Welke watertypen bemonsteren we?

In het LMMLandelijk Meetnet effecten Mestbeleid meten we de kwaliteit van het water dat uitspoelt uit de wortelzone. Dat doen we via bemonstering van:

  • de bovenste meter van het grondwater en/of,
  • het bodemvocht (bij een grondwaterspiegel dieper dan 5 meter onder maaiveld) en/of
  • het drainwater.

Daarnaast bemonsteren we ook het slootwater en soms in de Veenregio het greppelwater.

 

Ieder watertype vereist één of meerdere monsternemingsmethoden. Hieronder geven we per watertype een uitleg over de bemonsteringsmethode.

De volledige werkinstructies van de LMM-bemonsteringsmethode kunt u opvragen door een mail te sturen naar lmm@rivm.nl.

Hoe bemonsteren we het grondwater?

Deze video gaat over het nemen van watermonsters voor het Landelijk Meetnet effecten Mestbeleid met de openboorgatmethode. Aan het woord komen veldonderzoeker Willem Leijns en projectcošrdinator Monique Wolters.

Openboorgatmethode

Voor de bemonstering van het grondwater wordt de openboorgatmethode gebruikt. Zie onderstaande  afbeelding voor een schematische weergave van deze methode.

 

Met een Edelmanboor boren we tot circa 0,4 meter diepte een gat van circa 10 cm diameter en plaatsen daarin een kraag om invallen van bouwvoor-materiaal te voorkomen. In het geval van grasland verwijderen we eerst met een spade de graszode (de bovenste 0,2 meter) en boren we daarna tot 0,4 meter diepte en plaatsen de kraag.

Vervolgens boren we door tot circa 0,8 meter beneden de grondwaterspiegel.

In het boorgat plaatsen we een bemonsteringslans met aan het eind een geperforeerd deel over een lengte van 0,5 meter. Via de polyethyleen-slang van de bemonsteringslans pompen we vervolgens het grondwater met een slangenpomp op. Nadat we hebben doorgespoeld tot het water helder is of niet meer helderder wordt (minimaal 1 liter) nemen we een watermonster. Hiertoe pompen we het water door een inline- of wegwerpfilter met een poriëngrootte van 0,45 μm en verzamelen we het gefiltreerde water direct in flessen. Voor enkele parameters worden de watermonsters in het veld aangezuurd.

In het verleden zijn in het LMMLandelijk Meetnet effecten Mestbeleid ook andere methoden gebruikt om het grondwater te bemonsteren: de geslotenboorgatmethode en de reservoirbuismethode. Hieronder worden deze methoden uitgelegd. Beide methoden zijn inmiddels vervangen door de openboorgatmethode.

Geslotenboorgatmethode

Tot 2004 werd op gronden met een langzame toestroming van het grondwater en een stabiele structuur, zoals kleigronden, de geslotenboorgatmethode gebruikt. Zie onderstaande afbeelding voor een schematische weergave van deze methode.

 

Men boort een gat met een Edelmanboor tot ca. 0,4 m diepte en plaatst een kraag om invallen van bouwvoor materiaal te voorkomen. In geval van grasland verwijdert men eerst met een spadeStatistical Program to Assess Dietary Exposure de graszode (de bovenste 0,2 m) en boort daarna tot 0,4 m diepte en plaats de kraag. Vervolgens boort men door tot ca. 1 m beneden de grondwaterspiegel . Eventueel gebruikt men voor het boren beneden de grondwaterspiegel een pulsboor.

In het boorgat plaatst men een bemonsteringslans met een filter van 0,5 m lengte. In het gat stort men filtergrond tot ca. 0,5 m boven het filter. Hierop stort men een laag van 0,2-0,3 m bentoniet zwelkorrels. Het boorgat rondom de lans dekt men af met grondkluiten afkomstig uit het boorgat.

Aan het eind van de dag, na het plaatsen van alle lansen, spoelt men deze door. Het aanwezig water wordt met een slangenpomp via de polyethyleen slang afgepompt. De lansen blijven vervolgens 1 week staan. Na die week neemt men een monster, na minimaal 0,5 l te hebben doorgespoeld. Het water wordt door een filtratie-eenheid geleid met een 0,45 μm cellulose nitraat membraanfilter.

Reservoirbuismethode

Tot 2016 werd op gronden met een langzame toestroming van het grondwater en een instabiele structuur, zoals veengronden, gebruikt gemaakt van de reservoirbuismethode. Zie onderstaande afbeelding voor een schematische weergave van deze methode.

 

Met een spade verwijdert men de bovenste 0,2 meter van de graszode. Men boort met een Edelmanboor of speciale Edelmanboor voor zeer zachte klei (‘Van der Horst’-boor) een gat tot aan de grondwaterspiegel.

Vervolgens drukt men de reservoirbuis met behulp van de buitenbuis het veen in totdat de bovenkant van het filter op grondwaterniveau is. De buitenbuis wordt verwijderd. Het boorgat rondom de lans stampt men aan en dekt men af met grond afkomstig uit het boorgat.

