[PDF] de-rijn-en-rijntakken-verleden-heden-en

Download de-rijn-en-rijntakken-verleden-heden-en...

De Rijn en Rijntakken Verleden, heden en toekomst

Notanr. 93.004

s Y

De Rijn en Rijntakken. Verleden, heden en toekomst

RIZA Hoofdafdeling Informatie en Ontwikkeling nota nr. 93.004 ISBN 903690282 7 ing. R.M.A. Breukel Lelystad, februari 1993

Und im Sand den ich so todlich Hasse, schlepp' ich mud mein Dasein Und ich bin schon lang gestorben Eh' das Meeresgrab mien aufnimmt' (Uit: Der Trompeter von Sackingen, 1854)

Voorwoord

Door het RIZA wordt in het kader van de Monitoring van de Waterstaatkundige Toestand des Lands (MWTL) in de Rijn al vele jaren onderzoek verricht op het gebied van hydrologie, morfologie, waterkwaliteit en ecologie. De resultaten van dergelijk onderzoek zijn geregeld in nota's, werkdocumenten en andere geschriften gepubliceerd. Het onderzoek richtte zich in de loop der jaren steeds op nieuwe onderwerpen. Dit wordt gei'nitieerd door veranderingen in de problemen die bij het rivierbeheer spelen, maar ook doordat andere maatschappelijke en politieke opvattingen en ontwikkelingen met betrekking tot dit beheer opgeld doen. Nieuwe ontwikkelingen zijn bijvoorbeeld de verschuivingen in de aandachtsvelden met betrekking tot de waterkwaliteit en de ontwikkelingen met betrekking tot de natuurontwikkeling. Om een overzicht te geven van de stand van zaken werd het zinvol geacht deze ontwikkelingen aan te geven door een nota over de belangrijkste Nederlandse rivier: de Rijn. Het produkt ligt nu voor u.

Bij de totstandkoming van de nota is dankbaar gebruik gemaakt van de gegevens van andere instanties waaronder de Directie Gelderland (Rijkswaterstaat) en de RIWA (Samenwerkende Rijn- en Maaswaterleidingbedrijven). Verder wil ik de diverse collega's bedanken die hun medewerking hebben verleend, met name H.L. Barreveld voor zijn medewerking aan hoofdstuk 5, ir. H. Kersten en ir. J. Coppoolse voor het leveren van de basisteksten voor hoofdstuk 6, verder A. Bij de Vaate voor zijn medewerking aan hoofdstuk 7 alsmede R. Venema, P. Hoogeveen en J. Schreur die de grafieken en illustraties hebben verzorgd.

De auteur.

Inhoud. pagina 0. Samenvatting en conclusies

1. Inleiding

2. Het watersysteem Rijn 2.1 Het watersysteem. 2.2 Hydrografie. 2.3 Functies. 2.3.1 Aan- en afvoer van water, sediment en ijs. 2.3.2 Scheepvaart. 2.3.3 Natuur, ecologie. 2.3.4 Koelwater, waterkracht, delfstoffen. 2.3.5 Landbouw en visserij. 2.3.6 Recreatie. 2.3.7 Drinkwater. 2.4 Streefbeeld. 2.5 Organisatie van het beheer. 2.6 Internationaal overleg.

17 17 17 19

20 21 22

3. Hydrologie 3.1 Afvoer. 3.2 Waterbalans. 3.3 Hoog- en laagwater. 3.4 Waterverdeling in Nederland.

25 25 27 27 28

4. Morfologie en landschap 4.1 Historische landschappelijke waarden. 4.2 Rivierbodem. 4.3 Oevers. 4.4 Uiterwaarden. 4.5 Oude rivierarmen.

31 31 32 32 32 33

5. Water- en waterbodemkwaliteit 5.1 Algemeen. 5.2 Meetprogramma's. 5.3 Natuurlijke samenstelling. 5.4 Algemene parameters. 5.5 Zuurstofhuishouding. 5.6 Nutrienten.

35 35 36 38 38 39 40

5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12

Zouten. Zware metalen. Organische microverontreinigingen. Toetsing 1989 - 1992. Waterbodems. Inventariserend onderzoek microverontreinigingen.

41 42 43 46 48 49

6. Emissiereductie 6.1 Algemeen. 6.2 Nutrienten. 6.3 Zware metalen. 6.4 Organische halogeenverbindingen. 6.5 Bestrijdingsmiddelen. 6.6 Overige organische verbindingen. 6.7 Conclusies emissiereductie.

55 55 55 56 58 59 60 61

7. Flora 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7

en fauna Invloed verontreiniging. Fytoplankton. Macrofyten/waterplanten. Zooplankton, macro-evertebraten. Vissen. Amfibieen en zoogdieren. Vogels.

63 63 64 64 65 68 69 69

8, Natuurontwikkeling. 8.1 Algemeen. 8.2 Huidige situatie en referentiebeeld 8.3 Herinrichtingsmaatregelen. 8.4 Maatregelen i n de Rijntakken. 8.5 De projecten.

73 73 73 74 75 77

Literatuur

Bijlage 1: Toetsingen waterkwaliteit Bijlage 2: Overzicht van de stoffen die bij de verschillende onderzoeken in meetbare gehalten zijn voorgekomen. Bijlage 3: Overzicht lozingen en verwachte reducties RAP/NAP stoffen in het Rijn stroomgebied, onderverdeeld naar industrie, huishoudens en diffuus.

Rijnstroomgebied.

Samenvatting en conclusies

•algemeen Een watersysteem zoals de Rijn is een samenhangend geheel van water, waterbodem, oevers, technische infrastructuur (waterstaatswerken), grondwater en biologische componenten (planten en dieren). De Rijn is met de Rijntakken Waal, Neder-Rijn en IJssel veruit het belangrijkste watersysteem in Nederland. Het is de grootste Nederlandse rivier. De enorme hoeveelheid water en slib die de rivier aanvoert, heeft direct of indirect invloed op zo'n 65% van het Nederlandse oppervlaktewater. Het stroomgebied van de Rijn (185.000 km2) strekt zich uit over (delen van) Zwitserland, Oostenrijk, Duitsland, Frankrijk, Italie, Belgie, Luxemburg, Liechtenstein en Nederland. Van het stroomgebied ligt 25.000 km2 in Nederland. •belang De afvoer van de Rijn (gemiddeld 2200 m'/s bij Lobith) is relatief gelijkmatig verdeeld over het jaar. Dit maakt de rivier bijzonder geschikt voor de scheepvaart. De Rijn is de belangrijkste scheepvaartroute in Europa. Ongeveer de helft van de Rijnvloot bestaat uit Nederlandse schepen. Door de Rijn-Mai n-Donau verbinding is nu via de Rijn ook Oost-Europa per schip bereikbaar. Uit ecologisch oogpunt is de rivier van internationaal belang als habitat voor flora en fauna, en als ecologische verbindingsweg. Tegenwoordig wordt dit belang onderkend en worden de mogelijkheden voor natuurontwikkeling even zwaar gewogen als andere, vaak economische, belangen zoals die van scheepvaart en landbouw. Zo'n 20 miljoen mensen in West-Europa zijn voor hun drinkwater afhankelijk van de Rijn. In Nederland wordt bij Nieuwegein (Lekkanaal) en bij Andijk (Usselmeer) Rijnwater ingenomen voor de bereiding van drinkwater. Het belang van Rijnwater als grondstof voor de drinkwaterproduktie zal in de toekomst alleen maar toenemen, omdat grondwater steeds minder voor dit doel geschikt en beschikbaar blijkt te zijn. •internationaal overleg Internationale afspraken zijn nodig voor een adequaat en effectief beheer van de Rijn. Deze worden in verschillende overlegkaders gemaakt. De Internationale Commissie ter bescherming van de Rijn tegen verontreiniging (IRC) bewaakt de verdragen over de zoutproblematiek en chemische verontreiniging (Rijn-chemieverdrag). Recentelijk is dit beleid met het Rijnactieprogramma (RAP) verder uitgewerkt en zijn er vergaande afspraken gemaakt over het terugbrengen van lozingen en over het ecologisch herstel van de rivier. •ingrepen in de rivier Er is altijd volop aan en om de Rijn gebouwd en verbouwd om de rivier te controleren. Al vele honderden jaren geleden is men begonnen met het aanleggen van dijken. Aanvankelijk lagen veel dijken niet parallel aan de rivier, maar stonden er haaks op. Dit om het via de uiterwaarden afstromende rivierwater terug te dwingen in de brede hoofdgeul. Later werden er dijken langs de Rijn aangelegd en werden de eerste polders gevormd. Sinds 1450 is de rivier min of meer volledig bedijkt. Een rivierdijk heette 'weerd'of 'waard'.een woord dat nog in veel plaatsnamen voorkomt. Later (vanaf 1850) werden normalisatiewerken uitgevoerd.

•erosie Door alle maatregelen ter verbetering van de afvoer en de hogere stroomsnelheden die hiervan het gevolg waren, is in de afgelopen 100 jaar de bodem van de Rijn sterk uitgeschuurd. Bij Lobith daalt de bodem gemiddeld met 2 centimer per jaar. Mede hierdoor werd in 1991 een record-lage waterstand gemeten bij Lobith. De oevers hebben te lijden van de afslijtende werking van het water, zeker waar intensieve scheepvaart plaatsvindt. Langs de IJssel en de Neder-Rijn en Lek zijn de oevers vrijwel overal verhard met steen. De Waaloevers zijn voor het merendeel nog niet verdedigd. • uiterwaarden De uiterwaarden (het gebied buiten de winterdijken) en de kolken, kleiputten en oude rivierarmen die in de uiterwaarden liggen, zijn een onderdeel van het riviersysteem. Vaak ligt tussen de uiterwaard en het zomerbed een lage zomerdijk. In totaal ligt er langsdeNederland.se Rijntakken circa 28.000 hectare aan uiterwaarden. Hiervan kan 6.900 hectare vrijelijk overstromen bij hoogwater. Vooral langs de IJssel kan de breedte van de uiterwaarden varieren van enkele meters tot enkele kilometers. Meander-ruggen in de uiterwaarden bestaan uit een basis van grof materiaal, dat afgedekt is met een laag fijn slib. Tussen de ruggen liggen vochtige lagen zware klei, die daar tijdens overstromingen zijn afgezet. •waterkwaliteit. Tussen 1960 en 1970 was de waterkwaliteit van de Rijn sterk verslechterd. Sinds 1970 is hard gewerkt aan een verbetering van deze situatie. Na een sterke verbetering in de jaren zeventig en begin tachtig, gaat de vooruitgang nu minder hard. De oorzaak hiervan is dat bij afnemende waterverontreiniging steeds geavanceerdere zuiverings en procesmethoden nodig zijn om relatief kleine verbeteringen tot stand te brengen. Bovendien wordt nu een relatief groot aandeel van de verontreiniging veroorzaakt door moeilijker aan te pakken oorzaken zoals de diffuse verontreinigingen. Voor sommige stoffen zijn de gehalten de laatste jaren weinig meer verbeterd (stikstof). Van andere stoffen, zoals fosfaat, is de concentratie wel afgenomen. De zuurstofhuishouding is tegenwoordig zelfs goed te noemen. Ook de gehaltes aan metalen en diverse bestrijdingsmiddelen zijn sterk gedaald. Toch zijn er nog volop problemen, zoals de gehalten aan stikstof, zout en bestrijdingsmiddelen. Maar vooral in zwevende stof (slibdeeltjes) zijn de gehaltes aan PAK, PCB en bestrijdingsmiddelen nog duidelijk te hoog. Hierdoor wordt nog niet voldaan aan de normen. Ook de waterbodems zijn nog lang niet schoon genoeg, deels door historische belasting maar deels ook door nieuw nog steeds verontreinigd slib. Baggerwerkzaamheden, sanering van vervuilde waterbodems maar ook de plannen voor natuurontwikkeling dreigen vertraging op te lopen door het ontbreken van geschikte methoden en locaties om het vrijkomende slib te reinigen en/of te bergen. In het Rijnactieprogramma (RAP) hebben de Rijnoeverstaten zich verplicht de lozingen van een groot aantal stoffen te halveren. Dit geeft een nieuwe impuls aan de verbetering van de kwaliteit van de Rijn. De in het RAP gemaakte afspraken voor emissiereductie worden voor een groot deel van de genoemde stoffen (ruim) gehaald. Voor een aantal stoffen worden echter lagere reductiepercentages verwacht. Met name de invloed van de diffuse bronnen, waaronder de landbouw. is hierbij een probleem. 8

