Engeland
In Engeland worden in de ,,Approved Methods" twee termen gebruikt en wel: Total Solid Residue; Suspended Solids.
Wijze van bepaling
Total Solid Residue: het water ingefiltreerd tot droog indampen en 1 uur drogen op 180°C. Om de hoeveelheid opgeloste stoffen te vinden worden de ,,Suspended Solids" door afîiltreren en drogen afzonderlijk bepaald en van het ,,Total Solids Residue" afgetrokken. Verenigde Staten
In de Amerikaanse ,,,Standard Methods" 1955 worden de volgende termen gebruikt: Total residue on evaporation; Suspended residue; Dissolved residue; Fixed residue; Total solids. Wijze ilan bepnlirig
Total residue on evaporation = suspended and dissolved residue, gevonden na indampen en drogen bij 103-105°C zonder dat tevoren is gefiltreerd. Dissolved residue: het water na filtratie tot droog indampen en drogen bij 103-105°C. Fixed residue: het ,,total residue on evaporation" gedurende 1 uur verhitten op 500°C. Total solids: term uit de ,,Standad Methods" van 1946. Zij heeft dezelfde betekenis als ,,Total residue on evaporation". Moeilijkheden verbonden aan de bepaling van de verdampingsrest
In de definitie van de verdampingsrest, als zijnde de hoeveelheid oorspronkelijk opgeloste stof, zit een zekere willekeur. Bij de bepaling ervan wordt immers niet overal dezelfde droogtemperatuur aangehouden (zie de ,,Wijze van bepaling" in de verschillende landen); maar zelfs al wordt dit wel gedaan, dan nog kunnen vrij grote verschillen ontstaan die samenhangen met de chemische samenstelling van het onderzochte water. De verdampingsrest kan dan van de chemische kwaliteit van het water een indruk geven die vrij sterk verschilt van die, welke men uit de ionenbalans krijgt. Bevat het water veel hydrocarbonaat dan zal het bij indampen en bij het drogen van het residu veel CO2 verliezen, dat oorspronkelijk chemisch gebonden was. Chloriden en nitraten kunnen voor een deel hydrolyseren (vorming van
basische zouten), waarbij zoutzuur c.q. salpeterzuur ontwijken. Bepaalde zouten, zoals MgSO, en CaSO,, zullen afhankelijk van de temperatuur, meer of minder kristalwater verliezen. Dit alles heeft ertoe geleid, dat de Normalisatiecommissie voor het Drinkwateronderzoek de bepaling van de verdampingsrest niet in de normaalvoorschriften heeft opgenomen. Uit de ervaring is gebleken, dat drogen bij 180°C nog de best reproduceerbare resultaten geeft, omdat dan MgSO, met een kleine rest kristalwater stabiel is en CaSO, vrijwel al zijn kristalwater verliest, hetgeen bij 105OC niet het geval is. In dit laatste geval is de uitkomst meer afhankelijk van de proefomstandigheden. Het begrip ,,verdampingsrest" moet dus bij voorkeur gekoppeld worden aan ,,drogen gedurende 1, c.q. 2 uur op 180°C". De orde van grootte van de mogelijke afwijking blijkt uit het volgende voorbeeld. Stel het water bevat 10 mg magnesium per liter en voldoende sulfaat om bij indampen magnesiumsulfaat te vormen. Dan ontstaat bij ca. 100 OC MgS04.2 H20 en bij ca. 200 O C MgS04 zonder kristalwater. Drogen bij ca. 100, c.q. 200 OC maakt hierdoor in dit geval alleen reeds voor het magnesiumsulfaat een verschil in de indamprest van 15 mgll. Indirecte bepaling van de verdampingsrest
Als er van een bepaalde watersoort over een lange periode een groot aantal volledige analyseresultaten ter beschikking staat kan de verdampingsrest indirect worden bepaald en wel: a. uit de gehalten der voornaamste ionen; b. uit het elektrisch geleidingsvermogen. Ad a. Een theoretische waarde voor de verdampingsrest wordt verkregen door de gehalten in mg/l voor de voornaamste ionen bij elkaar op te tellen, nadat het hydrocarbonaat omgerekend is op carbonaat. Door voor een groot aantal monsters de berekende waarde te vergelijken niet de gemeten waarde kan worden nagegaan in hoeverre beide grootheden met elkaar kloppen.
Ad b. Er is een zekere correlatie tussen het gehalte aan opgeloste stof en het elektrisch geleidingsvermogen (E.G.V.) van het water. Bij een voldoend aantal gegevens over een lange periode kan voor deze correlatie een gemiddelde numerieke waarde worden opgesteld. Met behulp hiervan kan dan uit het E.G.V., dat gemakkelijk en snel kan worden gemeten, een globale waarde voor de verdampingsrest worden verkregen.
In de Amerikaanse ,,Standard Methods" 1955 wordt dit verband als volgt opgegeven: verdampingsrest in mg/l = 0,55 h 0,75. E.G.V. in micromho per cm Voor watersoorten waarvan de pH duidelijk afwijkt van 7 is de factor lager (wegens de grote loopsnelheid van H+- en OH--ionen), voor wateren met een hoog zoutgehalte hoger. Hieruit en uit de opgave van de grenzen 0,55 en 0,75 blijkt reeds dat de correlatie tussen beide genoemde grootheden voor verschillende watersoorten naar plaats en tijd vrij sterk uiteen kan lopen. Toepassing op een geval uit de prakîjjk
Hoe een en ander in de praktijk uitvalt kan worden afgeleid uit de resultaten van de volledige analyse van water uit de Lek te Vreeswijk, die wekelijks wordt verricht. In de periode 1946-juni 1953 werd de verdampingsrest werkelijk bepaald (nadat dus het slib was afgefiltreerd). Er werd gevonden: bepaalde verdampingsrest - 0,7 E.G.V. (met variatie tussen 0,65 en 0,75; het gemiddelde was 0,71).
In de periode juni 1953 - heden kon aíleen een uit de analyse berekende, dus theoretische verdampingsrest worden opgesteld. Er werd gevonden: berekende verdarnpingsrest = 0,65 E.G.V. (met variatie tussen 0,6 en 0,7; het gemiddelde was 0,65).
In-dit verband behoeft de nauwkeurigheid van het E.G.V. niet ter discussie te worden gesteld; enkele steekproeven voor de berekende verdarnpingsrest bij uiteenlopende zoutgehalten in de periode 1946-1953 toonden aan, dat toen met de berekende werd gevonden. verdampingsrest een factor van 0,6-0,65 Uit dit alles kunnen twee belangrijke conclusies worden getrokken: l. de berekende verdampingsrest valt voor water uit de Lek altijd te laag uit; 2. voor de globale benadering van de waarde van de verdampingsrest voor het Lekwater kan steeds worden gebruik gemaakt van de formule: verdampingsrest = 0,7 X E.G.V.
Hier zij er nogmaals op gewezen, dat de zo gevonden waarde overeenkomt met wat de Amerikanen ,,dissolved residue" noemen. Prakösche bruikbaarheid van de verdampingsrest
De totale verdampingsrest, waarbij dus de zwevende stoffen zijn ingesloten (,,total residue on evaporation") is voor ruw water weinig informatief, omdat twee onderscheiden factoren, namelijk slibgehalte en zoutgehalte, worden samengenomen. Beide grootheden afionderlijk geven veel meer informatie. Bovendien correleert in dit geval de totale verdampingsrest niet met het E.G.V., omdat het slib niet meetbaar bijdraagt aan het elektrisch geleidingsvermogen. Het slibgehalte geeft een indruk van de te verwachten moeilijkheden bij de behandeling van het water (filtratie, coagulatie). Het gehalte aan opgeloste stof geeft een indruk van de chemische kwaliteit van het af te leveren eindprodukt. In de U.S. Public Health Service Drinking Water Standards 1946 wordt gesteld, dat in water van goede chemische kwaliteit ,,total solids" niet hoger mag zijn dan 500 mg/l, maar een waarde van 1000 mg/l kan worden toegestaan. Kennelijk heeft deze uitspraak betrekking op gefiltreerd water; slibgehalte heeft dan geen betekenis. Voor toebereid industrieel of drinkwater zullen dus de termen ,,total solids", ,,total residue on evaporation", verdampingsrest alle praktisch dezelfde betekenis hebben, behoudens dat moet worden aangegeven bij welke temperatuur het indampresidu is gedroogd. Zoals reeds opgemerkt, geven wij de voorkeur aan 180 "C; de Amerikanen en Duitsers drogen bij 103-105 OC. Voor onbehandeld water moet rekening worden gehouden met het slibgehalte. Daar moet dus in de gebruikte term uitkomen, dat het water vóór indampen al of niet is gefiltreerd. Is het slibgehalte niet hoog, dan zou voor een eerste benadering desnoods de invloed ervan bij niet te lage zoutgehalten kunnen worden verwaarloosd, met name in die gevallen waarin de verdampingsrest uit het E.G.V. wordt berekend, omdat hierin toch reeds een vrij grote onnauwkeurigheid zit. Dit blijkt uit het volgende voorbeeld. Voor het water uit de Lek te Vreeswijk kan worden gesteld, dat de factor 0,7 behept is met een mogelijke fout van rond of - 0,05. Stel, dat het E.G.V. bedraagt 800 micromho per cm (chloridegehalte rond 150 mg/l), dan wordt voor de verdampingsrest gevonden:
+
Stel, dat het slibgehalte de normale waarde heeft van 20-30 mg/l, dan valt dit dus binnen de foutengrens, zij het dat de fout eenzijdig naar boven komt te liggen. Hoge slibgehalten vallen echter dikwijls samen met lage zoutgehalten, zodat het toch steeds aanbeveling verdient beide grootheden afzonderlijk te bepalen.
'
Bij de bestaande normale miveringsmethoden komen opgeloste stoffen voor het grootste deel ook in het eindfiltraat terecht. Aan het ruwe water moet dus in dit opzicht vrijwel dezelfde eis worden gesteld als aan het reine water; de verdampingsrest mag onder andere voor industriële doeleinden niet te hoog zijn. Wordt de Amerikaanse norm van 500 mg/l genomen, dan blijkt dat bij de Rijn deze grens ook in een normaal jaar reeds dikwijls wordt overschreden. In een droog jaar, zoals 1959, lag van begin september tot en met december de uit de ionenbalans berekende verdampingsrest (die voor het Rijnwater wat lager uitvalt dan de gemeten waarde) meestal tussen 700 en 800 mg/l, met een maximum van 840 mg/l; ook reeds in een jaar als 1947 lag de gemeten verdampingsrest in het najaar maandenlang tussen 500 en 700 mg/l. Het is ons bekend, dat door verschillende grote industriële verbruikers voor hun praktijk de grens wordt gelegd bij 500 mg/l en dat dikwijls aan aanmerkelijk lagere waarden de voorkeur wordt gegeven, 2.1.2.
CHEMISCHE KWALITEITEN
Anorganische stoffen
Het is gebruikelijk om van het zoutgehalte van een water een indruk te geven door middel van het cijfer voor het chloridegehalte. Voor de Rijn is het chloridegehalte inderdaad een geschikte indicator voor het zoutgehalte omdat een belangrijk deel van de kunstmatige anorganische verontreinigingen uit chloriden bestaat, vooral natriumchloride. Andere zouten, zoals die van calcium, waarop wij in ander verband nog terugkomen, mogen niet worden verwaarloosd. Het hoge totale. zoutgehalte heeft vele bezwaren. Als eerste ervan zij hier het smaakbezwaar genoemd. Wij zijn ons bewust dat dit een omstreden terrein is, maar vast staat dat proefnemingen met een vrij groot aantal proefpersonen hebben uitgewezen, dat een chloridegehalte van bv. 250 mg/l uit dit oogpunt beslist
bezwaren bij de verbruikers oproept. Voor gedetailleerde gegevens kan hier worden verwezen naar ,,Rapport 1940" van de Gemeentewaterleidingen, Amsterdam, waar in Deel I op blz. 180-181 en in Deel I1 op blz. 105-1 13 dit onderwerp wordt behandeld. Het daar geciteerde onderzoek van Stooff verdient bijzondere aandacht omdat hij onderscheid maakt tussen de ,,Empfindungsschwelle" en de ,,Wahrnehmungsschwelle"; de ,,Bmpfindungsschwelle", de smaakdrempel waarbij men wegens het zoutgehalte een smaakafwijking begint te constateren, ligt volgens Stooff voor redelijk goede proevers bij 100 mg Cl-/I, een waarde die goed met de uitkomsten van de Amsterdamse experimenten overeenstemt (3). Nederland neemt met betrekking tot het zoutgehalte van het voor de drinkwatervoorziening beschikbare ruwe water een bijzondere plaats in, omdat hier naast de neerslag, in tegenstelling tot de andere Westeuropese landen, grote hoeveelheden zoet oppervlaktewater ons alleen via de Rijn toevloeien, waardoor het zoutgehalte van deze rivier bepalend dan wel mede bepalend is voor een belangrijk deel van het water dat voor de drinkwatervoorziening in Nederland wordt gebruikt. Weliswaar wordt het Rijnwater door de meeste betrokken bedrijven na zuivering niet onverdund gedistribueerd, maar dit laatste veronderstelt het beschikbaar zijn van voldoende hoeveelheden ,,verdunningswatern. Samen hiermee moet een eindprodukt met redelijk chloridegehalte kunnen worden bereid. Dit systeem veronderstelt voor de Rijn het bestaan van perioden met laag zoutgehalte. Dit is voor de bedrijven die verdunningswater gebruiken het cruciale punt. Dit betekent immers dat zij dan water kunnen innemen zonder dat tegelijk grote hoeveelheden zout in hun winplaatsen terecht komen. Het gaat dus, zeker in zulk een periode, om de hoeveelheid zout die per tijdseenheid door de rivier passeert; het gaat om de kilogrammen zout per seconde en dit geldt voor alle belanghebbenden die op een of andere wijze met een voorraad te maken hebben, bijvoorbeeld met het IJsselmeer. Voor de bedrijven die rechtstreeks onttrekken en vrijwel onmiddellijk weer - na zuivering - distribueren, is het actuele zoutgehalte zonder meer bepalend voor de kwaliteit in dit opzicht. Daar het hier in deze voordrachten gaat om instructie en dus om het uiteenzetten van de principes, is het hier niet de plaats om dit alles kwantitatief uit te werken. Wel moge uit de afbeeldingen 1 en 2 blijken welke invloed zowel het chloridegehalte van het Rijnwater als dat van het ,,verdunningswater" hebben als men een bepaald eindresultaat (in casu 125 mg/]) wil bereiken.
