7 Waterkwaliteit en bodemkwaliteit

7.1 Databronnen en inleiding databewerking en -presentatie

7.1.1 Databronnen

Voor waterkwaliteit zijn er diverse continue monitoringsprogramma’s:

• Monitoring Waterstaatkundige Toestand des Lands (MWTL) op de locaties Steenbergen en Oesterdam, uitgevoerd door RIjkswaterstaat
  
• Metingen van het Hydro Meteo Centrum (HMC) op vier meetpalen in het Volkerak-Zoommeer
  
• TSO metingen: verticale profielmetingen van temperatuur (T), chloride (S, saliniteit) en zuurstof (O) op een gevaren raai in het Krammer-Volkerak, Eendracht, Zoommeer en Bathse spuikanaal
  
• Metingen van de waterschappen Brabantse Delta, Hollandse Delta en Scheldestromen ten behoeve van de nutriëntenbalans

Sinds 2019 vindt er continue monitoring van de waterkwaliteit plaats met behulp van een hyperspectrale camera (WISP opstelling van RWS) bij Galathea haven om blauwalgen en chlorofyl te meten.

MWTL databeschikbaarheid voor eutrofiëringsgerelateerde parameters

De MWTL monitoring wordt tegenwoordig uitgevoerd bij twee meetstations: Steenbergen (STEENBGN) en Oesterdam (OESTDM). Het meetstation Steenbergen is gelegen te midden van het Krammer-Volkerak. Het meetstation Oesterdam ligt iets ten zuiden van het Zoommeer. In figuur 7.1 wordt een overzicht gegeven van de waterkwaliteit gerelateerde parameters die beschikbaar zijn in de MWTL dataset voor het Volkerak-Zoommeer voor de periode 1990-2020. Enkele meetstations die alleen vóór 1990 bemeten zijn, zijn niet in dit overzicht opgenomen, maar zijn wel beschikbaar bij waterinfo.rws.nl. De meetstations Philipsdam oost en Volkerak meetplaats 02 zijn tot eind jaren 1990 bemeten en worden verder niet meegenomen in dit rapport dat zich richt op de afgelopen 20-25 jaar.

Figuur 7.1: Beschikbaarheid van eutrofieringsgerelateerde data; zwarte strepen geven aan dat er data beschikbaar zijn

7.1.2 Inleiding MWTL databewerking en -presentatie

De MWTL locaties worden eens per maand (winterhalfjaar) of eens per twee weken (zomerhalfjaar) bemonsterd. Er wordt altijd 1 meter onder het wateroppervlak bemonsterd. In het zomerhalfjaar kan ook halverwege de waterkolom en 1 meter boven de bodem worden bemonsterd. De frequentie van de bemonstering is geschikt voor het identificeren van seizoenspatronen en van langjarige trends. Voor kortdurende gebeurtenissen in orde van dagen tot een week is de frequentie te laag: het risico is aanwezig dat een gebeurtenis in de meetserie gemist wordt. Een langjarige reeks kan eventueel wel gebruikt worden om vast te stellen of een gebeurtenis kan voorkomen. Of dit kan hangt wel van de aard van de gebeurtenis.

Voor de datapresentatie wordt uitgegaan van het maandgemiddelde en van het jaargemiddelde. Als er meerdere metingen binnen een maand zijn gedaan, worden deze gemiddeld om te komen tot het maandgemiddelde. Dit zal vooral voorkomen in het zomerhalfjaar. Vervolgens wordt voor het jaargemiddelde gemiddeld over alle maandgemiddelden. Zo wordt voorkomen dat een maand met meerdere metingen zwaarder weegt in het jaargemiddelde dan een maand met maar een meting. Aanvullend wordt soms gebruik gemaakt van het zomergemiddelde en het wintergemiddelde, ofwel het gemiddelde van de maandgemiddelden over respectievelijk april-september en oktober-maart.

De concentraties van de parameters wordt op (maximaal) vier manieren getoond.

