RIVM_Logo

Waterkwaliteit in beweging. Een orienterend druppelbeeldonderzoek aan Maaswater

Publiekssamenvatting

De druppelbeeldmethode (DBM) is een integrale somparametrische methode voor bepaling van waterkwaliteit, die berust op het meten van de beweeglijkheid (vloei-baarheid) van water. Dit rapport beschrijft een toepassing van de methode op het water van de Maas, op 7 monsterpunten tussen de bron en de monding. Naast deze toepassing (deel I) wordt een methodische aspect besproken, dat gedurende het Maasonderzoek aan de orde kwamen. Het betreft de verschillende beoordelingsmethoden van druppelbeeldreeksen. Dit aspect wordt in een afzonderlijk deel, deel II, besproken. Deel I: De bewegingskwaliteit van Maaswater. In het jaar 1993 is een serie metingen uitgevoerd naar de beweeglijkheid van Maaswater. Drie keer (in de maanden april, juni en augustus) is op een zevental plaatsen het Maaswater bemonsterd, gaande van Frankrijk (les Monthairons) tot in Nederland (Keizersveer). De beweeglijkheid van het Maaswater werd met de DBM in beeld gebracht, waarbij het resultaat, de zogenaamde druppelbeeldreeksen (DBRen), op het voorkomen van karakteristieke vormen, naar druppelnummer, geanalyseerd en beoordeeld werden. De watermonsters zijn afkomstig uit de monsternames voor het project Ecologisch Herstel Rijn en Maas (EHRM) waardoor het mogelijk was om parallel aan de DB-meting, vele chemische, fysische en biologische metingen van het water te verkrijgen. Over de lengteas van de Maas is in elk van de drie series een zelfde tendens in beweeglijkheid waargenomen: een relatief hoge beweeglijkheid (lange wervelige fase) dichtbij de bron, een relatief lage beweeglijkheid (snel optreden van samentrekking, en smalbladerigheid in de reeksontwikkeling) bij Luik gevolgd door een lichte toename in beweeglijkheid richting de monding van de Maas. In verband met het pilot-karakter van dit onderzoek moeten de resultaten als indicatief gezien worden. Het gevonden patroon in de mate van beweeglijkheid per monsterpunt blijkt overeen te komen met de algemene indruk omtrent de vervuilingsgraad ter plaatse. Meer specifiek gekeken correleren de metingen van de water-beweeglijkheid in lichte mate met de pT-waarden van de monsterplaatsen maar in een eerste kwalitatieve vergelijking niet met een of meerdere van de overige parameters (hoofdzakelijk fysische- en chemische parameters). Om de DBM verder te ontwikkelen zou enerzijds aandacht gegeven moeten worden aan de duplo-herhaalbaarheid van de methode en anderzijds aan een verdieping van het inzicht in de kwalitatieve betekenis van verschillende druppelbeeldreeksontwikkelingen. Voor dit laatste is het bijvoorbeeld nodig om analysegegevens onderling te vergelijken (meer componenten analyse) en om vervolgens de uitkomsten van het druppelbeeldonderzoek daarin te betrekken. Verder zou er meer begrip van waterkwaliteit op een hoger ken-niveau (geintegreerd, somparameter niveau) ontwikkeld moeten worden. Deel II: Beoordelingsmethoden van druppelbeeldreeksen. Aan de hand van het Maasonderzoek is een kwantitatief georienteerde aanvulling op de beoordelingsmethode van druppelbeeldreeksen (DBRen) ontwikkeld. In deze aanvulling worden de DBRen op kenmerkende vormen geanalyseerd, die naar het moment van optreden in de reeks, worden genoteerd (naar druppelnummer gekwantificeerd). De beweeglijkheid van een reeks kan aan de hand van deze momenten (druppelnummers) in staafdiagrammen weergegeven worden, waarbij de verschillende staafdelen verschillende bewegingsfasen vertegenwoordigen. Deze vereenvoudigde weergave van een druppelbeeldreeks, maakt het onderling vergelijken van reeksen en een eerste interpretatie van de resultaten eenvoudiger. Naar aanleiding van een kritische vergelijking met de reeds bestaande beoordelingsmethoden kan het volgende opgemerkt worden. De tot nu toe ontwikkelde beoordelingsmethoden zijn meer kwalitatief georienteerd en hanteren klassen, die woordelijk omschreven zijn en met foto's geillustreerd worden. Doordat de kwantificerende methode een explicitering vraagt van de kenmerken waarop geanalyseerd kan worden, bevordert zij de concreetheid, de consequentheid, de navolgbaarheid en daarmee de uitwisselbaarheid van de beoordelingsmethode. Tevens is, nu cijfers aan de reeksen verbonden zijn, de vergelijking met andere kwantitatieve waterkwaliteitsmetingen eenvoudiger en wordt het gebruik van statistische of andere computerprogramma's mogelijk gemaakt. De kwantitatieve beoordeling is, in vergelijking met de kwalitatieve beoordeling, minder genuanceerd omdat vooralsnog op een klein aantal kenmerken geanalyseerd wordt. De kwalitatieve beoordeling daarintegen beoordeelt weliswaar zeer volledig op de indruk van de reeks als geheel en is zeer genuanceerd, maar blijft vooralsnog onvolledig in het uitdrukken van de waargenomen verschillen. In een concrete vergelijking van een aantal, met de verschillende methoden beoordeelde, reeksen, blijkt dat de kwalitatieve en kwantitatieve beoordelingen nauw op elkaar aansluiten. De kwalitatieve klassenindeling, van veelvormige naar eenvormige DBRen, loopt parallel met het intreden van steeds minder beweeglijke fasen in de kwantitatieve beoordeling. Beide benaderingswijzen kunnen als onderling aanvullend en stimulerend gezien worden. Daarbij gaat de kwalitatieve beoordeling meer inductief, volledig maar impliciet te werk en de kwantitatieve methode meer deductief, vereenvoudigend maar expliciterend.