Ook de strengere normen van de Algemene Milieu Kwaliteit (AMK, gepubliceerd in de Derde Nota Waterhuishouding) zal mogelijk een stimulans zijn voor het waterbeheer. Verder is in het internationale overleg als uitwerking van het Zoutverdrag een regeling getroffen die de hoogste zoutbelasting moet reduceren. Behalve de verbeterde waterkwaliteit is ook het aantal calamiteiten afgenomen. Een bemoedigend teken voor de invloed van al deze ontwikkelingen is dat de laatste tien jaar het aantal soorten organismen in en om de Rijn is toegenomen. •ecologie Een gezonde rivier bevat een uitgebreide flora en fauna. Rond 1970 was het ecosysteem van de Rijn sterk verarmd; het werd gedomineerd door enkele soorten die de slechte waterkwaliteit goed konden verdragen. De sterke waterstandsfluctuaties en stroming vermindert de kansen voor met name water- en oeverplanten. Tegenwoordig is het ecosysteem weer meer soortenrijk en veelzijdig, al domineren nog steeds de minst-eisende soorten. Wel zijn er al weer soorten teruggevonden die lange tijd rondom de Rijn waren uitgestorven zoals de eendagsvlieg (Groot Haft of Oeveraas). Een goede kwaliteit van water en slib is een randvoorwaarde voor het vdorkomen van aquatische organismen. Er is echter meer nodig. De natuurlijke habitats van de verschillende planten en dieren moeten langs de rivier aanwezig zijn en ze moeten bereikbaar zijn. De zalm wordt in dit verband vaak als voorbeeld genoemd. Langs de sterk genormaliseerde Rijn wordt vaak aan deze laatste eis niet voldaan. Er is weinig ruimte voor spontane ontwikkeling van de natuur. Ook heeft het traditionele kleinschalige en afwisselende uiterwaardenlandschap grotendeels plaats moeten maken voor uitgestrekte soortenarme graslanden en grote zandwinplassen. •natuurontwikkeling Voor grote delen van de Rijntakken zijn natuurontwikkelingsprogramma's opgesteld. De terugkeer van zeldzame dier- en plantensoorten moet mogelijk worden als het riviersysteem weer beter is 'ingericht', bijvoorbeeld door de aanleg van plantenrijke wateren, grindbanken en langzaam meestromende nevengeulen. Bij het herinrichten van de oevers en -uiterwaarden worden nevengeulen en poelen gegraven, en wordt natuurvriendelijke oeververdediging toegepast. Verder zullen rivierduinen de kans moeten krijgen om zich te ontwikkelen en worden oude riverarmen en strangen weer aan de hoofdstroom gekoppeld. Zelfs het doorsteken van zomerkaden behoort tot de mogelijkheden. Deze inrichtingsplannen moeten hand in hand gaan met aanpassingen in het kwantitatieve waterbeheer en extensivering van landbouw en recreatie. De Rijn krijgt hierdoor binnen de projectgebieden weer invloed op de toestand van het aangrenzende land; de dynamiek van het riviersysteem neemt sterk toe. Er zullen habitats ontstaan voor verschillende dier- en plantensoorten. Flora en fauna krijgen weer een kans in specifieke biotopen, zoals langzaam meestromende nevengeulen, slikkige oevers, poelen, en moerassen. Hoofdstroom, nevenstromen, oevers en uiterwaarden van de Rijntakken moeten weer groene linten in het landschap vormen waarlangs allerlei dieren en planten zich kunnen verplaatsen. Natuurontwikkelingsprojecten zijn gepland en in uitvoering langs de IJssel tussen Wijhe en Olst (Duursche Waarden), langs de Neder-Rijn en Lek (Blauwe Kamer), langs de Waal bij Sint Andries en, het meest ambitieus van allemaal, tussen Lobith en Nijmegen: de Gelderse Poort.

Rijnstroomgebied. 10

Summary and conclusions

•general A water system such as the Rhine is a cohesive entity of water, channel bed, banks, technical infrastructure, groundwater and biological components (plants and animals). With its branches the Waal, the Lower Rhine and the IJssel, the Rhine is by far the most important water system in the Netherlands. It is the largest river in the Netherlands. The enormous quantities of water and silt carried by the river exercise a direct or indirect influence on some 65% of the surface waters in the Netherlands. The Rhine catchment area extends over parts of Switzerland, Austria, Germany, France, Italy, Belgium, Luxembourg, Liechtenstein and the Netherlands. 25,000 km2 of the catchment area lie in the Netherlands. • importance The discharge of the Rhine (an average of 2,200 m 3 /s at Lobith) is distributed relatively equally over the year. This makes the river highly suitable for shipping. The Rhine is the most important shipping route in Europe. Dutch vessels constitute about half the Rhine fleet. It is now possible for shipping to reach countries in Eastern Europe by way of the Rhine, through the Rhine-Main-Danube link. The river is also internationally important from the ecological angle, as a habitat for flora and fauna and as an ecological connecting route. This importance is now being recognised and the opportunities for naturel development weigh just as heavily as other, often economic, interests such as shipping and agriculture. Some 20 million people in Western Europe are dependent on the Rhine for their drinking water. In the Netherlands, Rhine water is extracted near Nieuwegein (the Lek Canal) and Andijk (the Usselmeer) for the preparation of drinking water. The importance of Rhine water as the raw material for drinking water can only increase in the future, because groundwater seems to be increasingly less suitable and available for this purpose. • international consultations International agreements are necessary for the adequate and effective management of the Rhine. These are produced in various consultative bodies. The International Committee for the protection of the Rhine against pollution (IRC) prepared the treaties dealing with the salt issue and chemical pollution (Rhine Chemicals Treaty). Recently this policy was further developed in the Rhine Action Programme (RAP) and agreements have been made about the reduction of wastewater discharges. • interventions in the river There has always been much building and rebuilding around the Rhine to keep the river in check. Dykes were constructed many hundreds of years ago. Originally, many of the dykes did not run parallel to the river but stood at right angles to it. This was to force flood water to return to the main channel by way of the floodplains. Later, dykes were constructed along the Rhine and the first polders were drained. Since 1450 the river is completely diked. A river dyke is called a "weerd" or "waard" in Dutch, and the root is encountered in many place names. Later (since 1850) normalisationworks were executed. 11

•erosion Because of all the measures to improve the discharge and the resulting higher flow velocity, the bed of the Rhine has been severely scoured out in the past hundred years. At Lobith, the bed is being deepened by an average of 2 centimetres a year. This partly explains the record low-water level at Lobith in 1991. The banks suffer from the wear caused by the water, especially where shipping is intensive. The banks along the IJssel and the Lower Rhine-Lek have largely been reinforced with stone. Much of the Waal banks have not yet been revetted in this way. • floodplains The floodplains (the area outside the winter dykes) and the pools, clay digs and old backwaters situated in the floodplains, are a part of the river system. Often a low summer dyke is situated between the floodplains and the summer bed. The total area of the floodplains along the Dutch branches of the Rhine is some 28,000 ha (47,600 acres). Some 6,900 ha. (17,300 acres) are flooded freely at high water. The breadth of the floodplains, in particular those along the IJssel, may vary from a few metres to several kilometres. The depositional bars in the floodplains consist of a core of coarse material overlaid by a layer of fine sludge. Damp layers of heavy clay, which are often displaced during flooding, are found between the bars. •water quality The quality of the Rhine water deteriorated sharply between 1960 and 1970. Hard work to improve the situation has been going on since 1970. After a considerable improvement in the 1970s and early 1980s, recent progress has been less rapid. The cause of this is that, with the decrease in the level of contamination, ever more advanced purification methods are needed to achieve relatively small improvements. And also a relatively large part of the pollution is difficult to tackle, e.g. pollution from the diffuse sources such as the agriculture. The levels of some substances (e.g.,nitrogen) have barely improved in recent years. The concentrations of other substances, such as phosphates, have improved. Oxygen levels may even be regarded as good nowadays. The levels of metals and various pesticides have also dropped considerably. Yet there are still many problems, such as the levels of nitrogen, salt and pesticides. But the levels of PAH, PCB and pesticides in suspended matter (silt particles) are still clearly too high. The standards have not yet been met. Hence, many channel beds are by no means clean enough, partly because of the older deposits but also because of newer, still contaminated, sediment. Dredging-operations, decontamination of polluted soils, but also the plans for nature development could be delayed because of the lack of suitable methods and/or locations to clean or store the dredged spoil. In the Rhine Action Programme (RAP), the Rhine Bank States pledged to halve the discharges of a large number of substances. This gave a fresh impetus to improving the quality of the Rhine. The agreements about emissionreductions, made in the RAP will be (amply) met for many of the mentioned substances. For a number of substances however, lower percentages of reduction are expected. Especially the influence of the diffuse sources, among which the agriculture, causes a problem. The more severe standards of the Algemene Milieu Kwaliteit (AMK, General 12

Environmental Quality, published in the Third Policy Document on Water Management) may have a positive effect. Furthermore, regulations to reduce the highest salt load have emerged from the international consultations detailing the Salts Treaty. Apart from the improvement in water quality, the number of accidental spills has also reduced. An encouraging sign of the influence of all these developments is that the number of organisms in and around the Rhine has increased in the last ten years. •ecology A healthy river has a wide variety of flora and fauna. The ecosystem of the Rhine was drastically impoverished around 1970; it was dominated by a few species that were well able to withstand the poor water quality. The sharp fluctuations in water levels and currents reduced the chances for mainly fluvial and riparian plants. Nowadays the ecosystem has again more species in a greater variety, even if the less demanding types are still dominant. Some species that had long ago died out along the Rhine are being found again, such as the mayfly. Good quality water and sludge is a precondition for aquatic organisms. However, more is necessary. The natural habitats of the various plants and animals must be available along the river and need to be accessible. The salmon is often mentioned as an example in this context. This last condition is not often met along the strongly normalised Rhine. There is too little space in which wild life can develop spontaneously. The traditionally small-scaled and variegated floodplains landscape has largely given way to extensive stretches of monotonous grasslands and large sand pits. •nature development Nature development programmes have been drawn up for large stretches of the Rhine branches. The return of rare species of animals and plants must be facilitated if the drainage system is better organised, for instance, by laying out waters rich in plants, gravel banks and slowly flowing river arms. When the river banks and floodplains are restored, side-channels and pools are dug and the bank defences are made more friendly to wild life. Furthermore, the riparian dunes are given a chance to develop by themselves and old cut-offs and oxbows will again be connected to the main channel. Even piercing the summer dykes is among the options. These organisational plans go hand in hand with modifications to quantitative water management and limiting agriculture and recreation. Because of all these measures, the Rhine is again exerting an influence on conditions in neighbouring land; the river area is becoming increasingly dynamic. Habitats will emerge for various plant and animal species. Flora and fauna will again be given a chance in specific biotopes, such as side-channels slowly flowing in the same direction as the main channel, banks where silt accumulates, pools and marshes. The mainstream, the side-channels, the banks and the floodplains along the Rhine branches must again become ribbons of green in the landscape, along which all types of animals and plants can move. Nature development projects have been planned for the IJssel between Wijhe and Olst (the Duursche Waarden), the Lower Rhine-Lek (Blauwe Kamer), the Waal near Sint Andries and, most ambitiuos of them all, between Lobith and Nijmegen (the Gelderse Poort).