1. Lange termijn verloop van de jaargemiddelde concentraties. Deze representatie geeft een indruk van het verloop van de concentraties vanaf 1990 (of vanaf het begin van de meetserie) zonder enige statistische analyse.
   
2. De lineaire trend over de laatste 10 jaar. Deze wordt geschat uit de jaargemiddelde concentraties. De regressielijn wordt alleen getoond in het geval er een significante opgaande of afgaande trend is berekend (met een betrouwbaarheid van p < 0,05).
3. Een “heatmap” waarbij maandgemiddelde waarden als kleuren worden geplot in een matrix van jaren en maanden. Dit laat zowel de variatie over de jaren als over de seizoenen zien.
4. in sommige gevallen wordt een “breekpunt” plot toegevoegd. Deze is het resultaat van een statistische berekening waar significante veranderingen in jaargemiddelde concentraties getoond worden als breekpunten. De aanname van deze analyse is altijd dat de concentratie in de tijd niet verandert. Elke afwijking hiervan wordt in de grafiek getoond als een breekpunt met een betrouwbaarheidsinterval.

7.2 Continue metingen van watertemperatuur en chloride

De continue metingen worden uitgevoerd op vier meetpalen in het Volkerak-Zoommeer (zie figuur 3.2 voor locaties op de kaart). Meetpaal Volkerak-Galathea is gelegen in het Krammer-Volkerak tussen de mondingen van de Dintel en de Steenbergse Vliet. Meetpaal Vossemeer ligt ongeveer halverwege het Eendracht kanaal. Maatpalen Bathse spuikanaal inloop en Bathse brug liggen relatief dichtbij elkaar ten zuiden van het Zoommeer bij de ingang en ongeveer halverwege het Bathse spuikanaal. Voor watertemperatuur en chloride wordt gemeten op een bovensensor en een ondersensor. De bovensensor bevindt zich op circa NAP -1 m; de ondersensor op circa NAP -4 m.

7.2.1 Watertemperatuur

De watertemperatuur is vrijwel gelijk voor de boven- (b) en ondersensor (o) van de verschillende meetpalen (figuur 7.2). Dit betekent dat er in de bovenste vier meter van de waterkolom geen temperatuurstratificatie voorkomt. Verder is er geen duidelijke trend of trendbreuk te zien.

Figuur 7.2: Watertemperatuur gemeten met meetpalen.

7.2.2 Chloride

Het waterbeheer is erop gericht om de chlorideconcentratie tussen 15 maart en 15 september niet de 450 mg/l te laten overschrijden bij de ondersensor van meetpaal Bathse brug bij Deltan.

In figuur 7.3 is te zien dat deze waarde in sommige jaren overschreden wordt tussen genoemde datums, het meest duidelijk in 2011. Andere jaren blijft de chlorideconcentratie over het algemeen onder de 450 mg/l.

Figuur 7.3: Chlorideconcentratie gemeten met meetpalen. Het blauwe deel representeert waarden tot 450, en rood 450 en hoger. In de grafiek worden de kleuren alleen gebruikt voor de periode van 15 maart tot 15 september.

7.3 Nutriënten

## Dit hoofdstuk is het laatst bijgewerkt op  2024-10-23

Nutriënten worden gemeten op verschillende locaties in het Volkerak-Zoommeer (figuur 7.4).

Figuur 7.4: Kaart met locaties waar opgelost fosfaat is gemeten. De grootte van de cirkel is indicatief voor het aantal metingen.

7.3.1 Fosfaat

Het jaargemiddelde van opgelost anorganisch ortho-fosfaat (PO4) varieert tussen ongeveer 0,05 mg/l en 0,10 mg/l over de laatste 30 jaar (figuur 7.5). Totaal fosfaat (TP) is iets variabeler van jaar tot jaar met waarden tussen 0,07 mg/l en 0,20 mg/l. Opgelost ortho-fosfaat is jaargemiddeld circa 50%-70% van totaal-fosfaat. Uitzondering zijn de jaren 2008-2010; opgelost organisch ortho-fosfaat is dan slechts ongeveer 35% van totaal-fosfaat. De reden voor deze uitzondering is niet onderzocht.