Synopsis

The drop picture method is an integral sumparametric method for water quality assessment. The method is based on movement aspects of water. This report describes an application of the method to the water of the river Maas, at seven places between source and mouth. Beside this application (part I), an evaluation method of drop picture series is presented in part II. Part I: The movement quality of water of the river Maas. In 1993 a series of measurements were taken to explore the movement quality of water of the river Maas. Three times (in April, June and August) samples were taken at seven places from France (Les Monthairons) up to the Netherlands (Keizersveer). The movement quality of Maaswater was shown by the drop picture method in which the movement patterns (drop picture series) were analysed on the appearance of characteristic forms (at drop number) during the course of an experiment. The sampling was executed simultaneously with the program Ecological Rehabilitation of the River Maas, which enabled comparison of the drop picture results with data from chemical, fysical and biological measurements. The same pattern of movement is found in the three series along the longitudinal axis of the river Maas ; a relative high liveliness was found near the source (long whirling phase), a relative low liveliness at Luik (a quick start of small-leaveness) followed by a slight increase in liveliness in the direction of the mouth of the river. In view of the pilot-character of this research, the results should be considered provisionally. The general pattern of movement quality at a sampling point seems congruent with the overall impression of the polutionrate at that place. More specifically, the measurements of movement quality show some correlation with the pT-values of those sampling points, but not in a first qualitative comparison with one or more of any of the single parameters (mainly chemical and physical parameters). Further development of the drop picture method at the RIVM should attent firstly the duplo-repeatability of the method and secondly a deepening of insight in the qualitative meaning of different drop picture series developments. For this last issue it is necessary to compare the results with data from other analyses (after principal component analysis). Thus more awareness of waterquality on an integrated sumparametric level can be developed. Part II: Evaluation of drop picture series. In connection with the Maas research an additional aspect of the evaluation of drop picture series has been developed. In this addition the drop picture series are analysed on characteristic forms, which are registrated (noted) at their moment of appearance in the course of a series (quantified at drop number). The movement quality of a series can be presented in histograms, according to these moments (drop numbers). The different parts of a bar therein represent different phases of movement quality. This simplifies representation of a drop picture series enables easier comparison of different series and facilitates a first interpretation of the results. Based on a critical comparison of the new approach with the already existing evaluation methods, the following can be remarked. The existing evaluation methods are more qualitative orientated and consist of classes which are verbally described and are illustrated by photographs. Since the quantitative method demands explicitation of the characteristics which enable analysis, it helps along the concreteness, the consistency, the imitation and by that the exchangeability of the evaluation method. Likewise, the comparison with other quantitative water quality measurements is simplified since a pair of figures has been connected to the series. This also enables the use of statistical or other computerprogrammes. For the time being because of the few number of characteristics on which is analysed the quantitative evaluation method is, as compared to the qualitative method, less carefully balanced. On the other hand, the qualitative evaluation is indeed more subtile, complete and based on the impression of the series as a whole, but stays as yet incomplete in the explicit expression of the observed differences. From a comparison of a number of series, evaluated with the different methods, it appeared that the qualitative and quantitative evaluation methods link up closely with each other. The classes from multiform until uniform drop picture series in the qualitative method, run parallel to the start of the less mobile phases in the quantitative evaluation. At the moment both approaches can be seen as mutually complementary and stimulative. In this stage the qualitative orientated evaluation proceeds more inductive and complete but stays implicit whereas the quantitative method proceeds more deductive and straight forward and is more explicit.
 

Home / Documenten en publicaties / Waterkwaliteit in beweging. Een orienterend druppelbeeldonderzoek aan Maaswater

RIVM De zorg voor morgen begint vandaag
Menu