Afb. 1
Eindconcentratie mengsel 125 mgCl-l1
125 150 175 chloridegehalte Rijnwater in m g l l
Afb. 2
200
225
250
Eindconcentratie mengsel 125 mgCl-l1
Het totale zoutgehalte is bepalend voor de frequentie van de regeneratie van ionenwisselaars. Een verhoging van het zoutgehalte werkt dus kostenverhogend bij de processen waarin ionenwisselaars worden gebruikt. De grootte van de kosten hangt af van allerlei bedrijfsomstandigheden, maar globaal kan zij voor volledige demineralisatie worden gesteld op enkele guldens per m3 water. Over de corrosie, een van de moeilijkste onderwerpen waarmee wij bij de bestudering van de technische kant van ons vak te maken krijgen, valt weinig te zeggen. Zoveel is zeker, dat toeneming van het elektrolytgehalte de corrosiekans groter maakt, al
moet men ook met deze algemene uitspraak voorzichtig omspringen; gedestilleerd water is voor sommige materialen sterker corrosief dan een goed met bicarbonaten gebufferd water. Wij komen hierop straks nog terug. Bij het Rijnwater echter gaat het in hoofdzaak om andere zouten, dus daarbij gaat de regel wel op. Er zijn aanwijzingen dat het toegenomen zoutgehalte van het leidingwater in de grote steden van het westen des lands de
1 1
&e hardheid is een belangrijk punt. Wel is de betekenis ervan voor het zeepverlies bij wassen afgenomen omdat steeds meer j
q industrie waar een lage hardheid gewenst is; en het- zou interes"
I
ft sant zijn eens na te gaan hoeveel calorieën er dagelijks verloren F e gaan door de dikke ketelsteenlaag in de ontelbare waterketeltjes i f '1 van huishoudelijk Nederland. Wordt water voor stoomketelvoeding alleen onthard (met kalk en soda of met een Na-kationen' g wisselaar) dan heeft hogere hardheid hoger verbruik van chemi$4
*
calien tot gevolg, maar bovendien moet het zwaarder met na- f
;atriumzouten belaste ketelwater vaker worden afgespuid, hetgeen, 5'- afhankelijk van het gebruik van warmtewisselaars, een meer of 3 x minder belangrijk calorisch verlies oplevert. Wordt zonder meer 4'
--,S
gespuid dan komt het verlies in de orde van 106kilocalorie per
%ver de pH en het hydrocarbonaat-koolzuurevenwichtis k d s vroeger door dr. L. H. Louwe Kooijmanr (in de Vierde Vakantiecursus (1952)) een uitvoerige beschouwing gegeven. Gebruik ma%-ikend van de daar vermelde gegevens kan worden gesteld, dat het -7 Rijnwater op zichzelf steeds een zekere hoeveelheid vrij koolzuur bevat, de laatste jaren gemiddeld 5-8 mg/l, waarvan al naar het
1
9 4 k
water op zichzelf genomen niet zeer hoog, maar gedurende de zuivering, al is het slechts een simpele snelfiltratie, loopt het sterk op door de oxydatie van ammoniak tot nitraat en van organische stoffen tot koolzuur en water; het kan dan in het winter-
75; :ie
@k! '.&q =, d
Heemstede meetbaar werd aangetast; toen het oppervlakkige kalklaagje was verdwenen nam de aantasting steeds af en thans is zij vrijwel tot stilstand gekomen. Er zijn echter gevallen denkbaar waarin zich minder gunstige omstandigheden voordoen, waardoor een voortgezette aantasting tot ernstige economische verliezen zou kunnen leiden. Ook met het vrije koolzuur levert de Rijn ons soms verrassingen op. E r zijn dagen geweest waarop uit het onderzoek van de monsters duidelijk bleek dat een verlaging van het hydrocarbonaatgehalte, eenmaal zelfs tot de helft van de normale waarde, was te wijten aan zwavelzuur, dat stootsgewijze in enorme hoeveelheden moest zijn geloosd, zoals uit het verhoogde sulfaatgehalte kon worden bewezen. Het is een toeval als juist uit een ,,mootw van sterk verzuurd water een monster wordt genomen; de kans op dergelijke lozingen is groter dan uit de getrokken monsters blijkt. Dergelijke stootsgewijze lozingen behoren tot de grote bezwaren die aan het Rijnwater zijn verbonden. Wij komen hierop in ander verband nog terug. Thans moge volgen de bespreking van enkele factoren die een belangrijke invloed hebben op de mogelijkheden van zuivering van het Rijnwater. Uit de mededelingen van dr. Molt is gebleken dat het ijzergehalte van het Rijnwater in de loop der jaren sterk is gestegen. Dit ijzer komt voor een groot deel uit de zware industrie en het is dus oorspronkelijk zuiver anorganisch gebonden. In de rivier echter is er alle tijd en gelegenheid voor de vorming van andere combinaties. Hoe dit ook zij, als het water wordt onderworpen aan snelfiltratie wordt het niet voldoende verwijderd. Naar de oorzaken hiervan kan men slechts gissen; vermoedelijk wordt het gebonden aan humuszuren, waardoor een waarschijnlijk negatief geladen complex ontstaat dat in colloïdale vorm de snelfilters passeert en zich in langzame zandfilters als ,,ijzerbanken" afzet (4). Het gaat hier niet om kleine hoeveelheden. Afhankelijk van het seizoen bedraagt het ijzergehalte van het snelfiltraat te Jutfaas thans 0,1 tot 1,5 mg/l waarbij de hoogste waarden voorkomen in het vierde kwartaal. Het is duidelijk dat dit verschijnsel, afhankelijk van de omstandigheden bij het betrokken bedrijf, aanleiding kan geven tot allerlei bezwaren waarvan er hierboven reeds enkele zijn genoemd. Merkwaardig is het zojuist genoemde seizoeneffect; het doet zich niet alleen voor bij Rijnwater, maar ook bij duinwater. Bij dit laatste komt er in het voorjaar steeds een periode voor waarin het ijzergehalte van het snelfiltraat een weinig oploopt. Bij het
I
Rijnwater begint het in veel sterkere mate reeds in het najaar, als de kwaliteit van het rivierwater slechter wordt. In dit verband werd gedacht aan de invloed van zeer lage zuurstofgehalten; wij hebben dan ook vroeger wel eens het vermoeden uitgesproken dat er in het filter anaerobie zou optreden met als gevolg reductie van de ferri- tot de beter oplosbare ferrovorm. Uit een zorgvuldig en verscheidene malen herhaald onderzoek is echter gebleken, dat noch in het Rijnwater noch in het snelfïltraat meer dan sporen ferro-ionen voorkomen, ook al bevat het fïltraat zeer weinig zuurstof. Er kunnen nog wel enkele correlaties worden opgesteld, die een typisch seizoenkarakter hebben, maar daarmee is het vraagstuk niet opgelost. Dat na het ijzer de ammoniak wordt besproken mag misschien worden gezien als een reverentie in de richting van het grondwater, maar in werkelijkheid is gebleken dat ook bij oppervlaktewater dit tweetal bij de zuivering een stel geheimzinnige factoren vormt. Het ammoniakgehalte van het Rijnwater is de laatste jaren opgelopen tot een hoogte, die men vroeger niet voor mogelijk zou hebben gehouden (5). Vooral in het winterhalfjaar zijn de gehalten zeer hoog. Dit heeft voor de zuivering belangrijke consequenties. Ammoniak reageert in een fïlter gemakkelijk met zuurstof, en reeds zonder filter nog gemakkelijker met chloor, twee oxydatiemiddelen die van groot belang zijn bij de bereiding van het water. Naarmate de rivier zelf er minder in slaagt het ammoniak te verwerken - en hiervoor zijn zuurstof, een biologisch agens, tijd en een geschikte temperatuur nodig - naar die mate wordt de kunstmatige oxydatieve zuivering bemoeilijkt. Een zeer groot deel van de beschikbare zuurstof wordt bij de filtratie voor deze reactie gebruikt; voor 1mg ammoniak is ongeveer 4 mg zuurstof nodig voor de omzetting in nitraat. De omzetting van ammoniak in stikstof en zoutzuur verbruikt per mg ammoniak ongeveer 6 mg chloor, maar in de praktijk moet men 10 à 12 mg chloor per mg ammoniak toevoegen omdat er naast de ammoniak nog zoveel ander chloor verbruikend materiaal in het water voorkomt. Overchlorering wordt dus een kostbare werkwijze. Bij de bespreking van de organische stoffen zullen nog meer factoren worden aangehaald die een aanwijzing zijn voor de te zware belasting van de rivier en de moeilijke verwerkbaarheid van het water. Hier zal eerst nog worden gesproken over het gehalte aan zuurstof, het element waarop de natuurlijke zuivering berust. Dit gehalte is de laatste jaren zó laag geworden, dat in dit opzicht vooral in de zomer van een zieke rivier kan worden gesproken. In de zomer is het zuurstofgehalte niet hoger dan
3 à 4 mg/l. Dit is bij lange na niet voldoende om bij de zuivering een behoorlijke mineralisatie te bereiken; de beschikbare hoeveelheid ligt een orde van grootte te laag. Zou men het Rijnwater nog 3 à 4 weken de tijd geven om in de rivier de natuurlijke zelfreiniging te ondergaan dan zou een redelijk resultaat worden bereikt. Beluchting alléén is in dit geval een druppel op een gloeiende plaat. Bij directe bereiding, waar dus snelheid een eerste vereiste is, zit er niets anders op dan de oxydatie uit te voeren door middel van het veel duurdere chloor. Chloor is echter een tweesnijdend zwaard. Het werkt oxyderend, maar ook chlorerend op organische stoffen en daarmee geraken wij midden in de smaakbezwaren die straks bij de organische stoffen worden besproken. Tenslotte moet nog iets worden vermeld over het fosfaat. Dit is ten dele van biologische, ten dele van anorganische oorsprong; met dit laatste is dan vooral bedoeld het polyfosfaat, een component van de synthetische wasmiddelen. Het in de natuur schaarse, maar door het biologische systeem sterk gevraagde fosfaat werkt bevorderend op de groei van allerlei organismen, bijvoorbeeld in ruimten waarin zich nog slechts ten dele gezuiverd water bevindt. Het polyfosfaat stoort bij de coagulatie; de invloed van natriumtripolyfosfaat (Na,P,O,,) op coagulatie met ferrizouten is reeds bij enkele tiende milligrammen per liter merkbaar. Omgekeerd neemt coagulatie met ferrizouten ook het polyfosfaat niet weg (6). Organische stoffen
Bij deze groep van stoffen kan niet, zoals bij de vorige groep, een duidelijk onderscheid worden gemaakt tussen de verschiílende componenten ervan, omdat daarvoor geschikte meetmethodes niet bestaan. Men is aangewezen op twee indirecte methodes: het bepalen van het KMn0,-verbruik en van het biochemisch zuurstofverbruik (B.Z.V.). Natuurlijk zou ook het chloorbindend vermogen kunnen worden gemeten en dat is ook wel gedaan, maar de resultaten zijn zo sterk afhankelijk van de soort van de aanwezige stoffen dat men er, als de uitkomst in één getal wordt opgegeven, weinig aan heeft. Zo kan men bij deze bepaling breekpunten vinden tot 100 mg/l toe, en laat men het chloor een tijdlang inwerken, dan komen nieuwe breekpunten te voorschijn. Hoe dan ook bepaald, het gaat hier in hoofdzaak om organische stoffen (hetgeen niet wil zeggen dat ze alie van biologische oorsprong zijn) die ten dele gemakkelijk kunnen worden geoxydeerd en als ze dat niet zijn is het des te erger, want de zuivering is voor een groot deel op oxydatieve afbraak gebaseerd.
Theoretisch ligt het voor de hand om hier het B.Z.V.als maatstaf te gebmiken, maar gezien onze ervaring met deze grootheid zijn wij nog steeds van mening dat zij althans op het gebied van de drinkwatervoorziening geen adequaat beeld geeft van de te verwachten moeilijkheden. Nadere studie van deze methode zal wellicht enige opheldering brengen.