Figuur 7.5: Jaargemiddelde concentratie van fosfaatverbindingen in het Volkerak Zoommeer. PO4 = anorganisch fosfaat, TDP is totaal opgelost fosfaat, TP is totaal fosfaat.

Over de afgelopen 10 jaar () neemt anorganisch fosfaat in de winter significant toe bij beide stations (figuur 7.6). De zomergemiddelden laten geen significante lineaire trend zien, maar op het oog lijkt er wel ook in de zomermaanden sprake te zijn van een toename in de laatste 3 jaar (figuur 7.7).

Figuur 7.6: Wintergemiddelde fosfaat trend over de laatste 10 jaar

Figuur 7.7: Zomergemiddelde fosfaat trend over de laatste 10 jaar

Een breekpuntanalyse over de opgelost fosfaatconcentraties in de periode na 2000 laat een stapsgewijze afname zien rond 2003 en weer een stapsgewijze toename rond 2015 (figuur 7.8 op station Steenbergen. Voor Oesterdam was de toename in 2015 ook gevonden (niet getoond), maar ten tijde van de afname in 2003 zijn hier geen metingen beschikbaar.

Figuur 7.8: Breakpoint analyse voor Fosfaat voor de periode 2000 - 2020, dus na de oligotrofiering bij station Steenbergen. Groene lijn is het langjarig gemiddelde, blauw is de gemiddelde concentratie in de onderscheiden deelperioden, de verticale onderbroken lijnen zijn de meest waarschijnlijke breekpunten en de rode lijnen geven de onzekerheid daarin aan.

Het seizoensverloop van fosfaat laat zien dat de concentratie het hoogst is in de nazomer en winter (figuur 7.9).

Figuur 7.9: Heatmap van fosfaat. Seizoensvariatie is verticaal uitgezet, lange termijn variatie horizontaal. Enkele outliers hoger dan 1 mg/l (> 99 percentile) zijn hier buiten beschouwing gelaten om de overige variatie goed te kunnen weergeven.

7.3.2 Stikstof en Opgelost anorganisch stikstof (DIN)

Anorganisch geoxideerd stikstof is deels gerapporteerd als NO3+NO2 en NO2, en gedeeltelijk als NO3 en NO2. Voor de berekening van totaal opgelost anorganisch stikstof (DIN) is de som van NO3+NO2+NH4 gebruikt. Totaal stikstof is al lang niet meer gemeten. Wel wordt nog Kjeldahl stikstof gemeten (gereduceerd stikstof: opgelost ammonium (NH4) en stikstof in organisch materiaal). Op station Oesterdam ontbreken data voor een periode van ongeveer 17 jaar.

De jaargemiddelde concentraties laten vanaf 2003 een relatief stabiel beeld zien (figuur 7.10). Van 1990 tot 2003 laat de NO3+NO2 concentratie - die voor 95% of meer uit NO3 bestaat - een grote variatie van 2 tot 6 mg/l zien. Vanaf 2003 varieert de jaargemiddelde nitraatconcentratie tussen 2 en 3 mg/l met een licht dalende trend in Steenbergen en een sterker dalende trend in Oesterdam sinds 2010. De jaargemiddelde Ammonium concentratie is met 0,1-0,2 mg/l laag. Aangezien de jaargemiddelde Kjeldahl concentratie circa 1,0 mg/l is, bestaat dat voor het grootste deel (80% of meer) uit organisch stikstof. In ammonium en Kjehdahl is geen dalende trend zichtbaar.

Figuur 7.10: Lange termijn veranderingen van opgeloste stikstofcomponenten.