Foto 1:

Satelietopname hoogwater (2 april 1988).

Inleiding

De Rijn en haar Nederlandse vertakkingen (Pannerdensch kanaal, IJssel, Neder-Rijn, Lek, Waal) is veruit het belangrijkste rivierenstelsel voor het Nederlandse oppervlaktewater. Het watersysteem Rijn heeft diverse functies, waarvan de economisch belangrijke functie voor de (internationale) scheepvaart wellicht het meest in het oog springt. Maar ook de afvoer van water, ijs en sediment, de landschappelijke en ecologische waarden en de winning van drinkwater stellen hoge eisen. Niet alleen is de Rijn de grootste Nederlandse rivier, de enorme hoeveelheden water en sediment die via dit stelsel worden aangevoerd bei'nvloeden sterk de kwantiteit en kwaliteit van grote delen van het Nederlandse oppervlaktewater. De aandacht voor de Rijn in Nederland is dan ook verklaarbaar. Maar ook voor de andere Rijnoeverstaten is de Rijn van zeer groot belang gezien de sterke concentraties van steden en industriele gebieden langs de oevers zoals het Ruhrgebied in Duitsland. Het RIZA brengt jaarlijks rapportages uit van de waterkwaliteitsgegevens van de Rijn (en Maas) [Heymen, 1992]. Hierin zijn de meetgegevens opgenomen. Verder worden periodiek nota's opgesteld waarin meer uitgebreid wordt ingegaan op de waterkwaliteitstoestand en de trends daarin [Broekhoven, 1987]. Deze nota moet worden gezien als een vervolg in die reeks waarbij, conform de meer integrale denkwijze die in het waterbeheer zijn intrede heeft gedaan, ook andere aspecten dan de water- en slibkwaliteit aan de orde komen. In hoofdstuk 2 wordt een globale beschrijving gegeven van het watersysteem, de functies en het beheer. Hoofdstuk 3 behandelt de hydrologie, hoofdstuk 4 de morfologie. De kwaliteit van water en waterbodem komt in hoofdstuk 5 aan de orde. In hoofdstuk 6 wordt ingegaan op de reducties in de lozingen die in het kader van de Rijn- en Noordzeeactieprogramma's zijn overeengekomen. Hoofdstuk 7 beschrijft de flora en fauna terwijl in hoofdstuk 8 tenslotte wordt ingegaan op de plannen voor natuurontwikkeling in het Nederlandse Rijnstroomgebied.

Foto 2: Foto 3: Foto 4:

• - ca. '-..>w

Veeteelt is in de uiterwaarden een veel voorkomende vorm van agrarisch gebruik. Recreatievisserij komt veel voor. Zesbak-duwvaart vergt extra zorg voor de infrastructuur. 16

Het watersysteem Rijn

2.1

Het watersysteem.

In de Derde Nota Waterhuishouding wordt het begrip watersysteem gedefinieerd als: het kader gevormd door het waterhuishoudkundige systeem met zijn relevante omgeving, waarvan de begrenzing mede afhankelijk is van de functioned samenhang(en) waarop men de aandacht richt. Het waterhuishoudkundig systeem wordt gedefinieerd als: het samenhangend geheel van water, waterbodem, oevers, technische infrastructuur en biologische component alsmede de grondwatervoorkomens. Uit deze definities spreekt al de verbreding van de werkwijze bij het waterbeheer. Meer dan voorheen wordt hierbij uitgegaan van de samenhang en relaties tussen kwantiteits- en kwaliteitsaspecten van oppervlakte- en grondwater. Ook is de aandacht met betrekking tot de kwaliteitsaspecten niet meer primair op de waterfase gericht maar op het totale samenhangende geheel waaruit het waterhuishoudkundige systeem is opgebouwd, dus inclusief de waterbodem, de oevers en de uiterwaarden. Overigens is dit een ontwikkeling die al is begonnen voordat de Derde Nota Waterhuishouding verscheen. Met name de aandacht voor microverontreinigingen aan het zwevende stof en sediment bestaat al jaren. Ook de ideeen over alternatieven voor de "harde" oeververdediging dateren al van voor de Derde Nota. De meer integrale watersysteembenadering is echter wel vooral de laatste jaren gemeengoed geworden.

2.2

Hydrografie.

Naar Nederlandse begrippen is de Rijn een grote rivier. Mondiaal gezien, gerangschikt naar afvoer staat de Rijn echter slechts op de 38-ste plaats. De gemiddelde afvoer is maar 2,3 % van die van de grootste rivier ter wereld: de Amazone. Gerangschikt naar lengte komt de Rijn niet eens bij de eerste honderd. In totaal is de rivier 1320 km lang waarvan enkele afstanden in Nederland als volgt zijn: Lobith-Kampen (IJssel): 133 km.,Lobith-Gorkum (Waal): 93 km. en Gorkum-Hoek van Holland 75 km. Het stroomgebied omvat geheel of gedeeltelijk: Zwitserland, Oostenrijk, Duitsland, Frankrijk, Italie, Belgie, Luxemburg, Liechtenstein en Nederland en is 185.000 km2 groot waarvan 25.000 km2 in Nederland [Dijkzeul, 1982]. Ook dat is betrekkelijk klein, bijvoorbeeld in vergelijking met de Wolga (1.500.000 km2) en de Donau (800.000 km ) [v/dMade, 1982]. De Rijn stroomt echter door dicht bevolkte en sterk geindustrialiseerde gebieden en er vindt een zeer intensief transport van goederen plaats via deze waterweg. Hierdoor is de Rijn toch een van de belangrijkste rivieren in Europa [Broekhoven, 1987]. De stroomsnelheid van de rivier varieert globaal tussen 0,5 en l,5m/sec. Hierbij kunnen uitschieters optreden tot boven 2 m/s. De gemiddelde snelheid aan het oppervlak is globaal zo'n 3 tot 6% hoger dan het gemiddelde over de verticaal [Mugie, 1990].

2.3.5 Landbouw en visserij. De uiterwaarden zijn volop in gebruik bij de landbouw, met name voor het houden van vee. Van oudsher werden de hoger gelegen zandige gedeelten gebruikt voor het houden van schapen en geiten. In de bossen werden vroeger vaak varkens gehouden zodat deze zich met eikels konden voeden. Tegenwoordig worden voornamelijk koeien gehouden op de uiterwaardengronden. Hierbij zijn ongeveer 350 landbouwbedrijven voor meer dan 50% afhankelijk van de uiterwaarden [de Bruin et al, 1987]. Er vindt op de Rijn nog slechts beperkte beroepsvisserij plaats. De recreatievisserij daarentegen neemt nog toe. 2.3.6 Recreatie. Behalve sportvisserij vindt langs de rivier zelf weinig recreatie plaats. Het Rijnwater is over het algemeen te sterk (bacterieel) verontreinigd om in te zwemmen. Bovendien is zwemmen in de Rijn zelf veel te gevaarlijk door de stroming en de drukke scheepvaart. De grind- zand- en kleigaten en de oude rivierarmen hebben dikwijls wel de zwemwaterfunctie. In de uiterwaarden zijn bovendien veel campings. Een probleem (of wellicht is het er juist een van de charmes van) voor de riviergebonden recreatie zijn de wisselende waterstanden waardoor campings, fietspaden en recreatiegebieden periodiek onder water staan. 2.3.7 Drinkwater. Zo'n 20 miljoen mensen zijn voor hun drinkwater afhankelijk van de Rijn. In Nederland wordt ten behoeve van de drinkwatervoorziening door de Watertransportmaatschappij Rijn-Kennemerland bij Nieuwegein (Lekkanaal) water onttrokken. Ook uit het Usselmeer wordt, bij Andijk, voornamelijk Rijnwater onttrokken voor de drinkwaterbereiding. Door overschakeling van het gebruik van grondwater naar oppervlaktewater zal dit belang in de toekomst vermoedelijk alleen maar toenemen.

2.4 Streefbeeld. Het in de derde nota omschreven begrip "streefbeeld" geeft de ontplooiingsmogelijkheden weer voor de Rijn in samenhang met de toegekende functies. Het is het richtbeeld voor het beleid. Maatregelen en ingrepen in de waterhuishouding moeten er op gericht zijn om dichter bij de in het streefbeeld omschreven situatie te komen. Het streefbeeld voor de Rijn wordt in de derde nota als volgt omschreven: "De Rijn is belangrijk voor de aan- en afvoer van water, ijs en sediment wat plaats vindt binnen het winterbed, veilig begrensd door dijken en soms door natuurlijke waterkeringen. De Rijn en Rijntakken zijn belangrijke cn druk bevaren scheepvaartwegen. De Waal is de belangrijkste hoofdtransportas. De Neder-Rijn, Lek en IJssel bieden goede mogelijkheden voor de recreatievaart. De rivieren hebben ook een koehvaterfunctic. Het agransch gebruik van de buitendijkse gebieden is voornamelijk extensief en in harmonic met de functie natuur en recreatie. Er vindt weer rivicrvisscrijop zalmachtigen plaats. Het rivierwateris na een eenvoudigc bewerking geschikt voor de bereiding van drinkwater. Her overgrow deel van de rivieren is geflankeerd door natuurlijke oevers. De riviersystemen zijn onderdeel van de ecologische lioo/dstruktuur, met in de uiterwaarden zelfregulerende 20

populaties zoogdieren (das, otter, grote grazers), vogel.s (aalscholver, ooievaar), amfibiee'n en reptielen. Langs Rijn en Rijntakken bestaan karakteristieke rivier-ecosystemen met ooibossen, nevengeulen, dode rivier-armen, rivierduinen en een rijk geschakeerde stroomdalflora. Trekvissen als zalm, tint en steur komen in alle rivieren weer voor, dankzij de goede waterkwaliteit en geschikte fysische condities, zoals passeerbare stuwen en spuisluizen, geschikte paaiplaatsen en voldoende milieuvriendelijke oevers. Rivier en uiterwaarden zijn weer een vrije transportbaan voor planten en dieren."