Gemeten aan het KMn0,-verbruik bevat het Rijnwater een zeer grote hoeveelheid organische stof. Twintig jaar geleden was een KMn0,-verbruik van rond 20 mg/l een normale waarde; het jaargemiddelde voor 1959 was 34 mg/l (beide uit meetresultaten aan monsters water uit Vreeswijk). Deze toeneming heeft belangrijke consequenties gehad zowel voor de zelfreiniging in de rivier als voor de kunstmatige zuivering. In de river zelf is de zuurstofhuishouding steeds armetieriger geworden. Om een rivier met een afvoer van 1000 ms/sec van zuurstofverzadiging bij 17-18OC te brengen tot een zuurstofgehalte van 3 mg/l is van het technische natriumsulfiet 10.000 t per dag nodig of 110 kg per seconde. En om dit gehalte van 3 mg/l over een flink traject te handhaven zijn nog veel grotere hoeveelheden nodig, want de zuurstofopneming uit de lucht gaat steeds door. Nu heeft dit lage zuurstofgehalte voor het biologisch leven zelf nog niet diiect katastrofale gevolgen als alles geleidelijk verloopt. Dank zij het ongelooflijk grote aanpassings- en incasseringsvermogen van de rivier is een totale katastrofe tot nu toe uitgebleven, maar plaatselijk heeft men dat al beleefd. In de zomer van 1959 is de Lippe bij Lunen herhaaldelijk anaeroob geweest en in de benedenloop van de Emscher werden zelfs mercaptanen gevorm (7) (8). In 1960, toen vooral in het tweede kwartaal lage zuurstofgehalten voorkwamen, is in mei, maar ook in augustus op bepaalde plaatsen massale vissterfte voorgekomen, die misschien niet door zuurstofgebrek alléén is veroorzaakt, maar die er toch zeker door is bevorderd. De zelheiniging komt steeds meer in het gedrang. Dit geldt ook voor de kunstmatige zuivering. Het is onmogelijk om met de gebruikelijke zuiveringsmethodes van bezinking, snelfiltratie, langzame zandfiltratie en lichte nachlorering een goed resultaat te bereiken, zelfs al zou na iedere trap van zuivering intensieve beluchting worden toegepast. De filters worden zo zwaar belast dat zij het oxydeerbare materiaal niet meer kunnen verwerken en een anaeroob filtraat leveren, dat nog afbreekbaar organisch materiaal bevat en bacteriologisch verre van betrouwbaar is. Daarom moeten óf extensieve zuiveringswerken worden aangelegd die aan biologische tijden zijn aangepast en gelegenheid geven tot herhaalde zuurstofopneming (infiltratie-
systeem), óf er moeten intensieve chemische methodes worden gebruikt die dan in korte tijd tot een resultaat voeren (systeem van overchlorering en coagulatie). Beide methoden zijn duur; maar bovendien moet er steeds reserve achter de hand zijn om plotselinge variaties in de kwaliteit van het ruwe water op te vangen, d.w.z. voor het geval dat er materiaal aanwezig is dat zelfs bij deze methoden van zuivering aan oxydatieve afbraak of fysische adsorptie ontsnapt. Welke materialen dit zijn weten wij niet, maar hun plotseling optreden is één van de grootste bezwaren die aan het gebruik van Rijnwater zijn verbonden. Of dit nu wordt veroorzaakt door biologische factoren of door stootsgewijze lozingen doet voor het effect weinig terzake, maar zeer waarschijnlijk spelen stootsgewijze lozingen een belangrijke rol (9). Hier moet worden opgemerkt dat deze stoten niet of nauwelijks merkbaar zijn aan het KMn0,-verbruik, maar dat er een andere grootheid is die er maar al te duidelijk op reageert, namelijk het smaakgetal. Als dit binnen enkele dagen tot de orde van 1000 oploopt moet men zich niet verbazen dat een miveringssysteem dergelijke stoten niet kan opvangen. Hier moet een reserve uitkomst brengen, hetzij actieve kool of een extra-krachtig oxydatiemiddel zoals chloordioxyde of ozon (10) (1 1) (12). Blijkens de ervaring voldoet actieve kool nog het best. Maar ook hier wreekt zich weer het bezwaar van de stootsgewijze vervuiling, omdat voor het tijdig inschakelen van de reserve een scherpe bewaking van de smaak van het water nodig is. Deze moet direct met menselijke zintuigen gebeuren; een apparaat voor de meting van de smaak bestaat nog niet. Onder het hoofd ,,Organische stoffen" moet ook worden genoemd het materiaal dat, ontsnappend ook aan sterk oxydatieve chemische zuivering, in het eindprodukt achterblijft en last veroorzaakt bij het gebruik van ionenwisselaars; vooral ionenwisselaars van het zwak-alkalische type worden door dit materiaal als het ware geblokkeerd, waardoor de mogelijkheid van regeneratie sterk wordt beperkt. .Een afzonderlijke vermelding verdienen ook de detergenten en de minerale oliën. Het in de loop der jaren sterk toegenomen gebruik van synthetische wasmiddelen levert niet alleen een verontreiniging op met het reeds vermelde polyfosfaat maar ook met detergenten, waarvan de meeste biochemisch moeilijk aantastbaar zijn. Zou het gehalte aan detergenten steeds blijven op het niveau van rond 0,l mg/l, zoals nu meestal het geval is, dan zou het bezwaar voor de zuivering niet zo groot zijn (13). Maar soms verraadt
een plotselinge schuimvorming dat er een stootsgewijze verhoging van het gehalte is opgetreden tot concentratie tussen 0,5 en 1,O mg/l. Dit is voor filtratie vanzelfsprekend niet gunstig (,,Schleppwirkung") maar vooral niet voor de coagulatie (14). De vlokvorming wordt er ongunstig door be'invloed, de detergenten zelf kunnen door coagulatie moeilijk worden verwijderd, tenzij grote hoeveelheden coagulans worden toegepast. Grondpassage over een korte afstand, zoals bij de winning van ,,uferfiltriertes Wasser" in Duitsland, verandert weinig aan het gehalte van de detergenten. In de zomer van 1959 werd in Essen drinkwater gedistribueerd met 1,7 mg detergenten per liter; het water schuimde als het uit de kraan kwam. De minerale olie is op het ogenblik een van de meest besproken verontreinigingen van het Rijnwater. Eén van de redenen hiervoor is het spectaculaire karakter van deze verontreiniging; olie drijft en vormt grote, interferentiekleuren vertonende, vlekken op het water. Dit geeft al direct een aanwijzing voor een bezwaar aan deze verontreiningen verbonden; het toetreden van luchtzuurstof wordt belemmerd, waardoor de toch al ongunstige zuurstofhuishouding nog slechter wordt. Wel zijn deze stoffen min of meer aantastbaar door bacteriën (onder andere door Pseudomonas), maar ook dat kost zuurstof en tijd; de meest resistente stoffen zullen lang persisteren. Er kan geen twijfel over bestaan dat minerale oliën een typische smaak aan het water geven, ook in zeer lage concentraties, al lopen de opgaven hierover nogal uiteen. Komen zij in grotere hoeveelheden in een zuiveringsinstallatie terecht dan kunnen zij lange tijd die smaak aan het water blijven afgeven als zij aan het filterzand worden geadsorbeerd (15). Toch kunnen zij naar onze mening niet de hoofdoorzaak zijn van de ondervonden ernstige smaakbezwaren. Daarvoor treden deze te veel stootsgewijze op (enkele dagen), terwijl de olieverontreiniging in de tijd vrijwel continu over een vele honderden kilometers lange rivier als het ware is uitgesmeerd. Daarbij komt nog dat de meest penetrante smaken en geuren van het rivierwater niet overeenstemmen met die van minerale olie, maar meer met de geur van een organisch-chemisch laboratorium. Volgens een persoonlijke mededeling van prof. Holluta (Karlsruhe) is trouwens ook bij het Rijnonderzoek in Duitsland gebleken, dat de smaak, waargenomen onmiddellijk na de monsterneming dikwijls olieachtig was, maar dat 24 of 48 uur later de oliesmaak veel minder op de voorgrond trad en dat er veeleer een organisch-chemische smaak werd geconstateerd, zoals wij hier in Nederland vinden, maar
dan stootsgewijze. Vermoedelijk komen deze smaakstoffen dus naast de olie voor. Nu is het zeer goed mogelijk dat deze stoffen normaal niet of zeer weinig worden geloosd, maar dat bij de schoonmaak van apparatuur dit materiaal in grote hoeveelheid op de Rijn komt. Dit zou althans een verklaring kunnen zijn voor het stootsgewijze optreden. Een fraaie bloemlezing van deze soort mogelijkheden vindt men in een publikatie van Kinney (16). Hoe dit ook zij, het voorkomen in Rijnwater van deze sterk smakende chemicaliën van onbekende samenstelling is voor Nederland een ernstig bezwaar, dat alleen met kostbare maatregelen en dan nog niet eens altijd volledig kan worden ondervangen. Er wordt in verscheidene bedrijven, ook in Duitsland, nog steeds gezocht naar een oplossing die tegelijkertijd afdoende en economisch verantwoord is. De beste oplossing ligt tevens het meest voor de hand: verbod van en strenge controle op lozingen van sterk smakende stoffen, Er is een uitgebreide literatuur over dit onderwerp; hiervoor zij naar de literatuurlijst verwezen. 2.1.3.
BACTERIOLOGISCKE EN BIOLOGISCHE KWALITEITEN
Het bacteriologisch onderzoek dient vooral om een beoordeling van de hygiënische kwaliteit te kunnen geven. Deze luidt bij de Rijn: ,,slecht", want het meest waarschijnlijke coli-getal ligt tussen 10 en 100 per ml en dat is al vele jaren zo. Het aantal thermofiele bacteriën, gevonden na 3 dagen kweken bij 37OC op pepton-agar, is geleidelijk gestegen (1949: gemiddeld 3700 per ml, 1959: gemiddeld 25.000 per ml; metingen aan monsters genomen te Vreeswijk). Op zichzelf genomen is dit alles schijnbaar geen direct bezwaar voor de zuivering, maar wel is het weer een aanwijzing, dat de rivier steeds zwaarder met organisch materiaal, in casu met faecale stoffen, wordt belast. Dit vereist een steeds grotere waakzaamheid ten opzichte van de kwaliteit van het eindprodukt; er komt nu eenmaal een eind aan het aantal barrières tegen pathogene organismen dat men zonder onevenredig hoge kosten achter elkaar kan plaatsen. Bedacht moet worden dat ook desinfectie van water een kansspel is. Tot nu toe meent men overal ter wereld bij het gebruik van de geijkte middelen, ook met oppervlaktewater als grondstof, een zekerheid van vrijwel 100% te hebben bereikt, mede dank zij het chloor. Die zekerheid meet men af aan de colititer. De ervaring wijst er inderdaad op dat dit toelaatbaar is. Maar deze ervaring ontbreekt, althans expliciet, met de virussen, in die zin dat men tot nu toe, voor zover ons
bekend, niet heeft kunnen aantonen dat hun afwezigheid altijd en onder alle omstandigheden correleert met een goede colititer voor het water. De bekende Hepatitis-infectie van New Delhi heeft hier een onzekerheid gebracht, misschien ten onrechte, misschien niet. In ieder geval is een rivier met een zware faecale belasting in dit opzicht reeds nu geen prettige situatie. Aan de oplossing van dit vraagstuk wordt in verschillende laboratoria, ook in ons land, hard gewerkt.
In hoeverre het biologisch leven in de rivier thans bezwaren kan oproepen met betrekking tot de smaak van het water kunnen wij niet beoordelen. Afstervende algen die een bedorven smaak, en Actinomyces die een muffe smaak aan het water kunnen geven staan hierbij in een kwade reuk (17). Wij verwijzen hiervoor naar hetgeen dr. Van Heusden heeft meegedeeld. 2.2. Dreigende bezwaren Met voldoende fantasie kan men een grote reeks van dreigende bezwaren opstellen. Wij zullen alleen enkele dreigingen opnoemen waarvan wij de vermelding redelijk kunnen motiveren. a. Toenemend zoutgehalte
Verwacht kan worden een toenemende produktie op allerlei terrein, onder andere bij de kalimijnen. Als het kolenareaal van het Ruhrgebied wordt uitgebreid dan zou dit geschieden in noordelijke richting; in dit gebied moet zouter mijnwater worden verwacht. b. Toenemende lozing van ander industrieel en huishoudewk afval
Te duchten zijn vooral hogere gehalten van oreanische stof, ijzer en ammoniak en lagere zuurstofgehalten. c. Insecöciden, pesticiden e.d.
In de land- en tuinbouw moet steeds van nieuwe en betere verdelgingsmiddelen worden gebruik gemaakt. Deze dikwijls zeer giftige stoffen zouden bijvoorbeeld door calamiteiten ook in het oppervlaktewater kunnen terechtkomen en als zij persistent zijn daar schade aanrichten (18). Persistente stoffen zouden ook in miveringsinrichtingen kunnen doordringen. Het tot nu toe enig geschikte controlemiddel op de aanwezigheid van deze stoffen is een aquarium met goud- en andere vissen. d. Nieuwe industriële afvaìprodukten
Bij de snelle ontwikkeling van de chemische industrie kunnen
afvalprodukten optreden met geheel andere eigenschappen dan de tot nu toe bekende. Hier zou ook vermeld kunnen worden het afvalwater uit een open bruinkoolwinning, dat veel persistente humusstoffen kan bevatten. e. Detergenten
De ervaringen in Groot-Brittannië zouden erop kunnen wijzen dat een toeneming van het gehaIte aan detergenten tot de mogelijkheden behoort. Zouden biologisch gemakkelijk afbreekbare detergenten op de markt komen en algemeen worden toegepast in plaats van de nu meest gebruikte, dan zou het bezwaar van detergenten veel minder ernstig worden (19).
Zolang de. controle op de bereiding, het gebruik en de lozing van radio-actieve stoffen zo streng blijft als thans is er niet direct groot gevaar te duchten. Hier zij overigens verwezen naar de voordracht van ir. Hopmans. Er is echter altijd het gevaar van verslapping van de controle en er kunnen calamiteiten optreden. De kans daarop wordt groter naarmate het aantal kernreactoren c.a. en het gebruik van radio-actieve stoffen buiten reactorcentra toeneemt (20) (21). Een bijzonder aspect van dit gevaar vormt het transport van radio-actieve stoffen. Zou bijvoorbeeld voor opwerking bestemd bestraald uraan uit een reactor per schip via de Rijn worden vervoerd, dan zou bij een aanvaring van zulk een schip het beschermend pantser van het uraan kunnen worden beschadigd. Zou het schip zinken, dan volgt een ernstige radioactieve besmetting van het Rijnwater. Tenslotte moge worden opgemerkt dat het stuwen van de Nederrijn ongetwijfeld een zeker effect zal hebben op de kwaliteit van het Rijnwater. Dit behoe£t niet een nadelig effect te zijn; de zelfreiniging in de Maas, die gestuwd is, schijnt beter te zijn dan die in de Rijn. De mogelijkheid van een toeneming van de algengroei moet echter niet worden uitgesloten. Deze kan bezwaren opleveren; zo zouden bijvoorbeeld bij plotseling afsterven van deze algen, door welke oorzaak dan ook, smaakbezwaren kunnen optreden. 3. Recreatie
Het verblijf aan het water, dat voor veie mensen blijkbaar een aangename wijze van recreatie is, voldoet bij de Rijn zeker
niet altijd aan alle verwachtingen. Het water ziet er onappetijtelijk uit en het maakt, althans in Nederland, eerder een norse indruk, niet het minst door de geur, die bij de oeverbewoners reeds lang de naam van ,,riviergeurn heeft gekregen. Zij kan gemakkelijk worden herkend; zij doet soms denken aan chloornitrofenol, maar altijd aan chemische industrie door een Lichtbruine kleur. Op het water wordt men deze geur nog beter gewaar. Vaart men bijvoorbeeld met een pont enkele malen achter elkaar dwars over de rivier, dan heeft men althans in de zomer het gevoel telkens door een geurdeken heen te gaan. Recreatie op het water wordt er niet aangenamer door. Olievlekken op het water geven de vele witte zeil- en motorscheepjes vuile vette randen bij de waterlijn. Contact met het water is aan boord vrijwel onvermijdelijk, al is het slechts bij het schrobben van het dek. Bij kanovaren heeft men nog grotere kansen om intiem met het water kennis te maken. Verblijf in het water moet op goede gronden worden afgeraden, De bacteriologische kwaliteit van het Rijnwater is namelijk zodanig dat reeds in Duitsland voor grote trajecten van de Rijn een zwemverbod geldt. In Nederland bestaat een dergelijk verbod niet omdat de algemeen wettelijke basis, waarop het zou kunnen worden uitgevaardigd, ontbreekt. Wel wordt soms in Nederland een plaatselijk zwemverbod afgekondigd, zoals in een bepaalde periode in Vreeswijk is gebeurd. Dit geschiedt meestal in verband met het optreden van ziektegevallen die aan contact met het betrokken water worden geweten. De basis van dit verbod ligt in de plaatselijke Algemene Politieverordening; deze moet daartoe een voor dit doel geschikt artikel bevatten. De concept-norm van T.N.O. voor zwemwater eist een negatieve uitkomst voor 5 X 0,2 ml water bij de Eykmanproef bij 45OC. Dit komt overeen met een M.P.N. in de orde van 1 per ml voor thermotolerante coli; het M.P.N. voor het Rijnwater wordt bepaald bij 37"C, waarbij dus hogere uitkomsten zullen worden gevonden dan bij de Eykmanproef. Toch is het verschil met de norm wel erg groot; het M.P.N. van het Rijnwater ligt 1 à 2 orden van grootte hoger. Men kan veilig stellen dat Rijnwater als zwemwater niet geschikt moet worden geacht. De in deze voordracht verwerkte analytische en ook andere gegevens zijn voor een deel afkomstig van de in de ,,Rijmommissie Waterleidingbedrijven" samenwerkende bedrijven van Amsterdam, Rotterdam, Den Haag en Noordholland. Daarnaast werd een grote verscheidenheid aan literatuur geraadpleegd, mede om ook gegevens uit het buitenland te kunnen gebruiken.
Voor deze laatste levert het werk van de Internationale Rijncommissie reeds belangrijke bijdragen (22). Op het gebied van het onderzoek is haar werk echter tot nu toe hoofdzakelijk coördinatief. Er zouden ongetwijfeld veel meer gegevens beschikbaar komen als de status van de Internationale Rijncommissie zodanig zou worden gewijzigd, dat het onderzoek in zijn geheel zou kunnen geschieden onder verantwoordelijkheid van de Internationale Rijncommissie zelf. Pas daardoor zou zij immers een werkelijk internationale status krijgen. Deze figuur zou geenszins nieuw zijn; hiervoor zij verwezen naar de voordracht van dr. C. W. van Santen. De hier bedoelde inspectie op internationaal niveau zou, naast vele andere voordelen, een verbreding van de basis voor de beoordeling van de situatie opleveren, een beoordeling waartoe in deze voordracht met zeer beperkte middelen allerminst een eerste, maar aan de steeds wisselende omstandigheden aangepast en dus zeker niet laatste poging werd gedaan.
Literatuur 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. IS. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.