De gemiddelde winter DIN concentratie laat hetzelfde patroom zien als de jaargemiddelde concentratie (figuur 7.11). De wintergemiddelde concentratie is iets hoger dan de jaargemiddelde concentratie doordat de DIN concentratie in de zomermaanden verlaagd wordt door primaire productie.

Figuur 7.11: Lange termijn van gemiddeld opgelost anorganisch stikstof in de wintermaanden.

De op het oog afnemende concentratie van DIN in de winter vanaf 2010 is bij beide stations statistisch significant (p < 0,05, figuur 7.12). Over deze periode neemt de concentratie gemiddeld over de wintermaanden af van ca 4 tot ca 2 mg N/l. Echter, periode waarover de trend bepaald wordt, is een cruciale aanname die nader onderzocht moet worden. Bekeken over een langere periode wordt geen statistisch significante trendbreuk gevonden (figuur 7.13).

Figuur 7.12: Opgelost anorganisch stikstof trend over de laatste 10 jaar

Er is na 2000 1 breekpunt in de jaargemiddelde concentratie opgelost anorganisch stikstof gevonden, een verlaging rond 2002. Een recente verlaging rond 2017 is op deze tijdsschaal niet significant (figuur 7.13).

Figuur 7.13: Breakpoint analyse voor opgelost anorganisch stikstof voor de periode 1999 - 2016, dus na de oligoofiering. Groene lijn is het langjarig gemiddelde, blauw is de gemiddelde concentratie in de onderscheiden deelperioden, de verticale onderbroken lijnen is het meest waarschijnlijke breekpunt en de rode lijn geeft de onzekerheid daarin aan.

De variatie van DIN over het seizoen is gelijk door de jaren heen. De concentraties DIN zijn hoger in de winter, bereieken een minimum in mei of juni en blijven dan laag tot oktober.

Figuur 7.14: Heatmap van opgelost anorganisch stikstof. Seizoensvariatie is verticaal uitgezet, lange termijn variatie horizontaal

7.3.3 Stikstof/fosfaat-ratio’s

De winterratio DIN/DIP is indicatief voor wat mogelijk de beperkende factor kan worden voor fytoplankton groei in de lente/zomer. In de voorjaarsbloei worden DIN en DIP in een bepaalde verhouding gebruikt door fytoplankton, waarbij het verschil in deze verhoudingen bepaalt of DIN dan wel DIP het eerste opraakt. Hiervoor wordt vaak de “Redfield ratio” (16:1 mol:mol, of 6.4 : 1 g/g) gebruikt. De overgang van een fosfaatgelimiteerd systeem naar een stikstof- en fosfaatgelimiteerd systeem ligt waarschijnlijk bij een winter DIN/DIP ratio van 30:1 tot 50:1 mol:mol, of 12:1 tot 20:1 g:g (Ptacnik et al., 2010). Voor de berekening van de ratio worden overigens alleen de biobeschikbare fracties gebruikt. Met name van stikstof is bekend dat een aanzieklijk deel tot wel 10%-20% van het totaal-stikstof in een inerte, niet biobeschikbare vorm aanwezig kan zijn.

De winter DIN/DIP ratio is zeer hoog, maar variabel, geweest in de periode 1990 tot 2015. Voor 1990 en de laatste jaren is deze lager, maar nog niet onder de redfield ratio. Wel komt de ratio in de buurt van waarden waarbij strikte stikstoflimitatie overgaat in gecombineerde stikstof- en fosforlimitatie. Bij Oesterdam is deze ratio nog iets lager dan bij Steenbergen.

Figuur 7.15: Lange termijn veranderingen van jaarlijks gemiddeld (winter) opgelost anorganisch stikstof - fofaat ratio.

Er zijn geen grote breekpunten in de DIN/DIP ratio na 2000. De laatste jaren lijkt een verlaging opgetreden te zijn, maar het het moet nog blijken hoe deze trend zich gaat voortzetten.