2.5

Organisatie van het beheer.

Zowel het waterkwantiteits- als waterkwaliteitsbeheer van de Nederlandse Rijn zijn volledig in handen van de Rijkswaterstaat. De directie Gelderland voert het beheer over de Rijn en Rijntakken vanaf Spijk bij de Duitse grens (waar de Rijn ons land binnenkomt) tot Kampen (IJssel), Schoonhoven (Neder-Rijn) en Vuren (Waal) waar het beheersgebied overgaat in dat van de directies Flevoland (Ketelmeer en verder), Utrecht en Zuid-Holland. Rijkswaterstaat heeft tot taak de Rivieren wet (uit 1908) te handhaven. De Rivierenwet is het juridische instrument om een veilige afvoer van water, sediment en ijs te waarborgen. Hierbij moet rekening worden gehouden met de belangen van scheepvaart, landbouw en de natuur. De belangrijkste taken van de Rijkswaterstaat-directies zijn de zorg voor de natte infrastructuur zoals het sluis- en stuwbeheer, de waterverdeling, de alarmering van de regio in het geval van hoogwater en calamiteuze lozingen, vergunningverlening voor de lozing van afvalwater en natuurlijk het onderhoud van de rivier. Voor onderzoek en advies kunnen ze hierbij een beroep doen op de specialistische diensten van Rijkswaterstaat zoals het RIZA. Het (toekomstig) beheer van de Rijn wordt, evenals dat van de overige rijkswateren, om de 4 a 8 jaar vastgelegd in het Beheersplan Rijkswateren. Hierin wordt naast de functie van de betrokken wateren en een programma van maatregelen aangegeven op welke wijze het beheer onder normale en bijzondere omstandigheden wordt gevoerd. Het eerste Beheersplan in inmiddels vastgesteld. Daarbij wordt rekening gehouden met de beleidsuitgangspunten die zijn geformuleerd in de in 1989 verschenen Derde Nota Waterhuishouding. Tegenwoordig bestaan er plannen om tot herstel van ecologische waarden te komen door herinrichting van (delen van) de rivier, de oevers en de uiterwaarden. Bij dergelijke herinrichtingen zijn veel belangen in het spel, die soms moeilijk met elkaar te verenigen zijn, zeker waar ook de uiterwaarden in het geding zijn. Het is niet de bedoeling dat met het herstel van de ecologie de andere functies van de Nederlandse rivieren in het gedrang komen. Bij herinrichtingsprojecten vindt dan ook intensief overleg plaats tussen waterschappen, zuiveringschappen, gemeenten, provincies, instanties uit de wereld van de scheepvaart, drinkwatervoorziening, landbouw, industrie en deskundigen op het gebied van rivierkunde, milieu en natuurontwikkeling.

Foto 5: Foto 6:

Hoogwater in de IJssel bij Zutphen. Laagwater in de Waal; de Waalbrug bij Nijmegen.

Hydrologie

3.1

Afvoer.

De langjarige gemiddelde afvoer van de Rijn bij Lobith is 2200 m'/seconde. De Rijn heeft een relatief gelijkmatige afvoer. Dit maakt de Rijn hydrologisch gezien een bijzonder gunstige rivier voor het gebruik als scheepvaartroute en leverancier van zoet water. De Rijn heeft in dit opzicht een groot voordeel boven de meeste andere rivieren. Vier aspecten zijn hiervoor verantwoordelijk [Volker, 1980]. 1. De eerste factor die de gunstige situatie in de Rijn beinvloedt hangt samen met de tweede. De oorsprong van het water is niet eenzijdig. Men noemt de Rijn dan ook een gemengde (regen- en smeltwater) rivier. De afvoer bovenstrooms Basel wordt behalve door (veel) regenwater, bepaald door smeltwater van de "hoge sneeuw" (sneeuw en ijs van tussen 700 en 3000 meter hoogte, waaronder + 150 gletsjers). Hierdoor kent de bovenloop een piek in de afvoer in de zomermaanden juni, juli en augustus. Benedenstrooms van Basel is het voornamelijk de regen die de afvoer bepaalt. Hierbij zit de piek in de afvoer juist in de maanden januari - maart en is de aanvoer van water in de zomer laag. Door de relatief grote hoeveelheden smeltwater vanuit de bovenloop in de zomer wordt de dan lagere wateraanvoer (vanuit regenval) in de benedenloop aangevuld waardoor een gelijkmatig verloop van de afvoer wordt veroorzaakt. 2. De verdeling van de afvoer over de lengte van de rivier is nogal bijzonder. Dit hangt samen met de bijzondere verdeling van de neerslag. In Lobith, waar de afvoer van 160.000 km2 stroomgebied langs stroomt is de gemiddelde afvoer 2200 m'/seconde. Maar al in Basel, met slechts 36.000 km2 stroomgebied bovenstrooms (het Alpengebied) is dit al ruim 1000 m'/seconde. Hierdoor kan de rivier ook in de bovenloop bevaarbaar blijven. Dit wordt veroorzaakt door de combinatie van relatief grote regenval in dit stroomgebied en smeltwater. 3. De Rijn ontvangt over vrijwel de gehele lengte van zijn loop zijrivieren die tot de afvoer bijdragen. Door deze gelijkmatig verdeelde zijstromen zijn de verschillen in de bijdrage aan de afvoer tussen delen van het stroomgebied niet bijzonder groot. 4. In het lengteprofiel van de rivier kunnen mee'r dan een boven-, midden- en benedenloop worden gedefinieerd. De "Alpenrhein", bovenstrooms van de "Bodensee" is een echte bergrivier, maar in de Bodensee heeft de rivier het karakter van een delta. De "Hochrhein", benedenstrooms van de Bodensee, is met de waterval van Schaffhausen, sterk verhang en stroomversnellingen, weer een typische bovenloop. Zodra de Bovenrijnse laagvlakte wordt bereikt (tussen Vogezen en Zwarte Woud) verandert dit. Nog geen 200 jaar geleden gedroeg de Rijn zich hier als benedenloop met inundaties, geulvertakkingen en meanders. Door de uitvoering van werken is dit karakter inmiddels ingeperkt. Hier stromen onder andere de Neckar en de Main in de Rijn. Vervolgens komt de "Gebirgsstrecke", waar de Rijn met een aantal stroomversnellingen door een nauw bed loopt tussen Hunsriick, Taunus en Eifel. Hier mondt de Moezel uit in de Rijn. Tenslotte wordt de grote benedenloop bereikt in de Nederrijnse 25

laagvlakte met onder andere de instroom van Ruhr en Lippe en vervolgens de (voormalige) delta. Dit, in Nederland gelegen gedeelte, vertoont het karakter van een laaglandrivier en wordt begeleid door een aaneengesloten bedijking. Tabel 3.1 geeft een overzicht van de afvoer gegevens van de laatste vijf jaar. Verder is in figuur 3.1 het verloop van de afvoer in 1991 en 1992 uitgezet alsmede de 10-, 50 en 90-percentiel afvoeren van de periode 1901-1980 (in decadegemiddelden). Hieruit blijkt dat zowel 1991 als 1992 een droge zomer en vooral najaar hebben gekend. Jaar

Gemid.

Min.

Max.

1987 1988 1989 1990 1991 1992

2861 2823 1821 1856 1753 2011

1368 1175

7642 10274 4531 7028 6712 4933

855 901 794 865

Tabel 3.1: Jaargemiddelde afvoeren bij Lobith, 1987-1991 (m'/s).

Lobith, afvoerverdelingen. afvoer 1991

7000

afvoer 1992 —- 1901-1980 50% 1901-1980 90%

5000

- - 1901-198010% 4000

jan feb mrt apr mei jun jul aug sep okt nov dec

Figuur 3.1

3.2

Waterbalans.

De Rijn is veruit de belangrijkste leverancier van zoet water in Nederland (± 70 km'/jaar; neerslag + 26 km3). Maar liefst 65% van het zoete oppervlaktewater in Nederland is afkomstig van de Rijn, 8% komt met de Maas ons land binnen en de rest via neerslag en een aantal kleinere grensoverschrijdende rivieren. De rivierafvoer best^t voor een deel uit oppervlakteafvoer en voor een deel uit basisafvoer. De basisafvoer is in tijden van droogte de voornaamste waterbron. De hoeveelheid grondwater in het stroomgebied moet in staat worden geacht tenminste enige maanden dit deel van de afvoer in stand te kunnen houden. Ook de sneeuw in de Alpen vertegenwoordigt een watervoorraad. Het afsmelten hiervan is echter aan een bepaalde tijd van het jaar gebonden. stroomgebied eenheid

opperv. km2

neerslag mm

verdamp. mm

afvoer mm m 3 /sec.

Bovenstrooms Basel Basel-Lobith

36.000 124.000

1400 760

500 460

900 300

1025 1175

Tot. stroomgebied

160.000

910

470

440

2200

Tabel 3.2: Veeljarige waterbalans Rijnstroomgebied [van de Made, 1982]. Voor een waterbalans van het Rijnstroomgebied tot aan het splitsingspunt vlak benedenstrooms van Lobith, wordt een onderscheid gemaakt in het deel bovenstrooms van Basel (Alpengebied) en benedenstrooms hiervan. In tabel 3.2 is een overzicht gegeven. Bij de tabel moet worden gerealiseerd dat de neerslaggegevens over het hele stroomgebied worden gemiddeld terwijl de afvoergegevens cumulatief zijn. Opvallend is de grote hoeveelheid neerslag in het Alpengebied. In tabel 3.3 worden van de belangrijkste zijrivieren van de Rijn de stroomgebiedoppervlakten en de afvoeren weergegeven.

Oppervlak (1000 km 2 ) Afvoer (m'/sec)

Neckar

Main

Lahn

Moezel

Ruhr + Lippe

14 160

27 190

6 45

28 300

9 100

Tabel 3.3: Veeljarige gegevens belangrijkste zijrivieren Rijn [van de Made, 1982].

3.3

Hoog- en laagwater.

Ondanks een relatief gelijkmatige afvoer komen natuurlijk ook in de Rijn relatief hoge of juist lage afvoeren voor. Hoogwatergolven kunnen worden veroorzaakt door sterke regenval, veroorzaakt door fronten van depressies vanuit de Atlantische oceaan, of door plotseling invallende dooi of combinaties hiervan. Opeenvolgende depressies kunnen trapsgewijs oplopende afvoeren veroorzaken die zich uiten in meerdere, steeds hoger wordende afvoerpieken. Bij langzaam intredende dooi blijven, ook na strenge 27

winters, hoogwatergolven achterwege. De meest extreme hoog- en lage afvoeren waren respectievelijk 13.000 (4 januari 1926) en 620 (4 november 1947) m'/s. Op 18 februari 1929 werd bij een gesloten ijsdek zelfs 575 m3/s gemeten. Op 13 September 1991 werd de laagste laagwaterstand bij Lobith gemeten (7.22 m, zie foto 6). De afvoer was echter nog zo'n 800 m'/s. De steeds lager wordende waterstanden worden veroorzaakt door de voortdurende uitschuring van de rivierbodem. In totaal liggen langs de Rijn en de Rijntakken zo'n 28.000 hectare aan uiterwaarden. Hiervan is 6908 hectare niet of nauwelijks door zomerdijken beschermd zodat natuurlijke overstroming kan plaatsvinden. Dit gebeurt vanaf afvoeren boven 30003500 m'/seconde bij Lobith. De eerste bekade uiterwaarden stromen pas onder bij afvoeren boven ongeveer 4400 mVseconde (tabel 3.4).