A. P. Black - J.A.W.W.A. 51(1959)1545. J . Shapiro - Lii)znol. Oceoriography 2(1957)161. Zie ook: H. Stooff - J . Gasbel. 11. Wnsservers. 63(1920)812. Zie ook: H. Reploh en H. Kustermann - G.W.F. 99(1958)1066. F . W. J. van Haaren - Water, Boderrl, L~rcht49(1959)29. J . M. Cohen, G. A. Rourke en R. L. Woodward - J.A.W.W.A. 51(1959)1255. G .W.F. 101(1960)586. G.W.F. 101(1960)195. W . Hopf - G.W.F. 101(1960)330. K . W. H. Leeflang - Wnter 42(1958)314. M . Enger - G.W.F. 101(1960)340. P . Guinvarch - L'eau 45(1958) 49, 85. P. J. Weaver en F. J. Coughling - J.A.W.W.A. 52(1960)607. H. Reploh - G.W.F. 101(1960)501. H . Eilers - Wnter, Boderil, Lircht 50(1960)58. J . E. Kinney - J.A.J.V.W.A. 52(1960)505. J . K. Silvey en A. W. Roach - Public Works 87(1956)103.; J.A.W.W . A . 51(1959)20. H . P. Nicholson - J.A.W.W.A. 51(1959)981. G. A. Truesdale e.a. - Water ntid Taste Treatmer~t7(1959)441. F . W. J. van Haaren - Vijfde Vnknrrtiecrrrsrrs Dririkic~nteri~oolriening, T.H. Delft (1953). C. Biemond - Elfcle Vakaiitieclrrsits Dririkic~ateri~oorzier~irig, T.H. Delft (1959). Int. Kommission zum Schutze des Rheins gegen Verunreinigung Rapport sur. les aiiab~sesphysico-chiri~iqrres de l'earr drr Rhir~, I11 (1956-1958). Birkhauser Verlag, Basel, Stuttgart (1960).
Het internationale recht en de problemen van de Riin door dr. C . W . van Santen' 1. Inleiding De feitelijke gegevens waar deze les op steunt, zijn grotendeels uit navolgende drie bronnen verkregen. 1. Een studiereis, die door docent als Rockefeller Fellow in 1950 en 1951 in de V.S. is gemaakt, ter bestudering van de tussenstaatse samenwerkingsvormen aldaar. 2. De daarop gevolgde instructieve debatten over ,,waterrechtv in de International Law Association in Edinburg, Dubrovnik en New York. 3. De door mr. G. Hubée, Nederlands gedelegeerde in de Internationale Commissie voor de Bescherming van de Rijn tegen Verontreiniging, verschafte, meest recente inlichtingen. Dit bijzondere deel van het rivierenrecht vergt voor een goede behandeling veel meer plaatsruimte. Hier is alleen een bijdrage tot een goede probleemstelling, grondslag voor verdere studie en verzameling van gegevens, beoogd. De in deze les geuite meningen kunnen in geen opzicht worden toegeschreven aan het Ministerie van Buitenlandse Zaken, de meningen en de tekorten komen uitsluitend voor rekening van de docent.
..
..
. - .. --. +!
.r-
..
\
-
Raad adviseur Ministerie van Buitenlandse Zaken. Z 10e vakantiecursus in drinkwatErvoorziening. Ir. J. J. Hopmans, blz. 50 e.v.
1
I'.
.
. ,z ,, -.. .-,.
.-
Deze cursus en een voorafgaande Z bespreken de verontreiniging van het Rijnwater, haar dreigende en acute bezwaren en de middelen om haar te bestrijden. Ook de hydrografische wensen zijn uiteengezet. Aangezien al het water in de Rijn uit het buitenland ons land binnenstroomt en de oorzaak van de besproken moeilijkheden grotendeels over de grenzen ligt, wordt aan de jurist gevraagd ,,of daaraan nu niets is te doen?" Moeten wij (figuurlijk dan) nu maar alles slikken? Biedt het volkenrecht geen steun aan wat wij tegenover de andere overstaten van de Rijn gerechtvaardigde wensen vinden? Kan onze regering daarmee iets bereiken bij de andere Rijnoverstaten, waardoor de genoemde bezwaren en tekorten worden opgeheven? Deze vraag betreft een bijzonder jong deel van het volkenrecht, waarvan het opschrift ,,rivierenrechtn eenvoudig is op te schrijven, doch waarvan de inhoud een grote massa van feitelijke
.
.
.
>
:
-h5 -
.
;-3
, -
.- . ,
,.
.
. -..> * . .-
.' -di -.,t
,. . :
:
-
' I
.J '7
-
t
i
-..
. *l
:,Li
_. .
.
11
L'
-
.
.-
belangenconflicten en theoretische ideeën is (1) t/m (8). De theoretische ideeën schommelen tussen de waan van een absoluut soeverein recht op het eigen territoir, dus ook het water, en de even irreële fictie van een broederschap van oeverstaten, die omwille van de rivier de nationale grenzen niet acht. De feitelijke belangenconflicten zijn reeds binnen het nationale stroomgebied bijzonder groot en fel. Dit deel van het volkenrecht kon zich slechts aarzelend en voorzichtig vormen, van rivier tot rivier, soms zelfs betreffende delen van een rivier. Overal ligt de conflictstof anders, overal verschillende omstandigheden waarbinnen deze moet worden geregeld: de rivieren verschillen, de daarbij betrokken belangen verschillen, de oeverstaten verschillen; zelfs binnen een continent is geen rivier gelijk (zie de uiteenlopende verdragen voor Donau, Rijn, Elbe en Weichsel, om van talloze kleine verdragen betreffende Oostenrijkse en Zwitserse riviertjes maar te zwijgen). Is groter verschil denkbaar dan tussen Kongo, Nijl en Niger in Afrika? Hun juridische regime is dienovereenkomstig verschillend. In de V.S. beperken daarom alle verdragsregelingen, zelfs tussen dezelfde staten gesloten, zich tot een regeling van één rivier of rivierbekken! Zie hierna deel 2.a.13 e.v. Voorbeelden vindt men in (2), (7) en (8). New England is de enige uitzondering, doch dat geschiedde deels uit politieke oogmerken.
De scheepvaartbelangen op internationale rivieren liggen gewoonlijk nog het meest parallel en toch zijn er verschillen in de in verdragen neergelegde scheepvaartregelingen betreffende de Rijn, de Schelde, de Maas, de Donau, de Mekong, de Kongo en de Niger en de Nijl tussen Wadi-Halfa en Sjellal. De belangen die water kosten en die dus in beginsel reeds strijden met elk scheepvaartbelang, komen, zodra onvoldoende wa-. ter aanwezig is om alle behoeften te bevredigen, met elkaar in conflict. De resulterende strijd om voorrang moet op elke rivier, soms op gedeelten van een rivier, op grond van verschillende economische, sociologische, hygiënische en esthetische gegevens worden uitgevochten en opgelost. Behalve de met elkaar strijdende eisen van de scheepvaart en van de waterverbruikers, kennen wij op de rivieren nog de belangen van bepaalde gebruikers bij een zekere kwaliteit van het water. Deze belangen botsen weer tegen die van de gebruikers die de kwaliteit verminderen. Bovendien kunnen conflicten ontstaan tussen gebruikers zodra de waterstroom wordt geregeld: de elektriciteitswinning vereist een gelijkmatige waterverplaatsing gedurende het gehele jaar, de landbouw eist een periodiek verze-
kerde hoeveelheid water, die vaak alleen kan worden verkregen door het waterverloop gedurende een gedeelte van het jaar te verlagen. In de V.S., waar deze laatste groepen van belangen grotendeels vallen onder de ,,soevereiniteit" van de 50 deelstaten, is dan ook een van geval tot geval verschillende ,,oplossing" gevonden; meestal zelfs is de nadere regeling, als ondoenlijk bij algemeen verdrag, overgelaten aan een permanente ,,internationale" commissie van deskundigen, die kunnen beslissen, al dan niet met latere ,,rati£icatieW.Dit voorbeeld is gevolgd in vele internationale rivierregelingen elders in de wereld. Recht scheppen in een dergelijke materie is niet eenvoudig. Slechts een schijn van ordening kan in zulk een ongelijksoortige massa van feiten en belangenconflicten worden gebracht door rekbare, vage, voorzichtige formuleringen te gebruiken. Het ,,internationale rivierenrecht" lijkt - in tegenstelling tot het zeerecht of luchtrecht - slechts een mooi woord dat belooft, wat niet kan worden gegeven. Geldt hier Mephisto's woord: ,,Denn eben wo Begriffe fehlen - Da stellt ein Wort zur rechten Zeit sich ein"? Dekt ,,rivierenrechtH een begrip dat kan worden ontleed in een samenstel van relaties en dus van regels die voor bepaalde verschijnselen altijd gelden? En die dan moeten gelden, wil de mens die verschijnselen in de hand houden, ordenen, beheersen? Deze les beoogt aan te tonen, dat op het beperkte gebied van de kwaliteitshundhaving van rivierenwater voldoende juridische begripsvorming bestaat als grondslag voor Nederland om zijn gerechtvaardigde eisen t.a.v. de Rijn ook met juridische precisie en gronden te kunnen stellen en een oplossing in een bevredigende verdragsregeling te zien neerleggen. (,,Denn was man schwarz auf weiss besitzt - kann man getrost nach Hause tragen"). Wij zullen daarom achtereenvolgens in deel 2 de verschillende bronnen van het volkenrecht nagaan om te zien welke algemene regels daaruit zijn te putten en op welke punten deze regels noodzakelijk lijden aan het euvel van vaagheid en algemeenheid. Vervolgens zullen wij in deel 3 deze regels samenvatten om te trachten daarin een systeem te ontwaren, althans een ordening, die door haar logica kan dwingen tot aanvaarding van deze regels in haar algemeenheid. Tevens ontdekken wij dan de ,,onbekendenm in deze regels: de factoren die de concrete toepassing van deze regels mogelijk zullen moeten maken. Dit zal ons dan tenslotte in deel 4 brengen tot een uitnodiging aan de betrokken wetenschapsbeoefenaars en mensen van de praktijk om deze factoren
d.w.z. de voor de concrete opstelling van deugdelijke normen en standaarden nodige gegevens te verschaffen. Daarvoor zullen wij dan in deel 5 in een slotbeschouwing het juridische kader uitstippelen, dat deze regels uiteindelijk moet omvatten en dat de ontwikkeling van het recht kan helpen bevorderen. 2. Rechtsbronnen
Waar moeten wij zoeken voor een antwoord op de vraag, in hoeverre de Nederlandse aanspraak, ,,zuiver" Rijnwater bij Lobith te ontvangen, steunt op het volkenrecht? M.a.w.: waar vindt men dit volkenrecht? In het algemeen is deze vraag beantwoord in art. 38 van het Statuut van het Internationale Gerechtshof van de Verenigde Naties. Daar is te lezen, dat dit Hof zijn uitspraken moet doen ,,in overeenstemming met het volkenrecht" en dat het daarbij moet toepassen: a. internationale overeenkomsten, zowel van algemene als van bijzondere aard, welke regelen vaststeilen, die uitdrukkelijk door de bij het geschil betrokken staten zijn erkend; b. internationale gewoonte als bewijs van een algemene als recht aanvaarde praktijk; c. de door de beschaafde volken erkende algemene rechtsbeginselen; d. onder voorbehoud van de bepalingen van artikel 59, rechterlijke beslissingen en de leerstellingen van de meest bevoegde schrijvers der verschillende volken als hulpmiddel ter bepaling van rechtsregelen.
Aangezien deze les tot doel heeft, na te gaan, wat het positieve volkenrecht ons biedt, ligt het voor de hand, dit onderzoek te verrichten op dezelfde wijze als het Hof zou moeten doen, als het geroepen werd, een Nederlandse aanspraak op de Rijnoeverstaten tot kwaliteitshandhaving van het water te toetsen aan ,,het volkenrecht". a. Verdragen a.1
Het voornaamste verdrag m.b.t. de Rijn is wel de Akte van Mannheim van 1868 (9). Al regelt dit verdrag niet ons onderwerp, het verdient toch onze aandacht. Niet alleen is het een eerbiedwaardig oud verdrag, dat de scheepvaart, een levensbelang voor alle oeverstaten, regelt, doch het bevat ook een instelling, overgenomen uit daaraanvoorafgaande verdragen - teruggaande tot de Napoleontische tijd (10) - die een stoot heeft gegeven tot de ontwikkeling van het moderne volkenrecht, nl. een vaste riviercommissie. De grote hoeveelheid van betrokken partijen (de vele
aanvaarden om ,,op echt Napoleontisch centraliserende wijze d vaste administratieve grondslag te leggen voor het internationale scheepvaartregime op de Duits-Franse grensstroom" (11). Deze ,,centralitéi', zoals de nestor S van de Nederlandse volkenrechtbeoefenaars, de oud-Rijnvaartcommissaris en oud-rechter in het 1815 gehandhaafd, hoewel met minder bevoegdheden: de Centrale Commissie voor de Rijnvaart is een ,,semi-permanent klein diplomaten-congres". Zij komt geregeld bijeen om aan de oeverstaten nadere regelen voor te leggen (reglementen) en bij de uitvoering daarvan een rol te spelen. Daarnaast kan de Commissie de toepassing van het recht op de Rijnscheepvaart helpen unifor meren als hogere beroepsinstantie van de uitspraken van na tionale rechters in Rijnvaartzaken (art. 37, Akte van Mannheim)
in de Akte van Mannheim. Het door de Centrale Commissie in 1954 opgestelde Politiereglement bevat evenwel in art. 87 een verbod voor schepen, olie en olieverbrandingsresiduen in de Rijn te lozen. Toch blijken nog altijd mist en grotere olieverontreiniging op de Rijn samen te vallen, doch wellicht bergt dit Politiereglement nog een mogelijkheid in zich, dit euvel verder tegen uitvoering van dit door de oeverstaten in hun nationale rech geïncorporeerde reglement. In Nederland is dit geschied bij K.B van 14 augustus 1954, Staatsblad nr 376. Een verder gaande bescherming van de Rijn tegen andere verontreinigingen kan de Akte van Mannheim niet geven: zij regelt, zoals haar naam zegt, zij noemt zichzelf een Herziene Rijnvaartakte, nl. een herziening van de Rijnvaartakte van 1831, de scheepvaart op de Rijn. Slechts verontreinigingen, veroorzaakt door of schadelijk voor de scheepvaart, kunnen in haar verband worden geregeld. a.2
In het Zalmtractaat van 1885 (12) is de zuiverheid van het Rijnwater niet beschermd, doch het verband met de bescherming 8 Deze les is in januari 1961 gehouden. Inmiddels is prof. jhr. mr. J. W. M. van Eysinga overleden.