Figuur 7.16: Breakpoint analyse voor opgelost anorganisch stikstof - fofaat ratio voor de periode 1999 - 2019, dus na de oligofiering. Groene lijn is het langjarig gemiddelde, blauw is de gemiddelde concentratie in de onderscheiden deelperioden, de verticale onderbroken lijnen is het meest waarschijnlijke breekpunt en de rode lijn geeft de onzekerheid daarin aan.

De seizoensvariatie van DIN/DIP laat zien dat de hoogste waarden in het voorjaar optreden. Dit wijst op een voorjaarsbloei die meer P dan N-gelimiteerd zou zijn. Naar de zomer toe neemt DIN/DIP weer sterk af. Ook is de toename in het voorjaar de laatste jaren minder sterk dan daarvoor (figuur 7.17).

Figuur 7.17: Heatmap van de ratio opgelost anorganisch stikstof/opgelost fosfaat (DIN/DIP). Seizoensvariatie is verticaal uitgezet, lange termijn variatie horizontaal. De gemiddeld optimale ratio voor fytoplankton (Redfield ratio) ligt op 6,4 g/g.

7.3.4 Silicaat

Er zijn (nog) geen silicaatdata beschikbaar. Een aanvraag bij RWS leverde tot nu toe geen data voor na 1990. Er is dan ook geen analyse gedaan.

–>

7.4 Organisch Koolstof

Het jaargemiddelde van totaal organisch koolstof (TOC)en opgelost organisch koolstof (DOC) laat een duidelijke afname zien over de laatste 25 jaar. Voor TOC vond er een toename plaats tussen het jaar 1990 t/m 1994 met een verdubbeling van 6 mg/l naar ongeveer 12 mg/l, dit is hierna van 1994 t/m 2017 weer gehalveerd naar ongeveer 5 mg/l. Voor DOC lijkt dit vanaf 2006 meer gestabiliseerd met een jaar op jaar variatie (figuur 7.18).

Particulair organisch Koolstof (POC) is voor de geselecteerde periode bij deze meetlocaties niet bemeten, deze organische verbinding kan uitgerekend worden vanuit het verschil tussen TOC en DOC. Op basis van het verschil tussen TOC en DOC blijkt dat POC sinds 1994 steeds verder is afgenomen. In 2016 is een meetfout zichtbaar, omdat DOC hoger is dan TOC.

Figuur 7.18: Jaargemiddelde concentratie van organische koolstofverbindingen in het Volkerak Zoommeer. TOC is Totaal organische kooflstof, DOC is totaal opgeloste organische koolstof.

`

7.5 Zuurstof

Aan de oppervlakte (MWTL metingen) vertoont de concentratie zuurstof maar weinig variatie over de lange termijn. Dit is ook niet echt te verwachten vanwege de goede uitwisseling met de atmosfeer. De concentratie in de winter (figuur 7.20) is hoger dan in de zomer (figuur 7.19) vanwege een hogere oplosbaarheid bij lage temperatuur.

Figuur 7.19: Variatie van jaargemiddelde zuurstofconcentratie voor de zomermaanden.

Figuur 7.20: Variatie van jaargemiddelde zuurstofconcentratie voor de wintermaanden

Over de laatste 10 jaar is er alleen een significante trend (p < 0,05) te zien op locatie Oesterdam, waar de jaargemiddelde zuurstofconcentratie is toegenomen (zie figuur 7.21).

Figuur 7.21: Trend in oppervlakte zuurstofconcentratie over de laatste 10 jaar voor de MWTL stations.

De trendbreukanalyse laat zien dat er rond 2003 een verlaging is opgetreden van de zuurstofconcentratie bij station oesterdam (zie figuur 7.22) en station Steenbergen (geen figuur). Dit valt samen met onder andere de verandering in pH rond dezelfde tijd. De onzekerheid in het tijdstip is groot, zodat dit ook gezien kan worden als een meer geleidelijke afname in een relatief korte periode.