Rivier

km-raai

Bovenrijn + Nederrijn IJssel Waal

868 - 970 879 - 1003 868 - 953

natuurlijk overstroombare uiterwaarden (in ha.)

Totaal

1203 3265 2440 6908

Tabel 3.4: Uiterwaarden langs Rijntakken met natuurlijk overstromingsregime [van Broekhoven en Vanhemelrijk, 1990].

3.4

Waterverdeling in Nederland.

In Nederland is de Rijn van invloed op een groot deel van de oppervlaktewateren. In tabel 3.5 is een overzicht gegeven van de percentages Rijnwater waaruit een aantal wateren in Nederland bestaan. Hoofdsysteem Waal Neder-Rijn IJssel Usselmeer Markermeer Am.R. -kanaal Noordz. -kanaal Holl. IJssel

'-;

Secundair systeem

100 100 95 70

Linge Twenthekanalen Boezem Friesland Groningse kan. Drentse kanalen Schermer boezem Boezem Amstell. Boezem Rijnland Boezem Delfland

so 90 65 75

25 10 0

25 ll)

40 25

Tertiair systeem De Betuwe Schipbk., Salland. Regge, Dinkel Polderwateren Friesland Hunsingo. Oldambt. Reiderzijlvest Drentse wijken Polderwateren Noord-Holland Drecht, Vecht, Proosdij-landen Polderwateren Rijnland Polderwateren Delfland

* 15 0

3 1 tl

10 3 10 1(1

Tabel 3.5: Gemiddeld percentage Rijnwater [min. van V&W, 1985]. Met name het hoofdsysteem bestaat grotendeels uit Rijnwater. In een droog jaar zijn deze percentages over het algemeen nog aanzienlijk hoger, met name in de secundaire en tertiaire systemen.

Al vanaf 10 v. Chr. wordt getracht de afvoer van de Rijn in banen te leiden. In dat jaar werd de Drusus-dam aangelegd bij het splitsingspunt in de Bovenrijn. Deze dam moest de verdeling over de verschillende Rijntakken beinvloeden. Tegenwoordig zijn de Waal en de IJssel nog steeds vrij stromend. De Neder-Rijn is bij lage afvoeren gestuwd. De verdeling van het water wordt voornamelijk geregeld door het stuwregiem bij Driel in de Neder-Rijn. Normaal wordt er in een gestuwde situatie naar gestreefd om over de IJssel 285 m'/s te sturen. De rest wordt dan via de Waal en de Neder-Rijn afgevoerd. Hiermee wordt aan de eisen voor de scheepvaart voldaan. Deze verdeling van de afvoer is ongeveer 285 dagen van het jaar mogelijk. Bij afvoeren beneden 1300 m'/s bij Lobith wordt een afvoer van 25 m'/s op de NederRijn gehandhaafd maar de 285 m'/s op de IJssel is dan niet meer vol te houden. Bij afvoeren boven 1300 mVs worden de stuwen bij Driel getrokken en neemt de afvoer van de Neder-Rijn toe, terwijl de IJssel op 285 m3/s wordt gehouden. Vanaf 2400 m'/s zijn de stuwen bij Driel geheel getrokken en vindt een onbeinvloedbare afvoerverdeling plaats. In dat geval zal ongeveer 2/3 van de afvoer via de Waal, circa 2/9 via de Neder-Rijn en circa 1/9 via de IJssel afstromen. In droge tijden kan voor de watervoorziening van het noorden meer dan 285 m'/s naar het Usselmeer worden gestuurd, ten koste van de afvoer wan de Neder-Rijn. De voornaamste afvoer van het Rijnwater gebeurt dus via de Waal en de riviertakken in het benedenrivierengebied naar zee en via de IJssel naar het Usselmeer. De afvoer via de IJssel, de Waal en de Nieuwe Waterweg naar zee vindt altijd plaats. Via de spuisluizen in de Haringvlietdam kan de transportcapaciteit in het benedenrivierengebied voldoende worden vergroot. In het bovenrivierengebied kan door het heffen van de drie stuwen in Neder-Rijn en Lek de transportcapaciteit worden vergroot. Bij een te grote afvoer via de IJssel kan via de sluizen in de Afsluitdijk water worden afgevoerd. Ook bestaat de (theoretische) mogelijkheid om via het Maas-Waalkanaal water vanuit de Waal naar de Maas te voeren.

Foto Foto Foto Foto

7 8 9 10:

Wilgen zijn in de uiterwaarden op hun plaats. Een voorbeeld van een natuurvriendelijke oever. Dijkhuisje. Beeld van de rivier met uiterwaarden.

Morfologie en landschap.

4.1

Historische landschappelijke waarden.

De rivieren kregen hun huidige richting in de voorlaaatste ijstijd. Na de laatste ijstijd, waarin het landijs Nederland niet bereikte, hadden de rivieren een vlechtpatroon van talloze ondiepe beddingen. Door dit netwerk van waterafvoeren werden afwisselend zeer fijne tot zeer grove sedimenten afgezet. Als een rivier buiten zijn oevers trad werd eerst, vlak naast het zomerbed, het grove sediment afgezet. Verderop, in de "rivierkom" kwamen de fijnere kleideeltjes. De zandige oeverwallen hoogden sneller op dan de kommen en kwamen op gegeven moment hoger te liggen. Bij een volgend hoogwater was de kans groot dat de oeverwal doorbrak en de rivierbedding werd verlegd. Toen het klimaat gematigder werd, veranderde het waterregiem en wijzigde het vlechtwerk van woeste stromen zich in een trager stromende meanderende rivier. Gedurende zo'n 10.000jaar werd het brede rivierdal tussen de hoger gelegen zandgronden van Gelderland en Brabant, steeds verder opgevuld met materiaal uit het bovenstroomse gebied. Langs de rivieren konden uit tijdelijk drooggevallen zandige beddingen rivierduinen ontstaan. Hoewel de meeste later weer met afzettingen zijn bedekt, zijn er nog steeds duinen te vinden langs de rivieren. Meestal steekt alleen de top nog boven het jongere kleipakket uit. Tussen Maas en Waal zijn ze nog wel te vinden. In de Alblasserwaard worden deze oude duinen "donk" genoemd. Het waren juist deze duinen en andere hooggelegen gronden die werden bewoond. Al van de periode tussen 1800 en 1000 jaar voor Christus zijn sporen van bewoning gevonden. Vaak onder metersdikke, later afgezette, klei-sedimenten. Tussen 1000 jaar voor Christus en het begin van onze jaartelling kwam bewoning direct langs de rivier, vermoedelijk doordat ze vaker buiten hun oevers traden, waarschijnlijk niet meer voor. Kort na Chr. werden de oeverwallen en rivierduinen weer bewoond. Eerst door Germanen en later ook door Romeinen die hier de noordgrens van hun imperium bouwden. Door de Romeinen werden plaatsen "gesticht" die ook nu nog bestaan: Nijmegen, Elst, Tiel, Utrecht, Cuyk, Alphen aan de Rijn. Een oude Germaanse vestiging is de Drie Wuusten bij Dodewaard [Swart, 1985]. Vanaf het jaar 1000 begon men dijken te bouwen; eerst tegen het overtollige water dat vanuit bovenstroomse kommen binnendoor af kwam stromen. De eerste dijken stonden dan ook dwars op de rivier. Later werden dijken ook gebouwd tegen overstromingen vanuit de rivier en werden de eerste polders gevormd. Rond 1450 was een min of meer gesloten stelsel van bandijken ontstaan. Een dijk heette "weerd" of "waard", een woord dat nog veel in plaatsnamen voorkomt. Tussen de bandijken had de rivier nog vrij spel. Deze aanvankelijk dijken braken veelvuldig door. Hierdoor ontstonden wielen of waaien en vonden sedimentafzettingen plaats. De dijk werd rondom het geslagen gat herbouwd waardoor deze vol kronkels en slingers kwam te zitten. Door deze "littekens" is een gevarieerd landschap ontstaan. Aan de doorbraakkolken met hun oeverbegroeiing kan men de geschiedenis van het gebied aflezen en ze hebben dan ook een grote landschappelijke-historische waarde. Vanaf 1850 zijn regelmatig normalisatiewerken uitgevoerd. Hierbij werden kribben gebouwd, zandbanken verwijderd en bochten afgesneden. 31

4.2

Rivierbodem.

De bodemontwikkeling van de Rijntakken is niet stabiel. De normalisatie, de kanalisatie, rivierkundige ingrepen, de scheepvaart en de zandwinning hebben alle invloed op de bodemontwikkeling. Door alle afvoer-verbeterende maatregelen is in de afgelopen 100 jaar de bodem van de Rijn sterk uitgeschuurd. Deze bodemdaling kan fors oplopen: bij Duisburg was dit 2,5 m tussen 1908 en 1982. In Nederland zijn de bodemliggingen van de Boven-Rijn, Waal (bovenstroomse gedeelte), Pannerdensch kanaal en Boven-IJssel het sterkst verlaagd. Bij Lobith ongeveer met 2 cm/jaar. Deze erosie is een probleem voor de stabiliteit van kribben en oevers en vormt een bron van zorg voor de rivierbeheerder. Door de verlaging van de bodem worden steeds lagere waterstanden gemeten hoewel de afvoer dan nog geen minimum hoeft te hebben bereikt, ze worden immers ten opzichte van het vaste peil N.A.P.gemeten (zie ook 3.3). In het zomerbed en tussen de kribben bestaat de bodem voornamelijk uit zand en is weinig verontreinigd. Plaatselijk komen zowel in het zomerbed als in de kribvakken ook afzettingen van fijner materiaal (slib) voor. Vooral in jaren 1960-1980 was dit zwaar verontreinigd, tegenwoordig wordt schoner slib afgezet al is de kwaliteit nog lang niet voldoende. In havens en kanaal- en riviermonden vindt doorgaans sedimentatie plaats van fijner en vaak sterker verontreinigd materiaal. In havens kunnen lokale lozingen de situatie nog verslechteren. Ook bij inlaatpunten voor landbouw, industrie en energiecentrales bezinkt riviersediment. Per dag wordt gemiddeld ruim 1000 m' sediment (zand en grind) door de Bovenrijn getransporteerd [Kamphuis, 1990]. Tijdens hoogwaterperioden kan dit spectaculair hoger zijn.

4.3

Oevers.