137
van de zalm is voldoende geacht, toen de ondertekenaars na de Tweede Wereldoorlog zochten naar een vorm om de steeds stijgende verontreiniging tegen te gaan en in 1944 in een notawisseling met elkaar afspraken, het vraagstuk althans te bestuderen in een bijeen te roepen ,,Internationale Commissie voor de Bescherming van de Rijn tegen Verontreiniging". Deze Commissie berust dus op een beleidsafspraak en nog niet op een internationaal verdrag, dat haar constitutie en doeleinden vastlegt, maar zij krijgt hopelijk zeer binnenkort een eigen verdragsbasis, zo noodzakelijk vooral teneinde de oprichting en nuttige werking van een vast secretariaat en tevens de periodiciteit van de te houden vergaderingen te verzekeren. Tot nu toe is er alieen een soort stilzwijgende overeenkomst om op elke vergadering te besluiten, na enige tijd weer bijeen te komen en inmiddels de genomen besluiten of afspraken uit te voeren. Bovendien keurden de oeverstaten een voorlopig Huishoudelijk Reglement der Commissie goed. Deze afspraken, het Huishoudelijk Reglement en de tot nu toe verrichte werkzaamheden van deze Commissie leveren dus geen bindende rechtsregels op, doch het lijkt niet te ver gezocht om daaruit af te leiden, wat de Regeringen blijkbaar als grondregels voor de internationale oplossing van deze materie beschouwen. Deze regels zou ik als volgt willen formuleren: 1. De verontreiniging van de Rijn is een feit dat voor alle oeverstaten qua tules een probleem schept. 2. De oeverstaten zijn moreel verplicht, elkaar over dit probleem te consulteren. 3. Gezamenlijke onderzoekingen naar de feiten en naar mogelijke beschermingsmiddelen zijn voorwaarden voor effectieve bescherming. 4. Alleen een permanente samenwerking kan de bescherming tot stand brengen. Voor de kostenverdeling is nog geen regel te onderkennen. Hun kosten van deelneming aan deze bijeenkomsten betalen de staten tot nu toe zelf; de door de Commissie veroorzaakte kosten voor opgedragen studies en publikaties worden tot nu toe ad hoc omgeslagen, waarbij Nederland, Duitsland en Frankrijk ongeveer hetzelfde en Zwitserland en Luxemburg minder bijdragen. Een algemene regeling van de verontreiniging door radioAanhef en art. 1 zijn afgedrukt in Aanhangsel I.
. >
-
.'
..
noemd (art. 30 e.v.). Alle Rijnoeverstaten, behalve Zwitserland, radio-activiteit o.m. van het water, en van de resultaten daarvan mededeling doen aan de Commissie (art. 35 en 36). Art. 37 bepaalt dan:
..
L
van dat plan een radio-actieve besmetting van het water, de bodem of het luchtruim van een andere Lid-Staat tot gevolg zou kunnen hebben."
Op 16 november 1960 heeft de Euratom Commissie een aanbeveling omtrent de naleving van art. 37 gedaan, die voor ons interessant is, omdat zij definieert wat onder ,,lozing van radioactieve afvalstoffen" moet worden verstaan en wat de algemene gegevens zijn, die de landen moeten verstrekken. (Zie aanhangsel II). . De lijst van deze gegevens is van wijder belang dan alleen voor radio-actieve verontreiniging, aangezien zij een licht werpt op de vage formulering van het causale verband tussen verontreiniging en schade in de definitie (,,besmetting kunnen veroorzakeny').Men zie onder 2.2 van de bijlage: ,,Eventueel mogelijke consequenties van een radio-actieve besmetting van de voedselketen", en
-
. -
staat verzwaren. Deze vérstrekkende verantwoordelijkheid blijkt met nabuurlanden". Al deze gegevens zijn' immers relevant volgens de Euratom Commissie voor de vraag of een bepaald project aanvaardbaar is. Kennelijk gaat zij daarbij uit van het beginsel, dat hij die de verontreiniging toebrengt, aansprakelijk is voor de voorkoming van schade. Deze bijzonder gevaarlijke soort van verontreiniging dwong de commissie tot uitwerking van een beginsel dat niet alleen een beginsel voor radio-actieve verontreinigingen kan zijn: in het algemeen is hij, die de kwaliteit slechter maakt, verantwoordelijk voor de schade. Als bedoeld in art. 124 en 161 van het Euratomverdrag: zij is dus niet bindend.
139
-
a.4
Niet méér verdragen zijn bekend, die iets omtrent de verontreiniging van de Rdn regelen. Doch ook andere internationale overeenkomsten of verdragen kunnen van indirect belang zijn, wanneer zij verwante problemen behandelen. Daar zijn allereerst overeenkomsten, gesloten door Rijnoeverstaten, die daarin duidelijk bepaalde algemene beginselen erkennen, die zij door hun algemeenheid toch niet voor de Rijn kunnen ontkennen. a.5
Bijvoorbeeld het Nederlands-Duitse Grensverdrag van 8 april 1960 (13) stelt voor vele grenswateren - met uitzondering van de Rijn - algemene en bijzondere regels. De algemene regel van art. 58, 1, luidt: ,,De Verdragsluitende Partijen nemen op zich bij de uitoefening van hun waterstaatkundige taak naar behoren rekening te houden met de belangen die de nabuurstaat bij de grenswateren heeft. Zij zullen derhalve alle maatregelen nemen of bevorderen, die nodig zijn om een met de belangen van beide Partijen overeenkomende geordende toestand van de binnen hun grondgebied gelegen gedeelten onder grenswateren tot stand te brengen en te handhaven en geen maatregelen nemen of toelaten, die de nabuurstaat wezenlijk nadeel berokkenen."
Tn het bijzonder verplichten de beide landen zich, binnen een redelijke termijn alle maatregelen te nemen en te bevorderen voor: ,,d. het voorkomen van een overmatige verontreiniging van de grenswateren, waardoor de nabuurstaat bij het normale gebruik van het water wezenlijk kan worden benadeeld." (art. 58,2).
Ook hier is dus dezelfde algemene redelijkheidsregel te vinden in de woorden dat alleen ,,overmatigemverontreiniging wordt verboden, die een ,,wezenlijke" behandeling bij het ,,normale" gebruik tot gevolg kan hebben. Deze verplichtingen moeten de beide buurlanden verder uitwerken zonodig in afionderlijke overeenkomsten betreffende bepaalde grenswateren (art. 59). Daarbij helpt weer de zo nuttige figuur van een vaste commissie. Hier is dit de Permanente Grenswateren Commissie waarin - met bijstand van plaatselijke autoriteiten - het verplichte ,,regelmatige overleg over alle waterstaatkundige vraagstukken" zal plaatsvinden; deze commissie zal aan beide regeringen aanbevelingen richten (art. 57 en 64-68). Echter verplichten in art. 12 van het Slotprotocol beide landen zich, ook t.a.v. de Rijn een regeling m.b.t. de voorkoming van verontreiniging te sluiten. Voor Eems en Dollard is een afzonderlijk verdrag gesloten (13).
6
Zij ziet ook toe op de waterhuishouding, waartoe beide regeringen verplicht zijn, de Commissie vooraf in te lichten over ontworpen werken, die deze waterhuishouding kunnen beïnvloeden. Geschillen worden zonodig door arbitrage beslecht. Voor ons verontreinigingsprobleem op de Rijn, is de vaststelling van deze regels in een door Duitsland met Nederland gesloten verdrag van voldoende betekenis om te worden opgemerkt en bewaard als mogelijke aanhechtingspunten voor Nederlandse aanspraken op een redelijke kwaliteit van het Rijnwater. a.6
Dergelijke beginselen zijn ook op te sporen in door Duitsland met zijn andere buren gesloten verdragen en in Zwitserse en Franse verdragen (2), (7). Wat deze Rijnoeverstaten als rechtsgrondslag voor regelingen van andere grenswateren vaststelden, kunnen zij toch moeilijk afwijzen als algemene grondslag ook voor regelingen op de Rijn. a.7
Voor Nederlandse grenswateren en grenssnijdende wateren aan de Belgische zijde is slechts op één plaats een regel te vinden. Art. 1 van de Overeenkomst betreffende de verbetering van het kanaal van Gent naar Terneuzen staat Nederland toe, de sluizen te Sas van Gent te sluiten, indien dit nodig is om verontreiniging van het water in het Nederlandse kanaal-gedeelte te voorkomen (14). Deze overeenkomst erkent dus het grote belang van Nederland bij de kwaliteit van het binnenkomende water, een belang dat deze overeenkomst laat opwegen tegen het nadeel dat de sluiting van de sluizen meebrengt voor de Belgische scheepvaart, waarvoor dit kanaal is gegraven. a.8
Het in 1960 gesloten verdrag betreffende ditzelfde kanaal geeft een fijner uitgewerkte regeling ter bescherming van Nederlands belang bij de kwaliteit van het water. Er worden definities (normen) gegeven voor de verontreinigingsgraden, die tot bijzondere maatregelen het recht geven. ' 7 Tractatenblad (1960) (105) Bijl. D I,art. 27 verplicht tot handhaving van de kwaliteit, art. 29 tot het verschaffen van inlichtingen, art. 31 tot gemeenschappelijke waarnemingen van de kwaliteit.
141
Met het verdrag van 1960 zijn door België en Nederland weer verdere algemene rechtsregels erkend, nl.: 1. de rechten en verplichtingen van de oeverstaten t.a.v. de kwaliteitsverzorging van het water zijn niet absoluut, doch worden beperkt tot een redelijke kwaliteit van het water. (Een zekere verontreiniging moet Nederland ,,nemenm; daarbij behoefde in dit geval de drinkwatervoorziening niet als Nederlands belang te worden erkend. Op de Rijn ligt dit dus wel anders); 2. deze redelijkheid wordt evenwel niet autonoom bepaald door het bovenliggende land, doch wordt objectief in een overeenkomst vastgelegd; 3. oeverstaten zijn verplicht, elkaar alle nuttige inlichtingen te verschaffen; 4. een gezamenlijke feitenopneming is noodzakelijk; 5. onder omstandigheden kan het kwaliteitsbelang groter zijn dan het scheepvaartbelang. a.9
Evenmin zonder nut is een onderzoek naar wat derde staten onderling als grondslag voor regelingen betreffende de kwaliteit van hun grenswateren hebben aangenomen. Natuurlijk kan men nimmer vreemde verdragen op de Rijn toepassen, maar wel kunnen uit een grote hoeveelheid van internationale overeenkomsten, die de zorg voor de kwaliteit van grenswateren betreffen, regels worden afgeleid die de betrokken staten hetzij als volkenrechtsregels erkennen, hetzij als normen aanvaarden, die blijkbaar in het rechtsbewustzijn van de betrokken landen leven. (Dit laatste leidt dan tot de derde categorie van de rechtsbronnen, hierboven genoemd. Wij komen daarop nog terug onder c.). Een dergelijke studie van vreemde verdragen zou hier te ver voeren, ook omdat ons onderwerp in zulke verdragen meestal secundair is opgenomen. Hier mag worden volstaan met de vermelding van enkele voorbeelden. a.10
In 1906 sloten Amerika en Mexico, op voorstel van de reeds bestaande Grenscommissie, de Rio Grande Convention (15). Daarin behielden beide partijen zich hun volledige soevereine rechten voor, doch in feite gaf Amerika hierin het recht op, dat in 1895 door zijn Advocaat-Generaal Harmon was verdedigd als een onaantastbaar soeverein recht, namelijk om, ten koste van Mexico, volledig gebruik van alle water op zijn territoir te maken (16). Het verdrag verdeelt het water. Op de verdeling van het
water, naar kwantiteit en periodiciteit, bleef de Grenscommissie toezicht houden; haar bevoegdheden werden later uitgebreid en aan een nieuwe commissie overgedragen in een evenwijdige Amerikaanse en Mexicaanse wetgeving (17). Ook zijn nog nieuwe verdragen met richtlijnen voor de waterverdeling tussen Mexico en de V.S. gesloten (18). Met Canada sloot Amerika in 1909 een meer omvattend Grenswateren Verdrag, later met andere aangevuld (19). Ook deze betreffen in hoofdzaak de waterverdeling en waterhuishouding maar bevatten enkele grondbeginselen die ook voor onze studie van belang zijn. 1. De soevereiniteit wordt erkend doch tevens beperkt door een verplichting tot gezamenlijke regeling. 2. Zulk een regeling kan het beste worden uitgewerkt en aangevuld door een gemengde commissie. 3. Behalve de hoeveelheid water kan ook de kwaliteit een te regelen belang zijn. Als zodanig is in één overeenkomst ook de ,,beauty of the Niagara Falls" aangeduid (1950). Verdragspartijen verplichten zich tot de aanleg van ,,the remedial works which are necessary to enhance the beauty of the Falls by distributing the waters so as to produce an unbroken crestline on the Falls" (21). a.12
Voor deze algemene regels van internationaal waterrecht is uiteraard een studie, ook van verdragen, die andere aspecten van de waterhuishouding van een grenswater regelen, zoals de verdeling en beschikbaarheid van water in internationale stromen, van nut. Ik mag hier verwijzen naar studies, die op dit gebied reeds zijn gemaakt, en naar het nog voortdurende werk van de-International Law Association (22) en het Institut de Droit International (23). a.13
Tenslotte nog een bijzondere categorie van overeenkomsten tussen de deelstaten van de V.S., ,,compactsMgeheten, waarvan enkele uitsluitend de kwaliteitshandhaving van de ,,interstate rivers" regelen. Hun materie is dezelfde en ook in vorm verHet verdrag van 1909 verplicht beide partijen, de grenswateren niet te verontreinigen ,,ten nadele van gezondheid of eigendom" in het andere land (20).
143
schillen zij niet van internationale overeenkomsten; zelfs hechten de ,,States" zeer aan een formele ,,internationale" procedure voor de sluiting van zulke ,,compacts", die nauwkeurig procedure- en vormvoorschriften van internationale overeenkomsten volgen. Toch is het duidelijk dat deze ,,statenv elkaar vinden in een andere sfeer door de wetenschap, dat zij een deelstaat van een federatie zijn en dat zij dientengevolge zijn onderworpen aan de nationale rechtspraak van het Hoog Gerechtshof in Washington. Ook is er natuurlijk voor de praktische mogelijkheden een groot verschil in gelegen dat de uitvoering van zulke overeenkomsten aan beide kanten geschiedt door Amerikanen: men bedenke slechts, hoe veel eenvoudiger het voor hen is, met een telefoontje een zaak af te doen dan voor Europese ambtenaren, die een internationaal verdrag in twee verschillende staten moeten uitvoeren. De verdragsregeling houdt hiermee allicht rekening. Daarom zal men niet altijd alle procedures van een ,,compactv tussen deelstaten ongewijzigd kunnen overnemen in een internationaal verdrag, doch uit de praktijk van deze compacts valt veel te leren omtrent de methoden van samenwerking en de concrete moeilijkheden bij de toepassing van gestelde regels die vaak vaag zijn en veel overlaten aan research en uitwerking in de praktijk. Evenmin mag men uit zulke ,,compacts" concluderen tot het bestaan van een algemene regel van volkenrecht. Maar wél kan men stellen dat zij het bestaan van een onderliggend algemeen rechtsbeginsel kunnen aantonen. Leerzaam zijn daarom deze compacts ten zeerste. Elk ,,compact" regelt gewoonlijk één rivier of rivier ,,basin". De meeste ,,compacts" (het zijn er ongeveer 20) regelen de waterverdeling; sommige daarvan verplichten ook tot voorkoming van verontreiniging (bv. Delaware River Basin Compact (1951) eist een ,,adequate minimum flow . . . during periods of low flow for the protection of pubiic health, for the benefit o f . . fisheries . . ., for anima1 and aquatic iife, for recreation, for sanitary conditions, for the dilution and abatement of poilution, and for the prevention of undue salinity" .). Uitsluitend de verontreiniging betreffen de volgende ,,compacts": New England Interstate Water Pollution Control Compact (1947); New York Harbor (Tri-State) Interstate Sanitation Compact (1935); Ohio River Valley Water Sanitation Compact (1939); Potomac River Basin Compact (1939). Teksten te vinden in (15).
.
..