Aan het eind van de dag, na het plaatsen van alle lansen, spoelt men de reservoirbuizen door, door het aanwezige water af te pompen met een slangenpomp via een polyethyleen- slang. De reservoirbuis sluit men af met een drukdop. De reservoirbuizen blijven vervolgens 1 tot 2 dagen staan. Daarna neemt men een monster met de filterlans en leidt het water door een filtratie-eenheid met een 0,45 μm cellulose nitraat membraanfilter.

Hoe bemonsteren we drain-, greppel- en slootwater?

Het nemen van drain- en slootwatermonsters om te analyseren hoeveel stoffen, zoals meststoffen nitraat en fosfaat, er in het water zit voor het Landelijk Meetnet effecten Mestbeleid.
Sprekers: Armath Domburg, Veldonderzoeker LMM, RIVM. Monique Wolters, project coordinator bemonstering LMM, RIVM.

Bij de bemonstering van het drainwater onderscheiden we bovenwaterdrains en onderwaterdrains. Greppelwater kan beschouwd worden als een open drain.

Bovenwaterdrains

 

Bij bovenwaterdrains vangen we het drainwater op met een maatbeker. De drainagebuis moet minimaal 0,2 liter water per minuut leveren. Eerst wordt de drain met de spadeStatistical Program to Assess Dietary Exposure vrij- en aan de onderkant schoon gemaakt om te voorkomen dat de maatbeker vervuild. De maatbeker spoelen we met het drainwater voordat deze gevuld wordt met 1 liter water. De hiervoor benodigde tijd nemen we op met een stopwatch om het debiet te bepalen. Met het opgevangen water spoelen we eerst de monsterflesjes voordat deze afgevuld worden.

Onderwaterdrains

Als de drain onder het slootwaterpeil afwatert pompen we het drainwater rechtstreeks uit de drainagebuis. De drain moet hiervoor wel voldoende uitstroom hebben. Als dat het geval is schuiven we een slang circa één meter in de drainagebuis. Na inachtneming van een bepaalde wachtperiode waarin opgewerveld slib uit de drain kan stromen, pompen we het water in een maatbeker. De procedure is verder gelijk aan die bij bovenwaterdrains.

Greppelwater

 

Greppelwater kan feitelijk beschouwd worden als een open drain. Waar de greppel met een greppelbuis afwatert op de sloot bemonsteren we daarom het greppelwater zoals we dat doen bij bovenwaterdrains. Alleen als het greppelwater niet uit de buis loopt of afwatert onder slootwaterniveau scheppen we het greppelwater met een maatbeker rechtstreeks uit de greppel.

Filtreren en analyseren

In het laboratorium worden de verzamelde drain- en greppelwatermonsters via een 0,45 μm filter gefiltreerd en daarna geanalyseerd.

 

 

Het slootwater bemonsteren we met een maatbeker die eventueel aan een telescoopstok is bevestigd. De maatbeker scheppen we vol met water door deze in het midden van de watergang volledig onder te dompelen. De opwerveling van bodemslib proberen we daarbij zoveel mogelijk te voorkomen. Met het water in de maatbeker wordt eerst het monsterflesje gespoeld voordat deze volledig wordt afgevuld. Voor enkele parameters worden de watermonsters in het veld aangezuurd.

 

Bij de slootwaterbemonstering onderscheiden we twee soorten sloten. De bemonsteringsstrategie verschilt per sloottype.

Bedrijfssloten

Dit zijn sloten die in een afvoersituatie alleen water van het bedrijf bevatten en niet gevoed worden met water afkomstig van andere bedrijven.

Doorgaande sloten

Dit zijn sloten die water van het bedrijf afvoeren, maar bovenstrooms bedrijfsvreemd water aanvoeren.

Filtreren en analyseren

In het laboratorium worden de slootwatermonsters via een 0,45 μm filter gefiltreerd en daarna geanalyseerd.

Hoe bemonsteren we het bodemvocht?

Als het grondwater dieper zit dan circa 5 meter beneden maaiveld wordt het bodemvocht bemonsterd. Dit type bemonstering vindt vooral plaats in de Lössregio waar de grondwaterstand laag is.

Bodemvocht: boren en grond verzamelen

Handmatig wordt met een Edelmanboor een traject van 150 – 300 cm beneden maaiveld bemonsterd. Hiermee bemonsteren we het water dat recent uit de wortelzone is gespoeld. De boorkernen van steeds circa 10 cm vangen we op in 15 plastic bakjes. Uit deze bakjes scheppen we steeds een deelmonster in een glazen pot. 

 

Centrifugeren en analyseren

De grondmonsters worden gekoeld getransporteerd naar het analyselaboratorium van TNO. Hier wordt de verzamelde grond overgebracht in buizen en gecentrifugeerd, zie de foto. Het aangehechte grondwater wordt uit de grond geslingerd, opgevangen en vervolgens geanalyseerd op diverse componenten, waaronder nitraat, fosfaat en zware metalen.

Weersgesteldheid

De weersgesteldheid is van invloed op de monstername van bodemvocht. Bij regen worden de boorkernen nat en treedt er verdunning op. Bij felle zon is er grote kans op verdamping van het bodemvocht. Om hier zo min mogelijk last van te hebben bemonsteren we in de periode oktober tot en met december.