Natuurlijke oevers zijn onderhevig aan de slijtende werking van het water. Zeker waar de natuurlijke erosie wordt verhevigd door voortdurende, intensieve scheepvaart wordt de oever in korte tijd sterk aangetast. Daarom is een groot deel van de Rijnoevers ook verstevigd met harde materialen. Langs vrijwel de hele IJssel zijn de oevers bedekt met stortsteen. Ook de Neder-Rijn/Lek kent overwegend verdedigde kribvakken, opgebouwd uit breuksteen, grind of natuur- en kunstzetsteen. Al is het in rivierkundig opzicht vaak noodzakelijk, het is voor de ecologische waarde van die oevers uiteraard een slechte zaak. Van de merendeels nog onverdedigde Waaloevers hoeft, gezien de breedte van de rivier, naar verwachting slechts een klein deel verdedigd te worden. Waar mogelijk wordt hierbij gebruik gemaakt van zandsuppletie en/of vastlegging via begroeiing.

4.4

Uiterwaarden.

Uiterwaarden horen bij grote rivieren die door een vlak landschap stromen. Tegenwoordig wordt beter dan vroeger beseft dat de uiterwaarden een integraal onderdeel vormen van het riviersysteem. De breedte van een uiterwaard kan varieren tussen enkele meters en enkele kilometers; vooral langs de IJssel komen grote verschillen 32

voor. Vaak zit tussen de uiterwaard en het zomerbed een zomerdijk. In totaal ligt langs de Rijn en de Rijntakken zo'n 28.000 hectare aan uiterwaarden waarvan ongeveer 6.900 hectare vrij overstromend bij hoogwater [Duel, 1991]. Meanderruggen in uiterwaarden bestaan altijd uit grof materiaal onderin afgedekt met fijn slib. Tussen de ruggen liggen vochtige laagten met zware klei. Deze klei is afgezet tijdens de geregeld voorkomende overstromingen met rivierwater waarbij slib en zand sedimenteert. Hierdoor kunnen uiterwaarden plaatselijk verontreinigd zijn met zware metalen en organische microverontreinigingen [Rijkswaterstaat, juni 1989]. Driekwart van de uiterwaarden is in gebruik voor de veeteelt. In de winter wordt dit vee over het algemeen binnengehaald en in bepaalde perioden (het "hoogwaterseizoen") moeten ook de afrasteringen en hekken worden verwijderd zodat deze bij hoog water de vrije afvoer van het water niet hinderen. In de Derde Nota wordt relatief veel aandacht besteed aan de inrichting van watersystemen waarbij de aandacht, wat de rivieren betreft, zich in het bijzonder richt op de oevers en de uiterwaarden. Onderzoek wordt verricht naar de mogelijkheden en consequenties van inrichtingsprojecten zoals de ontwikkeling van rivierduinen, aantakken van oude strangen, vegetatie-ontwikkeling in kribvakken en de aangrenzende oeverzone, ooibosontwikkeling, nevengeulen en dergelijke. Langs de Waal liggen brede uiterwaarden met uitgestrekte zandige oevers. In de Millingerwaard is nog een restant van het oeverwalbos aanwezig. De graslanden langs de Waal vormen een van de rijkste weidevogelgebieden langs de rivieren. In een meer oorspronkelijk rivierlandschap ontwikkelt zich een uitbundige flora en fauna, de Ooijpolder bij Nijmegen is hier een voorbeeld van. Langs de noordoever van de Neder-Rijn worden bij oude rivierlopen en kleiwinputten moerassen en wilgenstruwelen aangetroffen. De uiterwaarden van de IJssel zijn vrijwel niet gebruikt voor zand- en kleiwinning. Hierdoor komt langs de IJssel het oorspronkelijke patroon van richels en geulen nog voor. In de hogere zandgronden bevinden zich plassen en oude rivierlopen met gevarieerde watervegetaties. Op de oeverwallen en rivierduinen bij het Zalkerbos, de uiterwaarden van Fortmond en in de Havikerwaard zijn nog enkele restanten van essen-iepenbos aanwezig [Bakker, 1992].

4.5

Oude rivierarmen.

In bochten van een natuurlijk meanderende rivier wordt de buitenbocht geerodeerd en aan de binnenbocht juist materiaal afgezet. Hierdoor ontstaan steeds scherpere en diepere bochten die uiteindelijk worden afgesneden door het water. Hierdoor ontstaan oude, "dode" armen. De dode rivierarm voert alleen nog water bij hoge afvoer en slibt en/of groeit langzaam dicht. Dit soort verlaten oude beddingen zijn ook nu nog volop te zien. Als er nog water in staat heten ze een hank, een Strang of een kil. Juist deze oude armen bieden volop mogelijkheden bij natuurontwikkelingsplannen. Soms betekent dit dat de afgesneden arm weer in open verbinding wordt gebracht met de rivier waardoor uitwisseling van flora en fauna wordt bevorderd en de dynamiek toeneemt.

* >

I!! !

Foto Foto Foto Foto

11: 12: 13: 14:

Muggelarf (gezond). Muggelarf (misvormd). Meetapparatuur voor organische microverontreinigingen. Chromatogram van een analyse van organische microverontreinigingen. 34

Water- en waterbodemkwaliteit.

5.1

Algemeen.

Tussen 1960 - 1970 is de kwaliteit van het Rijnwater snel verslechterd. De na-oorlogse expansie van industrie, de bevolkingsgroei en de aantrekkende agrarische produktie waren hiervan de belangrijkste oorzaken. Maar ook het milieu-besef groeide en dat leidde ertoe dat in de 70- en 80-er jaren zowel in nationaal als in internationaal verband veel inspanning werd verricht om de waterkwaliteit te verbeteren. Ook de Wet Verontreiniging Oppervlaktewateren (WVO) dateert van deze periode (1970). Op grote schaal werden rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi's) gebouwd voor het huishoudelijk en industrieel afvalwater. Verder nam de industrie allerhande procestechnische maatregelen zoals productietechnieken waarbij minder afvalstoffen ontstaan. Hierdoor is de waterkwaliteit van de Rijn sterk verbeterd. Vooral in de periode 1970 1980 werden spectaculaire resultaten geboekt. Vanaf de tachtiger jaren gaat het minder hard; met name omdat bij afnemende verontreiniging steeds geavanceerdere zuiveringsmethoden nodig zijn voor relatief kleine verbeteringen. Bovendien neemt het belang van relatief moeilijk aan te pakken oorzaken, zoals de diffuse bronnen, toe. De gehalten van sommige stoffen, zoals verschillende zware metalen zijn de laatste vijf jaar weinig minder geworden. Van andere stoffen, zoals fosfaat, zijn de concentraties echter wel verder afgenomen. Een goed teken is ook dat het aantal soorten organismen in de laatste tien jaar is toegenomen. De ecologische ramp die het gevolg was van de brand bij het Zwitserse bedrijf Sandoz (1986) was aanleiding voor de IRC om een actieprogramma op te stellen. Door het Rijn Actie Programma (RAP) hebben de Rijnoeverstaten zich verplicht tot een halvering van de lozingen van een groot aantal stoffen in 1995. Dit geeft een nieuwe impuls aan de verbetering van de kwaliteit van de Rijn. Ook het opstellen van de Algemene Milieu-Kwaliteit (AMK; gepubliceerd in de Derde Nota Waterhuishouding) zal een stimulerend effect kunnen hebben. De normen van de AMK zijn gebaseerd op toxicologische effecten van stoffen op het aquatisch ecosysteem en houden meer rekening met de huidige onderzoeksmethoden en inzichten dan de "oude" basiskwaliteit deed. Als een resultaat hiervan zijn de normen van de AMK over het algemeen (aanzienlijk) strenger. Natuurlijk moeten waterkwaliteitsmetingen worden uitgevoerd om een en ander te kunnen volgen. In de Rijn gebeurt dit al zeer lang. Waren dat vroeger voornamelijk chloride en zuurstof, tegenwoordig worden de concentraties van de meest uiteenlopende stoffen bepaald. Sinds een aantal jaren wordt ook de kwaliteit van het zwevende stof onderzocht omdat veel microverontreinigingen zich hieraan hechten. In dit hoofdstuk wordt voornamelijk ingegaan op de knelpunten en nieuwe ontwikkelingen in de kwaliteit van water en zwevende stof. Voor een meer volledig overzicht van de waterkwaliteitsgegevens wordt verwezen naar [Heymen, 1992]. Ook worden de in 1990-1992 gemeten gehalten getoetst aan de verschillende normen die op de Rijn van toepassing zijn. Eerst wordt nog even kort stil gestaan bij de meetprogramma's die worden uitgevoerd en bij de natuurlijke samenstelling (het achtergrondgehalte) van het Rijnwater. 35

5.2

Meetprogramma's.

Milieumeetnet zoete rijkswateren Voor de Nederlandse rijkswateren is het (zoete) waterkwaliteitsonderzoek ondergebracht in het milieumeetnet zoete wateren dat door het RIZA wordt geexploiteerd. Vanaf 1993 bestaat dit meetnet uit 26 meetpunten waar een intensief meetprogramma wordt uitgevoerd. Hierbij wordt ook de kwaliteit van het zwevende stof onderzocht. Behalve chemisch onderzoek wordt ook op grote schaal biologisch onderzoek uitgevoerd [Adriaanse et al, 1992]. De monsters worden voornamelijk op het laboratorium van het RIZA geanalyseerd. De accenten in het kwaliteitsonderzoek zijn in de loop der jaren verschoven van aanvankelijk alleen algemene parameters, via de zware metalen en organische microverontreinigingen (eind jaren '70) in water naar meting in andere compartimenten zoals zwevende stof en waterbodems (PCB, drins). Sinds 1988 wordt dan ook onderzoek verricht in zwevende stof en de waterbodem. De hierbij gemeten gehalten worden, voor onderlinge vergelijkbaarheid en om toetsing aan normen mogelijk te maken, omgerekend naar standaard zwevende stof en/of standaard waterbodem volgens de CUWVO [CUWVO, 1990]. Tegenwoordig is de aandacht sterk gericht op goed in water oplosbare (polaire) stoffen, vaak bestrijdingsmiddelen zoals atrazine. Automatisch meetnet/bewaking Het hierboven beschreven milieumeetnet is vooral ingericht om geleidelijke veranderingen in de waterkwaliteit (trends) te kunnen waarnemen. De waterbeheerder moet echter ook in staat zijn om direct te reageren in geval van een plotselinge verontreiniging. Dit is nodig om gebruikers van het water, zoals de drinkwaterbedrijven, tijdig te kunnen alarmeren. Voor deze bewaking wordt op de grenslocatie Lobith een breed scala aan stoffen dagelijks gemeten. Hierbij is de beschikbaarheid en snelheid belangrijker dan de nauwkeurigheid van de bepaalde concentratie. Sommige stoffen worden rechtstreeks gemeten met stofafhankelijke detectiemethoden. Daarnaast bestaat al jaren een detectiesysteem (SIVEGOM) voor de matig tot slecht in water oplosbare (a-polaire) stoffen. Met een grove detectiemethode worden dagelijks, in een analysegang, tientallen stoffen gedetecteerd. In geval van een verhoging wordt het monster overgebracht naar het RIZA-laboratorium in Lelystad waar de stof wordt gei'dentificeerd en het gehalte nauwkeurig bepaald. Een dergelijk systeem (SIVEVOC) is ook ontwikkeld voor vluchtige stoffen zoals chloroform. Ook SIVEVOC werkt met dagelijkse (soms zelfs twee-maal daags) metingen. Een nieuw systeem (SAMOS) is recent ontwikkeld en nog in de testfase. Dit systeem richt zich op de polaire stoffen, vaak bestrijdingsmiddelen. Omdat deze stoffen goed in water oplossen zijn ze door de drinkwaterbedrijven moeilijk te verwijderen. Daarom is tijdige waarschuwing voor deze bedrijven van groot belang. Behalve deze analytische detectiemethoden zijn er biologische bewakingssystemen met vissen en watervlooien. Al deze bewakingssystemen worden voortdurend gemoderniseerd en zijn sinds 1989 bekend onder de naam AQUALARM. Voor de procedures tijdens calamiteiten is een draaiboek opgesteld tussen de betrokken instanties [Breukel, december 1990]. Natuurlijk wordt de waterkwaliteit niet alleen in Nederland bewaakt. Ook in de andere Rijnoever-staten zijn meetstations. 36

