English Abstract 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.
Rapport in het kort
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.