De methodiek van de compacts verschilt min of meer in de uitwerking, doch het patroon is gelijk: de oeverstaten vormen een Gemengde Commissie, gewoonlijk bestaande uit hun hoogste waterstaatsambtenaren; deze Commissie krijgt taken betreffende de bestudering van het water, het ontwerpen van voorzieningen en de uitvoering van later door de Staten aanvaarde projecten of van bestaande waterbouwkundige werken ter regeling van de
stroom van het water. Een enkele Commissie kan op zekere voorwaarden een uitvoering bevelen aan een gemeente of industrie. Zie bv. de ,,ordersn van art. IX van het ,,compact" dat de ,,Ohio River Valley Water Sanitation Commission" in het leven riep. Deze stok achter de deur heeft zij in 20 jaar tijd maar twee maal gebruikt: op typisch Amerikaanse wijze put de Commissie liever alle andere ter beschikking staande overredingsmiddelen uit. ,,We prefer to come to an agreed solution" verklaarde mij Mr. Cleary, de drijvende persoonlijkheid achter het grote werk dat in Cincinnati wordt verzet. Die andere middelen liggen in het vlak van de voorlichting, de publikatie van de uitkomsten van voortdurend en minutieus researchwerk, de berekening van de kosten van werken ter voorkoming van verontreiniging en van de gevolgen van de verontreiniging, bij welke laatste in Amerika de gevolgen voor ,,fish and wild life" breed worden uitgemeten als gevoeligste argumenten, bruikbaar tegenover de meest egocentrische industrieel. Het algemene beginsel waarvan deze ,,compacts" uitgaan blijkt het duidelijkste uit het grootste ,,compactn, dat de Ohio River Valley betreft, waarin 8 staten elkander ,,trouwe samenwerking bij de voorkóming van toekomstige en de bestrijding van bestaande verontreiniging plechtig beloven", teneinde de bedoelde wateren te brengen en te bewaren in een bevredigende ,,sanitary condition, available for safe and satisfactory use as public and industrial water supplies after reasonable treatment (! een beetje verontreiniging moet men dus wel aanvaarden) suitable for recreational usage, capable of maintaining fish and other aquatic life, £ree from unsightly or malodorous due to floating solids of sludge deposits, and adaptable to such other uses as may be legitimate."
Ook hier dus hetzelfde uitgangspunt als hierboven uit onze bleek. verdragen met België en de Duitse '~ondsre~ubliek Grondregels, die niet alleen voor de zorg voor de kwaliteit van het water, maar voor alle vormen van waterhuishouding gelden, vindt men ook terug in die ,,compacts" die andere aspecten van de waterverzorging dan de kwaliteitshandhaving betreffen, zoals de verdeling van het water naar kwantiteit en naar periodieke beschikbaarheid (,,intermittent" voor bevloeiingsdoeleinden, voortdurend voor elektriciteitswinning). De omvang van deze les staat niet toe, verder op de ,,compacts" in te gaan. Zie de literatuur, vermeld in de eerste alinea van de inleiding. Soms wordt ten onrechte het nut van deze ,,compacts7' en hun praktijk voor de rechtsvorming over het hoofd gezien, bv. door Berber (2) 224. De constitutionele problematiek van het federale stelsel in de V.S. is goed
behandeld in enkele bijdragen voor een symposium over ,,Government and Water Resources" in ,,The American Political Science Review" 44 (1950) 575. Zie ook (22). Een interessante discussie over de lessen voor de Rijn te trekken uit de Amerikaanse praktijk is te vinden in ,,De Ingenieur" (24).
b. Gewoonte Gewoonte kan naast verdragen weinig opleveren voor ons onderwerp, aangezien elders gevestigd gewoonterecht niet op de verontreinigingsvragen van de Rijn van toepassing mag worden geacht: de Rijnproblemen wijken, ten gevolge van de aan elke rivier eigen omstandigheden, af van elders, waar dat gewoonterecht uiteraard is gegroeid uit de aldaar heersende bijzondere omstandigheden. c. Algemene rechtsbeginselen De algemene rechtsbeginselen kan men in het algemeen afleiden uit de volgende ,,kenbronnen": 1. een grote hoeveelheid internationale overeenkomsten waarin vele betrokken Staten een bepaalde regel blijkbaar als een rechtsbeginsel erkennen, zie hierboven onder a; 2. daarnaast de ,,compacts", zie hierboven onder a. 13; 3. een grote hoeveelheid internationale rechtspraak die dergelijke beginselen erkent; 4. daarnaast nationale rechtspraak in internationale waterdisputen of in zaken die daarmee verwant zijn; 5. nationale wetgeving (vooral in Federale Staten maar ook elders) die gelijke problemen regelt.
Zulk een erkenning van een algemeen rechtsbeginsel leest men bv. in de uitspraak van het Internationale Gerechtshof, dat ,,elke Staat de verplichting heeft, zijn grondgebied niet met zijn medeweten te doen gebruiken voor handelingen strijdig met de rechten van andere Staten", welke uitspraak is te vinden in het arrest betreffende de Korfoezaak (I.C.J. Reports (1949) 22). Dit is geen regel van materieel waterrecht (hij zegt niet, welke die rechten van andere Staten zijn), doch hij leert een heel belangrijke stelling, dat, zodra rechten van andere staten vaststaan een staat niet alleen die rechten niet mag schenden, doch ook moet voorkómen dat anderen op zijn grondgebied handelingen verrichten wier gevolgen leiden tot een krenking van die rechten van de andere Staat of Staten. Dit rechtsbeginsel is in zeer vele
vonnissen van internationale rechters (ook wel nationale rechters in internationale zaken) erkend (29). Het dichtst bij ons onderwerp is het vonnis van arbiters in de Trail Smelter Case tussen Amerika en Canada betreffende de schaderegeling nodig door de luchtverontreiniging door zwaveldampen (Am. Journal of Int. Law (1941) 634).
Op ons probleem toegepast, kan de regel aldus worden geformuleerd: ,,Een Staat is gehouden het recht dat een buurstaat zou hebben op water van een bepaalde kwaliteit, niet aan te tasten noch toe te staan dat dit door anderen op zijn grondgebied wordt aangetast". M.a.w.: vast staat de regel, dat indien Nederland zulk een recht heeft, Duitsland moet optreden tegen gemeenten en fabrieken, ook van particulieren, op zijn grondgebied, die door de verontreiniging van het Rijnwater dat recht van Nederland zouden bedreigen of daarop zelfs inbreuk zouden maken. De uitvoerige quasi-internationale rechtspraak van het Amerikaanse Hoog Gerechtshof in waterdisputen tussen de States is terecht bekend geworden en gevolgd als richtsnoer bij dergelijke zaken tussen soevereine Staten. Dit hof zegt van zichzelf: ,,Sitting, as it were, as an international, as weií as a dornestic tribunal, we apply Federal law, state law, and international law, as the exigencies of the particular case may demand": in de Arkansas River zaak, 1902 (Kansas v. Colorado 185 U.S. 125, ook in Witrner (15) blz. 457; het citaat is op blz. 461).
De genoemde rechtspraak betreft vooral de waterverdeling, doch - wij zagen dat al eerder - haar grondproblemen zijn uiteraard die van alle waterrecht enz. Het meest bekende begrip, door deze rechtspraak ontwikkeld, is dat van ,,equitable apportionment (15) 457 e.v.), (25), een regel van waterverdeling die het absolute soevereine recht van de bovenstrooms gelegen staat verwerpt ten gunste van een redelijke verdeling van het beschikbare water voor alle gebruikers langs de rivier ongeacht de landsgrens. Daarop worden natuurlijk uitzonderingen gemaakt voor ,,verkregen rechten" en er worden ook factoren als het grootste economische nut in acht genomen die tot een prioriteitsindeling leiden. Doch de leer van de ,,equitable apportionment" berust uiteraard op een onderliggend rechtsbeginsel, dat de ingebruikneming van het water van een internationale rivier voor een ieder mogelijk moet zijn, ongeacht landsgrenzen, zodat het een onrechtmatige daad is van de hoger gelegen staat om water te onthouden aan de lager gelegen staat. Op hetzelfde 'grondbeginsel steunt het recht van de lager gelegen staat op een behoorlijke
kwaliteit van het water, aangezien anders zijn gebruiksrecht, dat in het algemeen wordt erkend, teniet wordt gedaan. De Zwitserse (26), Westduitse (27) en Amerikaanse (28) nationale wetgevingen kunnen de algemene erkenning van deze grondbeginselen door ,,de beschaafde volken" bevestigen (8). d. Rechterlijke beslissingen en leerstellingen De rechterlijke beslissingen en de leerstellingen van de meest bevoegde schrijvers kunnen een kenbron van recht zijn (niet alleen van algemene rechtsbeginselen), namelijk wanneer de rechter een algemeen beginsel concreet omlijnt en uitdrukkelijk als regel van bindend recht erkent (Hambro en Cheng (29). Het Internationaal Gerechtshof is daarbij volgens zijn Statuut uitdrukkelijk niet gebonden verklaard aan zijn eigen vroegere uitspraken: art. 59 van het Statuut, waarheen het bovengenoemde rechtsbronnenartikel 38 verwijst. Dit artikel 38 beperkt het Hof niet tot de internationale rechtspraak zijn toevlucht te zoeken, zodat ook wij in onze studie de uitspraken van nationale Hoven, vooral die van federale Staten als Amerika, Zwitserland en de Bondsrepubliek in aanmerking kunnen nemen. Wij deden dit hierboven reeds onder c. Behalve de rechterlijke beslissingen krijgt hier de wetenschap een rechtsvormende taak. De meningen van schrijvers zijn helaas vele en niet altijd, op dit gebied, onbevooroordeeld; doch het werk van geleerde instellingen als het Institut de Droit International (23) met zijn gezaghebbende Resoluties en, in mindere mate, de International Law Association (22) met haar naarstig graafwerk, komt voor aandachtige studie in aanmerking en kan met succes worden aangevoerd voor een internationale rechter of arbiter als kenbron van recht. Reeds droeg zij positief bij tot de bepaling van India's standpunt tegenover Pakistans aanspraken op water van de Indus (zie hierna onder 3.1). Een tussenvorm is de in januari 1961 door de Economic Commission for Europe (van de Verenigde Naties) bijeengeroepen deskundigenconferentie betreffende problemen van watemerontreiniging in Europa. Voor deze conferentie zijn verschillende nuttige ,,papersy' geschreven, die het Verenigde-Natiessymbool WATERPOLL./CONF. dragen. 3. Formulering van regels Wat levert nu een onderzoek van de rechtsbronnen op? Natuurlijk kan hieronder geen uitputtende studie volgen; daaraan werken
thans velen wien de ontwikkeling van het waterrecht - nationaal en internationaal - ter harte gaat, zie (1) t / m (29). Welke indruk krijgen wij echter bij een voorlopige samenvatting van hetgeen de verschillende rechtsbronnen en ,,kenbronnen" van recht bij een oppervlakkige beschouwing lijken op te leveren als regels van volkenrecht en algemene rechtsbeginselen ter ondersteuning van Nederlandse aanspraken op een betere kwaliteit van het Rijnwater? Daarbij vermijd ik een uiteenzetting over de bindende kracht van de gevonden regels door alleen te stellen dat deze regels voor een rechterlijke of arbitrale instantie aanvaardbaar lijken.
I. Grondslag van het internationale waterrecht is de grondregel van de soevereiniteit van de oeverstaat: het water behoort in beginsel onder de volledige zeggenschap (jurisdictie) van die staat. Dit beginsel eist dat elke aanspraak op een bepaalde verrichting van die oeverstaat t.a.v. dit water, moet worden bewezen als steunend op het volkenrecht volgens een van de genoemde rechtsbronnen. In zijn uiterste strengheid is deze soevereiniteitsregel gesteld door de V.S. (zie 2.a.10), Oostenrijk (7) en India (2) (30) om een buurstaat af te wijzen (resp. Mexico, Beieren en Pakistan). Doch dezelfde V.S. stonden een inbreuk op de absolute soevereiniteit toe in hun verdragen met Mexico (zie 2.a.10); ook Oostenrijk (7) heet niet meer strak op dit standpunt te staan en India heeft blijkens de bepalingen van het in september 1960 na lange onderhandelingen ondertekende verdrag met Pakistan, haar eigen ,,oplossing" moeten opgeven. Het staat vast, dat dit is geschied doordat de Indiase stelling van een absolute uitoefening van zijn soevereine rechten stuitte op een publieke opinie, belichaamd in de V.S. en de Wereldbank met zijn juristen, aanzienlijk geholpen door de resoluties van de International Law Association van Dubrovnik (1956) en New York (1958), een bewijs van de kracht (hoewel niet bindend) van de uitspraken als bedoeld onder d. van art. 38 van het Statuut van het Internationaal Gerechtshof! De absolute soevereiniteitsleer werd reeds onhoudbaar, zodra men ,,verkregen rechten" in het lager gelegen land op gebruik van een bepaalde hoeveelheid water in bepaalde jaargetijden erkende. Dit door gewoonte gevestigde recht is al heel vroeg erkend, steunend op Romeinsrechtelijke opvattingen van burenrecht.
Tot hoever is echter de absolute soevereiniteitsregel afgezwakt? Het antwoord wordt naderbij gebracht door de andere regel die wij hierboven als voorbeeld van een algemeen rechtsbeginsel gaven:
ren) opzettelijk wordt gebruikt op zulk een wijze dat een andere staat hiervan onredelijke schade ondervindt. Wijziging in de kwaliteit en stroom van het water dat naar het buurland vloeit mag niet onredelijke schade aldaar veroorzaken (zie 2.b. 2.c e.v.) p Deze regel behoeft nadere uitwerking en aanvulling, want natuurlijk beconcurreren staten elkaar en treden wrijvingen op in het statenverkeer als in elk maatschappelijk verkeer waar belangen botsen. Welke schade is ,,onredelijk" groot, of ,,onduldbaar" of ,,ongeoorloofd", of hoe de terminologie ook mag luiden? Wat is het criterium van de grens tussen wat oeverstaten van elkaar moeten dulden en wat zij mogen weigeren te aanvaarden? Die grens zal, zelfs voor één rivier, moeilijk voor d e jaargetijden en alle stroomgedeelten en voor alle toekomst zijn vast te leggen; men zal ten hoogste een richtsnoer, een standaard, een formule of een definitie kunnen opstellen, zodat tevens de vraag rijst, wie dit aldus opgestelde criterium moet hanteren en, bij onenigheid over de juiste wijze van hantering, zal beslissen? In een overeenkomst is dit alles wel te regelen, maar wat is het recht in een geval als de Rijn, waar geen overeenkomst bestaat?
m.
Eén regel lijkt mij duidelijk voort te vloeien uit de aard der zaak, wanneer een oeverstaat wijzigingen in de waterkwaliteit toebrengt door een verrichting op zijn grondgebied, nl.: Voor zulke wijzigingen is overleg noodzakelijk met de buurstaat, teneinde de veroorzaakte schade te minimaliseren. (Zie de Trailsmelter-zaak, waar de arbiters na hun constatering van onrechtmatigheid de opdracht van beide landen kregen, bindend een regeling voor te schrijven van het gebruik van de schadeveroorzakende fabriek) (zie ook 2.c). Dit overleg behoeft echter niet te eindigen met de toestemming van de buurstaat, tenzij een voorafgaand verdrag de soevereine rechten van de andere oeverstaat beperkte door zulk een toestemming te vereisen. Het is (nog) niet mogelijk, van de hoger gelegen staat te eisen, te wachten tot overeenstemming is verkregen. Die eis zou de andere oeverstaat een vetorecht geven en dus de negatie betekenen van diens soevereiniteit op eigen territoir. Zie: Griffin op de New York Conference of the International Law Association, Report (1958) 44.