In het kader van de Internationale Rijncommissie (IRC) is een systeem overeengekomen waarbij eventueel gemeten verontreinigingen en door de industrie aangemelde calamiteuze lozingen direct worden doorgegeven aan benedenstrooms liggende betrokkenen. Hierdoor is er voldoende tijd om andere belanghebbenden (o.a. drinkwaterbedrijven) te waarschuwen en eventueel maatregelen te nemen. Tegenwoordig zijn een groot deel van de bij Lobith gemeten calamiteiten al aangemeld voordat ze ons land bereiken. Overigens neemt het aantal bij het RIZA aangemelde calamiteiten sterk af (tabel 5.1) vermoedelijk door verbeterde voorzorgsmaatregelen bij de grote bedrijven. Buiten deze chemische verontreinigingen die extra onderzoek vergen komen grote en kleinere olievlekken geregeld voor. Op verzoek van belanghebbenden is in 1989 onderzoek uitgevoerd naar mogelijkheden om via een stuw de IJssel o\~ het Pannerdensch kanaal af te kunnen sluiten voor Rijnwater. jaar aantal metingen wrhogingen Tijdens ernstige calamiteiten calam. uitgev. gevonden zou dit een mogelijkheid bieden voor bescherming van de Neder1987 1" 60 10 Rijn, IJssel en/of Usselmeer en 1988 12 29 10 de daaraan verbonden belangen 1989 Id 72 23 (m.n. drinkwater). Uit het onder1990 37 13 9 zoek bleek echter dat zo'n calami1991 17 3 2 tenstuw slechts geringe baten zou l 4 1992 2 bieden tegenover relatief hoge Tabel 5.1: Bij RIZA gemelde calamiteiten. lasten [de Haas, 1989].

Foto 15:

Scheepsongeval op de Rijn bij Karlsruhe. 37

RIWA-meetnet Behalve Rijkswaterstaat meten ook de Samenwerkende Rijn- en Maaswaterleidingbedrijven (RIWA) de kwaliteit van het Rijnwater. Voor het Rijnstroomgebied betreft dit met name de meetinspanningen op de locaties Lobith en Hagestein. Hierbij wordt (in IAWR-verband) ook gebruik gemaakt van de meetgegevens van de drinkwaterbedrijven in andere Rijnoeverstaten. Om dubbel werk te voorkomen zijn de meetactiviteiten van RIZA en RIWA op elkaar afgestemd. Zo maakt de RIWA gebruik van het RIZA-meetstation Lobith terwijl het RIZA meetgegevens van de RIWA gebruikt [RIWA, januari 1992]. IRC-meetprogramma In het kader van de IRC wordt door de Rijnoeverstaten al tientallen jaren (sinds juni 1953 om precies te zijn) een meetprogramma uitgevoerd op een aantal hoofdlocaties langs de Rijn. Aanvankelijk slechts met pH, zuurstof, BZV, NH4, NO,, chloride en fenol, tegenwoordig met een groot aantal parameters in het pakket. Voor Nederland voert het RIZA dit meetprogramma uit. Behalve voor bovengenoemde meetnetten worden door het RIZA metingen verricht in het kader van de Codrdinatie-Commissie voor de metingen van Radioactiviteit en Xenobiotische stoffen (C.C.R.X.)en diverse verplichtingen in het kader van de Europese Gemeenschap.

5.3

Natuurlijke samenstelling.

De natuurlijke samenstelling van de Rijn is slechts voor een beperkt aantal parameters sluitend te beredeneren. Voor parameters die uitsluitend via antropogene invloeden ontstaan/in het oppervlaktewater terecht komen is de natuurlijke achtergrond uiteraard 0. Voor de, ook van nature voorkomende stoffen, kunnen volgens Molt [Molt, 1961] de volgende cijfers voor de Rijn aangehouden worden (tabel 5.2). Stof nat. achtergrond huidige gehalte

Na" 5 50-150

Ca :t 50 80-90

Cl 12 100-300

Mg; 10 11-12

K 5 5-10

SO„2 35 50-100

Tabel 5.2: Natuurlijke achtergrond en huidige gehalten in mg/l [Molt, 1961 en Breukel & Schafer, 1991]. 5.4

Algemene parameters.

Temperatuur Voor wat betreft de temperatuur is voornamelijk de opwarming door koelwater van elektriciteitscentrales en industrieen van belang. In IRC-verband is in 1980 een "Stillhalte-Erklarung" afgekondigd. Dit houdt in dat nieuwe centrales met speciale installaties moeten worden uitgerust waardoor de warmtelozing tot 10% van de oorspronkelijke waarde wordt gereduceerd. Voor bestaande centrales geldt dat bij vervanging of uitbreiding de huidige lozingen niet mogen worden overschreden. In de huidige situatie kan bij lage afvoeren reeds een opwarming van 2°Cplaatsvinden.

In sommige gevallen kan dit nu reeds betekenen dat met minder rendement electriciteit wordt geproduceerd zodat van economische schade sprake is.

Lobith, afvoer en zwevende stof indiv. metingen 1990-1992

afvoer

7500

Zwevende stof Door de Rijn worden enorme hoeveelheden slib, zand en grind afgevoerd, gemiddeld per jaar zo'n 400.000 m' zand en grind en 2.000.000m3 slib of zwevende stof (100 kg/s of ruim 3 mln. ton/jaar). Het gehalte is sterk afhankelijk van de afvoer (figuur 5.1). Vooral tijdens hoogwatergolven kan de getransporteerde hoeveelheid zwevende stof sterk oplopen.

zwev.stof

400 5000 h300

| o

200 2500 100

HaM* 1990

1991

rv*

1992

Figuur 5.1: Zwevende stof en afvoer. TOC/DOC De organische belasting van de Rijn wordt tot uiting gebracht in de parameters TOC en DOC, het totaal en opgelost gehalte aan organische koolstof. Deze vertonen sinds 1975 een voortdurende daling al is deze daling inmiddels wel minder steil geworden. 5.5 Zuurstof indiv. marfngaWi 1992 (ma/I)

Zuurstofhuishouding.

Het zuurstofgehalte van het Rijnwater is vanaf de beginja16 16 ren 50 stelselmatig gedaald 14 14 van ongeveer 7,7 mg/l in 1952 || 12 12 tot ongeveer 4,4 in 1971. Dit xA i il zijn ook nog jaargemiddelden; 10 10 wW tussen 1960 en 1975 werden e « P in de zomer geregeld zuur• e f |IVW stofgehalten beneden de 3 4 * mg/l of lager gemeten! Het 2 2 zal dan ook duidelijk zijn dat KaVT\pa»n Hasgeslein de zuurstofnorm van 5 mg/l 0 J I m a m ] j a s o n d f m • m | | t $ o n d vaak werd onderschreden en dat vele vissen moeilijke tijden beleefden. Door de masFiguur 5.2: Zuurstoffluctuaties. sale bouw van zuiveringsinstallaties in het Rijnstroomgebied is het gemiddelde zuurstofgehalte sinds 1970 sterk gestegen tot 9 a 10 mg/l. De minimumwaarde van de laatste jaren is altijd boven de 6 mg/l geweest. 181

IU k H «

ft \ J

Wl41,

1 p

Hoewel al jaren een stabilisering van het gehalte wordt verwacht; het overgrote deel van het Rijnstroomgebied is inmiddels op rwzi'saangesloten, is ook de afgelopen vijf jaar het zuurstofgehalte nog verbeterd. Er mag dan ook gesteld worden dat de zuurstofhuishouding van de Rijn zich momenteel in een gunstige situatie bevindt en dat het zuurstofgehalte geen belemmering hoeft te vormen voor de ontwikkeling van het aquatisch ecosysteem. Alleen op de Neder-Rijn/Lek en IJssel komen bij lage afvoer nog wel eens lage zuurstofgehalten voor (figuur 5.2). Door de stuwen op de Neder-Rijn kunnen zich hier bij lage afvoeren stagnante situaties voordoen. Hierdoor kunnen algen zich massaal ontwikkelen en grote zuurstofschommelingen veroorzaken.

5.6

Nutrienten.

Het gehalte aan nutrienten (voedingsstoffen) is in de laatste tien jaar sterk gedaald maar nog altijd is de Rijn een grote bron van fosfaten en stikstofverbindingen voor de Nederlandse oppervlaktewateren. De belasting met nutrienten veroorzaakt, zoals bekend problemen door overmatige algenbloei. Fosfaat Na een flinke daling sinds 1976 is het gehalte aan fosfaat tussen 1980 en 1985 vrij stabiel geweest (figuur 5.3). Sindsdien daalt het gehalte echter weer stelselmatig. De eerste daling werd vooral veroorzaakt door de bouw van zuiveringsinstallaties. De huidige daling die bij Lobith gemeten wordt, wordt grotendeels veroorzaakt door de fosfaatbeperkende maatregelen in het buitenland (Zwitserland en Duitsland). Deze maatregelen, fosfaatloze wasmiddelen en defosfatering van afvalwaterzuiveringsinstallaties, worden ook in Nederland toegepast en verlagen de belasting van het oppervlaktewater (zie 6.2). De fosfaatvracht bij Lobith is

Lobith, fosfaat jaargemidd. en vracht 1970-1992

I vracht kg/sec jaargemiddelde mg/l

1.8

Figuur 5.3: Fosfaatvracht en -concentratie.

onafgebroken gedaald van 1,6 kg/sec in 1980, tot 0,4 kg/sec in 1991 (van ± 51.000 tot ± 13.000 ton/jaar). Kortom: ruim 70% reductie in de laatste 11 jaar. Hiervan is een groot deel in de laatste vijf jaar verwezenlijkt. In de periode 1985-1992 is de fosfaatvracht van de Rijn bij Lobith meer dan gehalveerd! Aangezien fosfaat e6n van de voor het RAP (zie 6.2) geselecteerde stoffen is, mag bovendien een verdere afname van de gehalten verwacht worden. 40