Figuur 7.22: Trendbreukanalyse voor jaargemiddelde zuurstof concentratie op station Oesterdam. De verticale gebroken lijnen geven tijdstippen weer waarop een significante verandering van het gemiddelde plaatvindt. De rode banden eronder geven de onzekerheid aan. De blauwe lijn geeft de variatie van het gemiddelde over de verschillende perioden aan.

Een overzicht over alle metingen (maandgemiddeld) is te zien in de figuur 7.23. Hier is de seizoensdynamiek te zien (o.a. hoger in de winter vanwege de lagere temperatuur).

Figuur 7.23: Variatie in de maandgemiddelde zuurstofconcentratie aan de oppervlakte voor de MWTL stations over de jaren (horizontaal) en over seizoenen (verticaal).

7.6 Stratificatie en zuurstofloosheid.

In het Volkerak-Zoommeer worden elk jaar diepteprofielen gemeten van zoutgehalte (chloride), temperatuur, zuurstof en nog een paar andere parameters (https://waterberichtgeving.rws.nl/monitoring/tso-metingen/volkerak en https://waterberichtgeving.rws.nl/monitoring/tso-metingen/zoommeer). Deze metingen worden verricht sinds 1987. Het aantal metingen en de gemeten parameters varieert per locatie en in de tijd. Per jaar wordt 12-15 keer gemeten, zie figuur 7.24.

Figuur 7.24: Aantal meetreeksen per jaar door de tijd heen in het Volkerak Zoommeer.

Het aantal meetlocaties is de laatste jaren afgenomen. Hieronder zijn de locaties te zien waar vanaf 2010 meer dan 200 metingen (diepteprofielen) van opgelost zuurstof zijn verricht.

Figuur 7.25: Kaart met geclusterde locaties met meer dan 200 metingen door de tijd heen.

De zuurstofverzadiging in % laat zien dat er zo nu en dan waarden worden gemeten van 40% of lager. Deze waarden treden alleen op in de diepere delen en in de zomer. De laagste waarde die gemeten is, bedraagt 21% (op 14 augustus 2018).

Figuur 7.26: Zuurstofverzadiging.

Dichtheidsprofielen 7.27 laten zien dat er in de zomerperiode stratificatie op kan treden. Dit zorgt ervoor dat het verticale zuurstoftransport door menging afneemt, en het bodemwater dus minder snel van zuurstof kan worden voorzien. Wanneer tegelijk de zuurstofvraag van het bodemwater groter is dan het maximale verticale transport van zuurstof, kan de zuurstofconcentratie in het bodemwater afnemen.

Figuur 7.27: Dichtheid als functie van diepte en tijd in VZM.

Figuur 7.28: Saliniteit als functie van diepte en tijd in VZM.

Figuur 7.29: Chloride als functie van diepte en tijd in VZM.

Figuur 7.30: Temperatuur als functie van diepte en tijd in VZM.

7.7 Zwevend stof

Zwevend stof is de verzamelnaam voor het materiaal dat op een filter blijft liggen. Het bestaat vaak voor het grootste gedeelte uit gesuspendeerd silt, maar bevat ook plankton en organische resten, al dan niet gebonden aan het silt.

In het Volkerak Zoommeer is de Zwevend stof concentratie toegenomen van minder dan 5 mg/l in 1990 tot ongeveer 10 mg/l bij Steenbergen en 12 mg/l bij Oesterdam in de periode 2000 - 2007. Rond 2008-2009 daalde de jaargemiddelde concentratie snel naar circa 3 m/gl. Sindsdien is de jaargemiddelde zwevend stof concentratie weer iets opgelopen tot 5-7 m/gl (figuur 7.31).

Figuur 7.31: Variatie van jaargemiddelde zwevendstofconcentratie.

Over de laatste 10 jaar is er een significante toename van het jaargemiddelde zwevend stof in Steenbergen, maar niet in Oesterdam. (zie figuur 7.32). Het al dan niet significant zijn van de trend hangt sterk af van het aantal jaar waarover de trend berekend wordt.