IV. Wel kan men de regel stellen dat, teneinde zulk een overleg reëel te maken, de oeverstaat verplicht is, mededeling te doen Aldus reeds in 1911 het ,,Instikut de Droit Intemational" en in 1956 en 1958 de ,,Intemational Law Association".
9
van alle relevante feiten zoal niet een gemeenschappelijk onderzoek toe te staan. Beide regels (I11 en IV) vallen af te leiden uit een uitgebreide statenpraktijk zowel in nationale administratieve stelsels als in internationale regelingen omtrent watervoorziening. De meeste verdragen stellen Gemengde Commissies in, die voor dit onderzoek en voor het gewenste overleg gelegenheid bieden. De International Law Association aanvaardde de beide regels. De Rijnoeverstaten hebben, zoals wij boven zagen, eveneens deze beginselen erkend en vastgelegd. De verplichtingen tot consultatie en tot mededeling maken het mogelijk, met juiste argumenten meer klem bij te zetten aan een verzet tegen schadelijke projecten en ook de publieke opinie en de vaak zo nauw verweven belangen langs de Rijn in de discussie te betrekken, vaak met steun van precedenten of van evenwijdige gevallen in het nationale staatsrecht van de betrokken landen. Regel IV vindt ook een aanknopingspunt in het Korfoe-arrest van het Int. Gerechtshof van 1949. Op blz. 18 legt het Hof nl. verband tussen de noodzaak, over feitenmateriaal te beschikken om een rechtsregel te kunnen toepassen op een gebeurtenis in vreemd territoir en de onmogelijkheid zulk materiaal aldaar te gaan inzamelen. Als die vreemde staat medewerking weigert, staat het Hof het slachtoffer van zulk een gebeurtenis een ruimer beroep op ,,indirecte bewijsmiddelen" toe.
De regels van I11 en TV vullen regel I1 wel aan, nl. dat de schade in oeverstaat A door een verrichting op het grondgebied van oeverstaat B veroorzaakt, sneller als ongeoorloofd mag worden bestempeld, wanneer staat A elke inlichting over de veroorzakende factor en over haar nut en noodzaak voor hemzelf weigert te geven en eveneens elk overleg tot vermindering van de schade afwijst. Maar deze nadere regels zijn slechts van formele aard: een onwillige oeverstaat kan in schijn eraan voldoen en na korte tijd toch weer zijn gang gaan, bewerende dat het overleg tot niets leidde. Er blijft dus de noodzaak, een materiële inhoud aan de verplichting te geven door een nauwkeurige, objectieve difinitie van wat onredelijke onduldbare, ongeoorloofde schade is, die de verontreinigingsdaad tot onrecht maakt. Dan zal ook de sluitsteen van een arbitrageverplichting kunnen worden aangebracht (zie hierna onder VIII). Misschien mag het volgende ileeds worden gesteld op grond van Amerikaanse en Duitse rechtspraktijk.
V . Onduldbaar wordt de verontreiniging als de door haar veroorzaakte schade buiten verhouding staat tot het economische nut dat het schadeveroorzakende watergebruik oplevert aan de andere oeverstaat. Duidelijk is ook dit niet: wat is de aanvaardbaar geachte ,,trif. ling inconvenience to an individual" van het Pennsylvaanse Gerechtshof? (Uitspraak geciteerd door Cleary in het V.N.-Document ECE/WATERPOLL/CONF/S van 28 okt. 1960). Wat is ,,triflingy' en wat is ,,individual" kan men vragen: een grote fabriekseigenaar kan tot sluiting worden gedwongen maar dat treft niet alleen hem. Waar is de grens? Verder zijn gemengde oorzaken mogelijk, afkomstig van verschillende verontreinigingsbronnen, die er ieder een ,,beetjew (een ,,redelijk" beetje) toe doen, doch tezamen de schade onredelijk maken. Het is duidelijk dat deze regel vooralsnog te vaag is en dat de jurist de noodzakelijke technische bijstand vraagt om de regel uit te bouwen tot een bruikbare norm (hierover nader bij deel 4). Ik vrees dat dit alleen voor bepaalde gevallen, een bepaalde rivier, en na onderhandelingen met de betrokken oeverstaten zal kunnen geschieden. Doch daarbij lijkt in elk geval de volgende prealabele regel te mogen worden gesteld. VI. De oeverstaten zijn verplicht, in gezamenlijk onderzoek en overleg, de criteria voor (onduldbare) verontreiniging op te stellen (3 1). Deze kunnen verschillen voor verschillende gedeelten van het jaar en voor verschillende gedeelten van de rivier. (Dit laatste blijkt uit de praktijk van de vele ,,compacts" en verdragen, o.a. de bovengenoemde Amerikaanse verdragen met Mexico en Canada). In een zeer recente bijdrage voor de wate~erontreinigingsconferentie van de ECE van de V.N.verklaart de Vice-President van het Britse Instituut voor Civiele Ingenieurs dat het nog niet mogelijk is gebleken kwalitatieve normen op te stellen voor de wateren van Engeland en Wales: ECE/WATERPOLL/Conf FI9, blz. 12.
Deze regel kan klem bijzetten aan de Nederlandse eis, dat t.a.v. de Rijn een dergelijk onderzoek en overleg worden voortgezet tot een standaard zal zijn gedefinieerd.
VII. Een schadevergoedingsplicht zal moeten worden erkend als sanctie in elk afgerond rechtsstelsel. Wanneer de grens eenmaal is vastgesteld van duldbare verontreiniging, wordt de overschrijding van de grens onrechtmatig (regel LI hierboven). De schade veroorzaakt door een volkenrechtelijk onrechtmatige
smelter-zaak t.a.v. verontreiniging via de luchtstromingen door een dal van Canada naar Amerika (reeds vermeld in 2.c).
schade moet dragen.
I
-
factor op zijn territoir.
biters evenzeer, doch zij hebben naar traditie iets meer armslag om lacunes in het recht aan te vullen. De Trailsmelter-zaak daarvan een goed voorbeeld. Velen bepleiten het nut van arbitrage juist op dit gebied, doordat de arbiters, op het concrete geschil aangewezen, een oplossing daarvoor moeten vinden en dus de vage algemene regels verfijnen moeten en precedenten kunnen scheppen. Wij zien dan ook dat, zodra een overeenkomst deze materie van het waterrecht regelt - hoe onvolkomen en hoe vaag ook zij daar meestal een arbitrageverplichting op laat aansluiten. De
-
Amerikaanse compact^'^ bezitten natuurlijk altijd de uitweg naar het Amerikaanse Hooggerechtshof dat in zaken betreffende ,,interstate waters" bevoegd is. Waar geen overeenkomst de wederzijdse rechten en plichten regelt is nochtans arbitrage ad hoc mogelijk, wanneer beide (alle) partijen zulks wensen en zo mogelijk in de opdracht aan arbiters enige aanwijzingen omtrent de basis van de betrokken verhouding geven, de verdere uitwerking aan hen overlatende. 4. Technische vraagpunten
Uit de voorgaande formulering van ,,regelswdie als grondslag voor Nederlands rechtspositie op de Rijn tegenover verontreinigingen van het Rijnwater zouden kunnen worden aangevoerd, blijkt helaas, dat deze regels op substantiële punten (die dus hun materiële inhoud betreffen) vaag zijn. De jurist kan alleen verder werken met behulp van de technische wetenschappen. Laten wij daarom deze studie besluiten met een overzicht van die punten, die om nadere technische beantwoording of oplossing door deskundigen vragen.
a. Daar is allereerst de vraag naar de definitie van de ,,verontreiniging" of naar de grens tussen ,,duldbarev en ,,onduldbarem kwaliteitswijziging in regel 3.II. Deze kan van geval tot geval, van behoefte tot behoefte, en dan dus ook van stroomgedeelte tot stroomgedeelte, worden beantwoord. Een andere benadering is evenwel mogelijk, nl. van uit de gezichtshoek van de rivier als een geheel, zoals dus de waterbouwkundige de rivier beschouwt (zie de les van prof. ir. L. van Bendegom; vergelijk ook de opmerkingen van mr. G. Hubée, in Waterschapsbelangen, 31 aug. 1960, blz. 125, inzake het kostenvraagstuk). Dan valt de nadruk op de verplichting tot voorkoming van verontreinigingen van het ,,water van een internationale rivier". In vele verdragen en ,,compacts" is deze verplichting als uitgangspunt gekozen. Zij leidt tot een zo wetenschappelijk mogelijk verantwoorde uitwerking van de verplichting, in redelijkheid, van de andere oeverstaat tot voorkoming van verontreiniging. Cleary stelt het, in het reeds in 3.V vermelde overzicht, aldus: ,,The end to be sought in the administration of pollution control is the maintenance of water resources in a condition suitable to serve the many and varied uses imposed upon them", en hij spreekt liefst van ,,water quality management". Deze benadering is natuurlijk alleen mogelijk als oeverstaten besluiten, inderdaad het probleem tezamen aan te vatten en
,,integratedm conceptie van de ,,river basin" kunnen worden opgelost. Dit is ook de zienswijze van de International Law Association in haar hogergenoemde resoluties (22). Niet de afweging van particuliere belangen alleen, doch het belang van het gehele economische en maatschappelijke leven wordt dan de toetssteen voor de aanvaardbare verontreiniging: een kwaliteitsstandaard, eventueel met afwijkingen voor bepaalde gedeelten van de rivier, lijkt dan eenvoudiger op te bouwen. Voorwaarde voor deze oplossing is uiteraard het besef van de altijd gunstiger gelegen bovenliggende oeverstaat, dat hij uiteindelijk economisch, sociaal en politiek het meeste gebaat is met een aldus breed geziene oplossing. b. Vervolgens is de veroorzaking van de schade een wetenschappelijk probleem dat in de praktijk onfeilbaar zeker moet kunnen worden opgelost, teneinde regel I1 en volgende te kunnen toepassen. De oeverstaten zullen immers meestal van mening verschillen over de gevolgen van bepaalde wijzigingen, die één van hen in de waterloop of de waterkwaliteit brengt. Slechts als de causaliteitsketen vaststaat kan de regel worden toegepast en kunnen de consequenties (schadevergoeding, aanbrenging van middelen ter voorkoming) worden getrokken. c. Verwant hieraan is de vraag, hoe men de gevolgen van bepaalde wijzigingen in de waterkwaliteit moet berekenen, zowel hun economisch nut voor degene die deze wijzigingen aanbrengt, als hun consequenties voor de andere watergebruikers. Noodzakelijk is immers een afweging van al deze gevolgen onderling: de voordelen tegenover de nadelen (regel V), maar ook de verhouding tussen de diverse bevoordeelden (vanwege de schadevergoedingplicht of de kostenverdeling van maatregelen ter voorkoming van schade) alsmede tussen de diverse benadeelden. Voordat de bedoelde berekeningen mogelijk zijn, kan geen rechter een billijke schadevergoeding opleggen, laat staan een beslissing nemen ten aanzien van wat recht en billijk is in een bepaalde situatie. Hoe kan dan een dispuut van staat tot staat worden beslecht? (Want deze vraagsukken lopen uiteraard via de verantwoordelijkheid van staten tegenover elkaar t.a.v. schade veroorzaakt door factoren liggend op het ene grondgebied aan rechten op het andere grondgebied.) Via een formule zullen deze berekeningen mogelijk zijn door een relatie op te stellen tussen graad van vervuiling, de voordelen van het watergebruik voor de verontreiniger en de nadelen (min-
dere opbrengst (35) e.d.) van de kwaliteitsvermindering voor de gebruiker (of voor de benedenstroomse staat als geheel). Die wiskundige relatie moet ook de berekening van de grens tussen duldbare en niet-duldbare verontreiniging mogelijk maken, nl. daar waar nog economisch verantwoorde produktie mogelijk is. Moeilijk lijkt mij daarbij de toerekening van niet op geld waardeerbare schade. De kostenverdeling van te treffen voorzieningen of van te betalen schadevergoeding voor de voorkoming en de verhindering van de verontreiniging is bovendien op de onder 4 uiteengezette twee manieren te benaderen: partieel of van uit het nut van het rivierbekken als geheel. Moeten de kosten worden gedragen door de betrokken industrie of het overheidsbedrijf, dat de verontreiniging veroorzaakt? Door de bevoordeelde belangen stroomopwaarts? Door beide? Door de gezamenlijke riviergemeenschap (Mr. Van der Mandele's voorstel) of een gedeelte daarvan? Het Duitse recht legt in de eerste plaats de lasten op de veroorzaker van (nieuwe) verontreinigingen (hetzij kwantitatief, bv. produktie per mZ, of relatief, in een percentage van de normale gemiddelde opbrengst), maar voorziet ook confiicten tussen oude en nieuwe rechthebbenden op een gebruik van water (33), (34). Ook de Amerikaanse wet is vrij hard voor de verontreiniging veroorzakende partij, tegen wie zelfs ,,enforcement actions" kunnen worden ingesteld als zij weigert, de noodzakelijke installaties te bouwen (35). Bij de kosten van de instaliatie (zie de les van ir. Hopmans: Water 45 (1961) (17) 225, (18) 241), zal in vele gevallen ook de economische waarde van de opoffering van geheel andere belangen, die de inwerkingstelling van deze installatie meebrengt moeten worden opgesteld, bv. langzamer produktie; verspreiding van stank). d. Met de definitie van ,,verontreiniging" onder 4a zal men er nog niet altijd zijn. De vraag is soms niet alleen die naar de duldbaarheid van een verontreiniging t.o.v. een bepaald belang. Gezien van uit de waterbouwkundige opvatting van de rivier als één geheel, waarvan het water in beginsel voor alle gebruikers vrij staat, zal vaak de vraag rijzen, wélk watergebruik moet wijken voor een ander (verontreinigend) watergebruik. I n zijn les in deze cursus wijst de heer Van Haaren op twee belangen, waarvoor bezwaren dreigen. Er zijn er uiteraard meer, en het kan zijn dat een prioriteit moet worden vastgesteld. Deze kwestie is bekend in het internationale waterrecht betreffende gebruik voor irrigatie en voor scheepvaart, waaraan in bepaalde verdragen een prioriteit
---t<
.
J
z
.
wordt toegekend. Moet deze prioriteitsvraag ook niet op de-Rijn i;. . - -, . worden bekeken? En zo ja, wie zal haar helpen oplossen? - -
.
.-
-
-
-L.
-- r,w,*
..
.
en vage bestaande beginselen als ook een kader voor hun toepassing door het hanteren van de criteria, hetgeen aan de belanghebbende watergebruikers zelf niet altijd kan worden overgelaten. - ; Dit alles zal het volgende vereisen.
'
+
.-
C . T'-<
-'
a. Verdragsregelingen, houdende nadere regelen voor bijzon-
'
;-L
--
a
b. Een machinerie voor de verdere uitwerking in de praktijk
.
T ,
-- - . van de noodzakelijkerwijs algemeen en vaag geformuleerde ver-
'
-. .
y-.m":
7
S?