Stikstof Ook stikstofverbindingen zijn voedingsstoffen. Door de bouw van de rwzi'sin de jaren 1970-1980 is het gehalte aan organische stoffen afgenomen. De bij deze afbraak hiervan vrijkomende stikstofverbindingen worden echter grotendeels nog geloosd. In tegenstelling tot fosfaat wordt het uitstroomwater (effluent) van rwzi'snog niet op grote schaal van stikstofverbindingen ontdaan. Voor wat betreft het gehalte aan totaal-stikstof (KjeldahlKjN + nitraat) moet worden geLobith, stikstof laargernlodelden 1970-1992 (mg/l) steld dat het nog aanzienlijk totN 9 boven de normen van de N02N03N algemene milieukwaliteit ligt 8 en bovendien weinig verbetering in de gehalten vertoont. 7 De gehalten van de individu6 ele verbindingen kennen wel fluctuaties, echter niet zozeer 5 door vermindering van de 4 belasting als wel door omzettingen. Zo kennen de gehal3 ten aan ammonium en nitraat een tegengesteld verloop. Het 2 ammoniumgehalte neemt af 1 -I terwijl het nitraatgehalte toeneemt (figuur 5.4). Dit komt 0 75 10 80 85 doordat bij de afbraak (o.a. in 90 rwzi's) ammonium wordt omgezet in nitraat (nitrificaFiguur 5.4: Stikstofverbindingen. tie). Ook de uit- en afspoeling van stikstof is, zeker in Nederland, een groot probleem. Extra aandacht zal nodig zijn voor het nitraatgehalte. Te meer als in de toekomst besloten zou worden om (nitraatrijke) mest te gaan verwerken via rwzi's die op oppervlaktewater lozen. Nitraat is een probleem bij de drinkwaterbereiding, vooral baby's zijn gevoelig voor te hoge gehalten.

5.7

Zouten.

Chloride Het gehalte aan zouten, en met name chloride (van het gewone keukenzout), is al vele jaren een algemeen bekend probleem voor de Rijn. Drinkwaterbedrijven hebben onder meer last van de hoge gehalten omdat het zout de leidingen aantast en smaakbezwaren geeft. Ook de land- en tuinbouw heeft er last van. Het is bekend dat de hoge gehalten voor ruwweg 1/3 deel worden veroorzaakt door de Franse kalimijnen in de Elzas (zie tabel 5.1). Inmiddels is een nieuwe fase van het "zoutverdrag" (uit 1976) ingevuld waarbij Frankrijk zich verplicht heeft om de stort van afvalzout te reduceren bij overschrijding van een gehalte van 200 mg/l bij Lobith en een afnemende afvoer. Tijdens dergelijke perioden wordt dan 42-56 kilo per seconde teruggehouden. Gemiddeld zal dit jaarlijks 41

een reductie van 20-25 kg/s betekenen. Het zout zal later (na 1998) overigens alsnog gestort worden. Momenteel produceren de beide kalimijnen jaarlijks ± 40.000 ton per jaar. In 1998 zal (naar verwachting) e£n mijn gesloten worden en vanaf 2004 zal de gehele productie worden gestaakt. Tot die tijd moeten de drinkwater-

Belasting Rijn bij Lobith (kg/sec) Natuurlijke belasting

zijrivieren

125

Duitse industrie, mijnen en rwzi's

Franse kalimijnen

115 355

Tabel 5.1: Zoutbelasting Rijn.

bedrijven veel moeite doen om de gewenste kwaliteit te halen want de norm van 200 mg/l wordt geregeld overschreden (figuur 5.5).

Lobith, eWorld* KkV maBraJ.fi 1 I U (mcjll) ISO 900

250

Natrium en bromide Tegenwoordig zijn de natrium- en bromidegehalten een punt van zorg voor de drinkwaterbedrijven. Het natriumgehalte (tussen 50 en 150 mg/l) overschrijdt regelmatig de WHO-norm voor drinkwater die op 120 mg/l is gesteld. Het bromide (tussen 0,1 en 0,4 mg/l) veroorzaakt problemen bij de bacteriedodende zuiveringstechniek met ozon door de vorming van toxische bromaten.

5.8

aoo 1(0 100

I (I

A«

i.P / v \ M^/»» JV ]

J *\fffi\ji

0 1

•

Figuur 5.5: Chloridegehalte.

Zware metalen.

De belasting met zware metalen is spectaculair gedaald sinds de beginjaren 70. De laatste jaren blijven de gehalten in water op eenzelfde niveau. Toch veroorzaken de huidige gehalten nog altijd problemen, niet zozeer in de waterfase maar wel in het sediment. De meeste metalen hechten sterk aan de, in het water zwevende stofdeeltjes (klei- en organische deeltjes) die hierdoor worden verontreinigd. In rustig, stagnant water bezinkt dit zwevende stof en vormt sediment. Bij baggerwerkzaamheden blijken vervolgens de gehalten aan zware metalen vaak zo hoog dat het een probleem vormt voor de verwerking van het materiaal. In de normen van de Algemene Milieu-Kwaliteit (AMK) uit de Derde Nota Waterhuishouding, wordt hiermee rekening gehouden. De aan de norm van de AMK te toetsen meetwaarden (de toetswaarde) van de gehalten in het zwevende stof, zoals gemeten bij Lobith, zijn in tabel 5.2. weergegeven. Hierbij is omgerekend naar een standaard zwevende stof. De zware metalen cadmium, kwik, zink, nikkel en koper voldoen niet aan de AMK-normen voor het zwevende stof. De gehalten aan lood en chroom zitten daarentegen al ruim beneden deze normen (figuur 5.6 en 5.7). De toetsresultaten voor de andere Rijnlocaties leveren vergelijkbare resultaten. 42

1991

Norm AMK 1990 toetszwev. stof toets(mg/kg) resultaat waarde

Parameter

toetswaarde

. -

5.5 1.7 208 149 968 91 168

6.3 2.3 262 218 1206 75 181

1992 toetsresultaat

toetswaarde

toetsresultaat

4.0 1.5 184 139 848 78 137

. + + -

cadmium kwik lood chroom zink nikkel koper

3 0.75 795 720 720 53 53

Tabel 5.2:

Toetswaarden en -resultaten zware metalen. Lobith, 1990-1992.

+ -

+ "

Dit alles heeft uiteraard zijn gevolgen voor de kwaliteit van de waterbodem waar het zwevende stof dat bij Lobith langs stroomt, vroeg of laat terechtkomt.

Maassluis. metalen (zwev.stof) rrwdianen, 1988-1992 (mg/kg)

Lobith, metalen (zwev.stof) 12

medlanen, 1988-1992 (mg/kg) 3 1966 |

1969

1990

1M1

ill 1692

c u r 10)

Figuur 5.6: Metalen Lobith.

5.9

Figuur 5.7: Metalen Maassluis.

Organische microverontreinigingen.

De grote groep "organische microverontreinigingen" is wellicht het meest spraakmakend als het gaat om de waterkwaliteit van de Rijn. Aangezien er vrijwel oneindig veel stoffen zijn die onder deze noemer vallen, zal dit nog wel even zo blijven. Veel parameters en stofgroepen zijn al vele jaren onderwerp van studie en beperkende maatregelen zoals de polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK), de polychloorbifenylen (PCB) en de organochloor-pesticiden waaronder lindaan, DDT en aldrin, dieldrin en endrin. Van de meeste stoffen zijn de gehalten in de afgelopen jaren inderdaad gedaald. Overigens geldt ook bij de organische microverontreinigingen dat de verbetering van de waterfase nog niet een totale verbetering inhoudt. Veel van deze stoffen adsorberen sterk tot zeer sterk aan het zwevende stof. De kwaliteit van 43

het zwevende stof (de toekomstige waterbodem!) laat dan ook voor een flink deel van deze verontreinigingen nog veel te wensen over. Behalve de reeds lang bekende stoffen worden er vrijwel continu nieuwe stoffen gefabriceerd (waaronder pesticiden) die de aandacht vragen. Na de organochloorpesticiden kwamen de organofosfor-pesticiden en tegenwoordig staan ook de polaire stoffen en dioxines sterk in de belangstelling. Dit betekent dat de meetinspanning en analysetechnieken voortdurend moeten worden aangepast. Zo worden onder meer stoffen als nitrobenzeen en de goed in water oplosbare (polaire) bestrijdingsmiddelen atrazine en simazine in het kader van de bewaking tegenwoordig voortdurend gemeten, samen met tientallen andere organische verbindingen. PCB Polychloorbifenylen is de verzamelnaam voor een groep van ruim 200 verbindingen die geen elektriciteit maar wel warmte geleiden. Daarom zijn ze veelvuldig gebruikt in transformatoren en condensatoren maar ook in drukinkten, verven en olien.

LobWi. PCB-138 (op produdbaara)

Lobith. PCB-138 (rwevstoO

lawjavnaMaaa^ 1M0-1W2 (ugAg)

aa-V-^dOaMa* 1SM-19S2 (uoAg)

Figuur 5.8: PCB in zwevende stof.

Figuur 5.9: PCB in paling (RIVO).

Deze stoffen breken vrijwel niet af en hopen zich sterk op (accumuleren) in vetweefsel. Dieren aan het einde van voedselketens bouwen zeer hoge concentraties op die de vruchtbaarheid en het broedsucces verminderen. Inmiddels worden de PCB in alle wereldzeeen, tot in de polen aangetoond. Onder andere door nalevering en atmosferische depositie komen ze nog steeds vrij. Tegenwoordig worden in de Duitse en Franse mijnen PCB-vervangende stoffen gebruikt zoals Ugilec en DBBT die kenmerken hebben van zowel PCB als van andere giftige stoffen. Ze worden in toenemende gehalten in het oppervlaktewater en in paling uit Rijn en Maas aangetroffen. Het is de vraag of de situatie hiermee niet van de regen in de drup geraakt. PCB zijn voornamelijk aan klei- en organische stofdeeltjes gebonden. Het onderzoek wordt dan ook uitgevoerd in het zwevende stof of in organismen (paling). In figuur 5.8 en 5.9 zijn de gehalten weergegeven van congeneer PCB138 in zwevende stof en paling. Duidelijk is dat de normen nog steeds ruim worden overschreden hoewel er al jaren restricties zijn op het gebruik voor deze stoffen. 44

PAK Ook de PAK zijn een verzameling van een groot aantal verbindingen en de gehalten hiervan zijn nog altijd een groot probleem. Een aantal van de PAK zijn carcinogeen. Ze komen vrij bij verbrandingsprocessen en door uitloging van scheepsteer en gecreosoteerde oeververstevigingen. Een belangrijke bron is het verkeer. Voor het oppervlaktewater is veruit de voornaamste bron de uitloging van scheepsteer. Er bestaan strenge normen voor deze stoffen. Uit het onderzoek blijkt dat de gehalten nog steeds ruim boven deze normen liggen (figuur 5.10). De hoge PAK-gehalten zijn dikwijls de

Lobilh, PAK. 6 Bomsfl (zwov.stof) |«aYBa«nMaa» 25%) en subdominante taxa ( > lOen

[PDF] de-rijn-en-rijntakken-verleden-heden-en - Free Download PDF (2024)

References