Figuur 7.32: Trend in jaargemiddeld oppervlakte zwevendstofconcentratie over de laatste 10 jaar voor de drie MWTL stations. Alleen bij significante correlaties (lineaire regressie, p < 0.05) is een lijn toegevoegd in de figuur.

Een trendbreukanalyse over de hele gemeten periode in Steenbergen geeft aan dat de concentratie zwevend stof toenam rond 1998, en weer afnam rond 2007 (figuur 7.33). bij station Oesterdam was deze toename iets eerder (1994) volgens deze analyse

Figuur 7.33: Trendbreukanalyse voor jaargemiddelde zwevendstofconcentratie op station Dreischor over de hele gemeten periode. De verticale gebroken lijnen geven tijdstippen weer waarop een significante verandering van het gemiddelde plaatvindt. De rode banden eronder geven de onzekerheid aan. De blauwe lijn geeft de variatie van het gemiddelde over de verschillende perioden aan.

In station Oesterdam is er een significante toename te zien rond 1994 en een significante afname rond 2008 (figuur 7.34).

Figuur 7.34: Trendbreukanalyse voor jaargemiddelde zwevendstofconcentratie op station Oesterdam over de hele gemeten periode. De verticale gebroken lijnen geven tijdstippen weer waarop een significante verandering van het gemiddelde plaatvindt. De rode banden eronder geven de onzekerheid aan. De blauwe lijn geeft de variatie van het gemiddelde over de verschillende perioden aan.

Zwevend stof is over de jaren het hoogst in de herfst (aug-nov) (figuur 7.35). De laatste jaren is deze seizoensvariatie niet goed te zien.

Figuur 7.35: Variatie in de maandgemiddelde zuurstofconcentratie aan de oppervlakte voor de twee MWTL stations over de jaren (horizontaal) en over seizoenen (verticaal). Er is voor gekozen om alleen de periode vanaf 1990 te tonen om meer detail in de latere periode te kunnen zien.

7.8 Doorzicht

Het verticale doorzicht van het water in decimeter waterkolom vanaf het wateroppervlak d.m.v. een Secchi schijf is een maat voor de helderheid van het water. In Steenbergen is het doorzicht tegenwoordig ongeveer 20 dm. Tussen 1998 en 2009 is er een periode geweest met verlaagd doorzicht (10 dm). Bij Oesterdam ontbreken data om deze periode goed te duiden (figuur 7.36). Er zijn voor beide stations geen data over de laatste 5 jaar beschikbaar.

Figuur 7.36: Variatie van jaargemiddelde Secchidisk diepte (doorzicht).

Breekpuntanalyse laat zien dat er een significante stapsgewijze afname was rond 1993 en een toename rond 2008 bij station Steenbergen (figuur 7.37).

Figuur 7.37: Trendbreukanalyse voor jaargemiddeld doorzicht op station Steenbergen. De verticale gebroken lijnen geven tijdstippen weer waarop een significante verandering van het gemiddelde plaatvindt. De rode banden eronder geven de onzekerheid aan. De blauwe lijn geeft de variatie van het gemiddelde over de verschillende perioden aan.

De heatmap (figuur 7.38) voor Steenbergen laat ook duidelijk de periode van rond 1 m doorzicht van 1998 tot 2008 zien en het tot 1,5 tot 2,5 m toegenomen doorzicht na 2008. In deze laatste periode is het doorzicht over het algemeen het hoogst in het voorjaar en het laagst in de nazomer en de winter. De seizoensvariatie is niet voor alle jaren gelijk.

Figuur 7.38: Variatie in het maandgemiddeld doorzicht aan de oppervlakte voor de MWTL stations over de jaren (horizontaal) en over seizoenen (verticaal). De kleurenschaal is geforceerd tot een maximum van 50 mg/l om meer details zichtbaar te maken.