, r-:+ dere gevallen, in ons geval de Rijn; daarnaast aanvulling in het . =+.; nationale recht, zoals art. 10 van het Slot Protocol van het -- - .2qq Grensverdrag met de Duitse Bondsrepubliek doet. Ook zal uni, - -r,
. .
.
.
5.'
-
I
-
P
':.?d
-
,
c
,
'
y, =*- y .
--r, '3
dragsregelen, bv. door instelling van een Gemengde Rivieren' commissie; samenwerking van nationale activiteiten; mogelijke. delegatie aan nieuwe nationale openbare lichamen met verorde- - : . nende bevoegdheden en samenwerkende met geliike instanties . ?-B - " * over de grens. c. Procedures voor oplossing van geschillen, die kunnen rijzen zowel bij de aanvulling van lacunes als bij de uitvoering van de ticuliere belanghebbenden, en mogelijk als instantie voor hoger beroep tegen de uitspraak van een nationale rechter als bij de Centrale Commissie voor de Rijnvaart; eventueel ook interpretatiegeschillen naar het Internationaal Gerechtshof.
"
1 8 .i
---
..,>l
-3
-
mJ4
:%
-. '-.-
-
157
.
Z- m
~4
,- L- .--L
d. Arbitrage als bewust toegepast middel ter aanvulling van
Deze vier middelen tot ontwikkeling van het recht zullen, ook
.
-
-
' 8
-
j!
a
als zij worden gebruikt voor andere internationale rivieren, kunnen leiden tot verduidelijking, aanvulling en uitwerking van de hierboven nog als vaag gekenschetste algemene beginselen. Zelfs wanneer voorlopig geen, de gehele wereld betreffend, uniform ,,internationaal rivierenrecht" kan worden opgesteld, zuilen toch langs deze wegen algemene rechtsbeginselen kunnen worden gevonden en vastgesteld, wier algemene gelding de zonodige steun aan bijzondere eisen in bijzondere gevallen - zoals t.a.v. de Rijn - zal kunnen geven. Literatuur 1. G. Hubée - Internationaal Waterstaatsrecht. Winsernius-Hubée: Waterschapsrecht (1959). 2. F. J. Berber - Die Reclttsqrtellen des Int. Wasserriutzungsrechts (1955). 3. A. W. Quint - Iriternationaal Rivierenrecht (1930). 4. H. A. Smith - Tlie Economic Uses of International Rivers (1931). 5. Ver. Naties - Doc. ElECEl136, 311, 312. Genève (1952). 6. G. J. Cano - Tlie Juridical Statrts of Int. Waters in the Western Hemispkere, in Principles of Laiv Governing the Uses o f Int. Rivers. Inter-Amencan Bar Ass. (1958). 7. E. Hartig - Zilternationale Wasser~virtschaft uild Interriationales Recht (1955). 8. E. J. Manner - Waterpollution in International Law. V.N. DOC. ECE/Waterpoll/Conf/l2 (29 dec. 1960). 9. Staatsblad (1869)(75); Tractatenblad (1955)(161). 10. Der Reichs Deprtfations-HauptscIilztss (1803); zie: Van Eysinga Med. Kon. Acad. v. Wetensch., Afd. Letterkunde 74B (1932)(8). 11. Zie: (10)8. 12. Staatsblad (1886)(118). 13. Tractateriblad (1960)(68); artt. 10-12 slotprotocol; (69). (Uitvoerige toelichting: G. Hubée - Waterschapsbelangen (1960)121. 14. Staatsblad (1897)(70); Hubée - (10)320. 15. T. R. Witmer - Docrrments on tlie Use and Control o f the Waters of Iriterstate and Internatiortal Streams (1956)408. 16. Hyde - International Luw, Chiefly as interpreted arid applied by tlie U.S.2e dr. (1947)565. 17. T. R. Witmer - (15)452. 18. T. R. Witmer - (15) (Rio Grande Irrigation Convention (1906); Rio Grande Rectification Convention (1933); Rio Grande, Colorado and Tijuana Treaty (1944)). 19. T. R. Witmer - (15) (Boundary Waters Treaty (1909); Lake of the Woods Convention (1925); Rainy Lake Convention (1938); Niagara River Water Diversion Treaty (1950)). 20. T. R. Witmer - (15)379. 21. T. R. Witmer (15)402. 22. Reports of tlie Biannual Conferences. Dubrovnik (1956); New York (1958); Hamburg (1960). 23. Annztaire de Plristitrttion de Droit Interriational (1911)170,365; (1934) 572.
-
24. E. J. P. Cleary - De Ingenieur (1959)A377. 25. J . F. Hostie - Internat. Affairs (1956)61. 26. Federale wet op de bescherming van de wateren (1955) 16 maart. (Zie: F. Funk - Neue Zurcher Ztg (1960) 15 dec. 27. Bundesgesetzblatt (1960)(42). 28. Federal Water Pollution Control Act (1956) (Public Law 660); voorstel tot amendering ter versterking van de sanctiebepalingen (zie: Congressional Record 106(1960)9878). 29. Voorbeelden van internationale rechtspraak op dit gebied: Principles of Lmv and Recommendations on the Uses of Int. Rivers. American Branch of the Int. Law Ass. (1958), blz. 24 van het ,,Memorandum of the Dep. of State by William L. Griffin; Hackworth - Digest of Zrit. Luw V 471; Hambro - Tlze Case Lalv o f tlze Int. Court (1952); (1960); Bin Cheng - Genera2 Principles of Lalv as applied by Int. Courts and tribrrr~als(1953); Stuyt T11e Genera1 Principles o f Luw (1946). 30. Int. Law Association - versclzillerzde reeds boven vermelde lit. 3 1 . Wollman - ECE/Waterpoll/Conf./7. 32. François - Handboek van het Volkenrecht 1 (1949)202. 34. (33) 9 9 28 e.v. 35. Zie: Senator Case's toelichting op de voorgestelde amendementen in Congressional Records (1960)9879.
-
Aanhangsel I Aanhef en Artikel I van het Huishoudelijk Reglement van de Commissie voor de bescherming van den Rijn tegen verontreiniging: La cornmission Internationale pour la protecîion du Rhin contre la pollution a été créée en 1949 à la suite d'un échange de notes intervenu entre Ie Gouvernement de la Confédération Suisse et les Gouvernements de la République Fédérale dlAllemagne, de l a République Française, du GrandDuché de Luxernbourg et du Royaume des Pays-Bas. Obiet de la Commission. Article I 1. La Comrnission Internationale pour la protedion du Rhin contre la pollution (ci-après nomrnée Cornmission) est appelée à promouvoir une collaboration permanente entre les Etats participants en vue de protéger les eaux du Rhin contre la pollution. 2. La tâche de la Commission consiste: a) à organiser et à faire effectuer toutes les recherches nécessaires pour déterminer la nature et I'importance des principales pollutions, ainsi que les Etats d'où elles proviennent; b) à proposer les mesures propres à protéger Ie Rhin contre la pollution; C) à traiter toutes autres affaires que les gouvernements des Etats participants pourraient lui confier d'un comrnun accord.
Aanhangsel II Aanbeveling van de Euratom Commissie van 76 nov. 1960 betreffende de toepassingen van art. 3 van het Verdrag tot oprichting van de Europese Gemeenschap voor Atoomenergie (Euratom): De Commissie van de Europese Gemeenschap voor Atoomenergie, gezien beveelt aan:
. . .. ... . . .
1. Dat onder ,,lozing van radioactieve afvalstoffen" in de zin van art. 37 van het Verdrag wordt verstaan elke definitieve verwijdering van radioactieve stoffen in de lucht, het water of de bodem, welke voor andere dan beroepshalve blootgestelde personen een zodanige besmetting kunnen veroorzaken, dat hierdoor kans bestaat op overschrijding van de ,,maximaal toelaatbare dosis voor de bevolking in haar geheel", zoals deze is bepaald in de krachtens artikel 31 van het Verdrag vastgestelde basi: normen. 2. Dat de tiidelijke manipulatie of opslag van radioactieve afvalstoffen niet wordt beschouwd als lozing van radioactieve afvalstoffen. 3. Dat de activiteiten, welke in onderstaande liist zijn opgesomd, worden geacht in het algemeen gepaard te gaan met lozing van radioactieve afvalstoffen. (1) Winning en concentratie van uranium- en thoriumertsen. (2) Scheikundige behandeling en zuivering van de concentraten van uranium en thorium. (3) Bereiding van splijtstoffen. (4) vervaardiging van splijtstofelementen. (5) Vervaardiging van uraniumhexafluoride. (6) Produktie van verrijkt uranium. (7) Behandeling van bestraalde spliitstoffen. ( 8 ) Kernreactoren. (9) Installatie voor de behandeling van radioactieve afval. (10) Bereiding en transformatie van radio-elementen. (1 1) Begraving van radioactieve afvalstoffen in de grond. (12) Storting van radioactieve afvalstoffen in zee. 4. Dat een Lid-Staat, indien hij zulks nuttig acht, elk plan voor lozing dat niet onder de sub 1 genoemde definitie zou vallen, voor advies aan de Commissie voorlegt. 5. Dat onder ,,algemene gegevens", in de zin van artikel 37 van het Verdrag, wordt verstaan de mededelingen waarvan een niet limitatieve lijst is opgenomen in Bijlage I bij deze aanbeveling. 6. Dat de plannen voor lozing van radioactieve afvalstoffen uiterliik zes maanden vóór de datum, welke voor de uitvoering van de lozing is vastgesteld, aan de Commissie worden medegedeeld.
7. Dat de Lid-Staten, met betrekking tot de lozingen welke reeds hebben plaatsgevonden of de installaties welke reeds in bedrijf zijn, aan de Commissie de volgende gegevens verstrekken:
(1) Type der installatie of lozing. (2) Nauwkeurige aanduiding van de plaats der lozing. (3) Aard van de geloosde of nog te lozen radioactieve produkten (vermelding van de radionuclide(n), chemische en fysische toestand).
(4) Maximale hoeveelheden en concentraties van de sub (3) vermelde radioactieve produkten, welke onder normale bedriifsomstandigheden van de installatie worden geloosd. Deze aanbeveling is gericht aan alle Lid-Staten. Gedaan te Brussel, 16 november 1960. Door de Commissie De Voorzitter Etienne Hirsch BIJLAGE I bij de Aanbeveling van de Commissie van 16 november 1960 ,,ALGEMENE G E G E V E N S ' in d e zin van artikel 37 van hef Verdrag
1. Beschrijving van het plan
1.1. Gegevens betreffende de plaats (kaart van de streek met nauwkeurige aanduiding van de ligging van de installatie, afstand tot aan de grens van het/de aangrenzende land(en) enz.) 1.2. Gedetailleerde beschrijving van de lozingsinstallatie. 1.3. Beschriiving van de methodes voor lozing. 1.4. Beschrijving van de inrichtingen voor de controle van de radioactiviteit vóór en na de lozing.
2. Technische gegevens 2.1 Lozing van radioactieve gassen en aerosolen 2.1.1.Hoeveelheid, concentratie en aard van de te verwijderen afvalstoffen. 2.1.2. Meteorologische gegevens. 2.1.3. Toestand betreffende de (niet radioactieve) algemene atmosferische verontreiniging in de omgeving van de installatie. 2.1.4.Schatting van de afstand tussen de installatie en de plaats waar zich de sterkste concentratie van radioactiviteit in lucht op het niveau van de bodem zal voordoen, onder verschillende atmosferische omstandigheden. Waarde van deze maximumconcentratie: - onder normale bedriifsomstandigheden - bij ongevallen. Schatting van de neerslag op de bodem van radioactieve stoffen afkomstig van de atmosfeer rondom de installatie. 2.1.5. Gegevens betreffende bevolking en landbouw. 2.1.6. Naburige installatie welke eveneens radioactieve produkten in de lucht lozen. 2.2. Lozing van vloeibare radioacfieve afvalsfoffen 2.2.1. Lozing door verdunning in water. 2.2.1.l.Hoeveelheid, concentratie en aard van de radioactieve afvalprodukten, isotopische verdunning. 2.2.1.2. Kenmerken van de waterwegen waarin de radioactieve afvalstoffen zullen worden verwijderd. Toestand van de (niet radioactieve) algemene verontreiniging van deze waterlopen.
2.2.1.3. Naburige installaties welke eveneens radioactiwe afvalstoffen in dezelfde waterlopen lozen.
2.2.1.4. Gebruik van deze waterlopen in de landen van de Gemeenschap, stroomafwaarts van het punt van lozing (als drinkwater, water voor de industrie, irrigatiewater enz.) Eventueel mogelijke consequenties van een radioactieve besmetting van de voedselketen.
- .: r -e -- .-. ,i5
L .
:2.2.1 .S. -2E:-:, E&;---5' ;-2,7zz*
Maximumconcentratie van de radioactiviteit welke in de waterlopen van de landen van de Gemeenschap
p.;=d2>3 kan optreden. ->-G. ,, ,, - onder normale bedrijfsomstandigheden S->5.,C *5;; rs~y+.* - bij een ongeval m
2.2.2. Begraving in de bodem. 2.2.2.1. Hoeveelheid, concentratie en aard van de radioactieve afvalstoffen, isotopenverdunning.
2.2.2.2.Kenmerken van de bodem op de plaats van begraving (geografische ligging, algemene geologische, geochemische, hydrologische gegevens, enz.) 2.2.2.3. Mogelijke ongevallen en de consequenties hiervan. 2.2.2.4. Andere in de omgeving verrichte inkuilingen.
2.3. Lozing van radioactieve vaste ofvalsfoffen 2.3.1. Algemeen. 2.3.1.l. Hoeveelheid en aard van de radioactieve afvalstoffen. 2.3.1.2. Verpakking van de afvalstoffen. 2.3.1.3. Mogelijke ongevallen en de consequenties hiervan. 2.3.2. Begraving in de bodem. 2.3.2.1. Beschrijving van de omstandigheden en van de plaats van begraving (geografische ligging, diepte, algemene geologische, geochemische, hydrologische gegevens, enz.) 2.3.3. Lozing in zee. 2.3.3.1. Beschrijving van de omstandigheden en van de plaats van storting (geografische ligging, diepte van de zee, zeestromingen, verticale beweging van het water, getijdenbewegingen, visserij, enz.) 2.3.4. Andere in de omgeving verrichte lozing.
3. Algemeen
3.1. Maatregelen en voorzorgen voor het geval dat een ongeval plaatsvindt en eventueel overeenkomsten met nabuurlanden.
ì
Woord vooraf
. . . . . . . . . . . . . . .
De betekenis van de Rijn voor de drinkwatervoorziening in Nederland, door prof. W. F . J . M. Krul . . . . . .
F
3
d
5 F<:$ :y&
Hydrografie van het Rijnbekken, door prof. ir. L. van BenVerontreiniging van het Rijnwater, door dr. E. L. Molt
. .
De biologie van de Rijn, door dr. G. P . H . van H e d e n Stand van de maatregelen ter bestrijding van de verontreiniging van de Rijn, door ir. J. J . Hopmans .
E
E
L
4617
a'
72B3 br?
f
91
Acute en dreigende bezwaren van de verontreinigingen voor de drinkwatervoorziening en de recreatie, door drs. F. W . J . van Haaren . . . . . . . . . . . . 112
Het internationale recht en de problemen van de Rijn, door dr. C . W . van Santen . . . . . . . . . . . 133
.
1
l
l
Tg-