7.9 Chlorofyl a

Over de jaren is er grote variatie in het zomergemiddeld chlorofyl op station Steenbergen(figuur 7.39). Hoge waarden tot ongeveer 40 µg/l traden in de jaren voor 2005. Vanaf 2008 is de concentratie min of meer gelijk gebleven op iets minder dan 10 µg/l. Op station Oesterdam ontbreken metingen gedurende lange tijd. Hier zijn verder geen conclusies getrokken.

Figuur 7.39: Variatie in zomergemiddeld chlorofyl-a in microgram per liter aan de oppervlakte.

Over de laatste 10 jaar is er een significante (p < 0,05) stijging van de gemiddelde zomerconcentratie chorofyl-a bij station Oesterdam, maar niet bij station Steenbergen (figuur 7.40).

Figuur 7.40: Chlorofyl-a trend in het gemiddelde over de zomer over de laatste 10 jaar.

Er zijn twee signficante breekpunten te zien in het chlorofylgehalte op station Steenbergen, te weten rond 1999 (toename) en 2006 (afname). De toename bij 1999 heeft een grote onzekerheid in het precieze tijdstip en kan beter gezien worden als een geleidelijke toename (figuur 7.41).

Figuur 7.41: Trendbreukanalyse voor jaargemiddelde (zomermaanden) chlorofyl a concentratie op station Steenbergen. De verticale gebroken lijnen geven tijdstippen weer waarop een significante verandering van het gemiddelde plaatvindt. De rode banden eronder geven de onzekerheid aan. De blauwe lijn geeft de variatie van het gemiddelde over de verschillende perioden aan.

De hoogste chlorofylgehaltes treden over het algemeen op in de late zomer/herfst. In het voorjaar wordt ook een kleinere piek gezien (figuur 7.42.

Figuur 7.42: Variatie in maandgemiddeld chlorofyl a over de jaren (horizontaal) en over seizoenen (verticaal).

7.10 Zuurgraad

Over de jaren is er grote variatie in het jaargemiddelde zuurgraad (pH) op station Steenbergen en Oesterdam (figuur 7.43). Aan het begin van de meetreeks in 1990 werd een pH gemeten van rond 8,5. In het jaar 2010 was de pH weer lager, ongeveer 8,1 om daarna weer toe te nemen.

Figuur 7.43: Variatie in jaargemiddelde zuurgraad aan de oppervlakte.

Over de laatste 10 jaar is er een significante (p < 0,05) toename van de jaargemiddelde zuurgraad op zowel Steenbergen als Oesterdam (figuur 7.44). Dit wordt voor een deel veroorzaakt doordat in 2010 een extreem lage waarde gemeten werd. De trend over de laatste 20 jaar is bijvoorbeeld niet significant (figuur hier niet getoond).

Figuur 7.44: Jaargemiddelde zuurgraad trend over de laatste 10 jaar.

Er is een signficant breekpunten te zien in de zuurgraad op station Oesterdam, te weten een afname rond 2005. De afname bij 2005 heeft een grote onzekerheid in het precieze tijdstip en kan ook gezien worden als een geleidelijke afname (figuur 7.45). Bij station Steenbergen is geen significant breekpunt te zien in de jaargemiddelde zuurgraad.

Figuur 7.45: Trendbreukanalyse voor jaargemiddelde zuurgraad op station Oesterdam. De verticale gebroken lijnen geven tijdstippen weer waarop een significante verandering van het gemiddelde plaatvindt. De rode banden eronder geven de onzekerheid aan. De blauwe lijn geeft de variatie van het gemiddelde over de verschillende perioden aan.

De hoogste zuurgraad treedt over het algemeen op in de late zomer/herfst. In het voorjaar wordt ook een kleinere piek gezien (figuur 7.46. Dit is erg goed vergelijkbaar met de maxima van chlorofyl-a (figuur 7.42).

Figuur 7.46: Variatie in maandgemiddelde zuurgraad over de jaren (horizontaal) en over seizoenen (verticaal).

7.11 Zoutgehalte

vooraf: Niet alle zoutdata lijken op dit moment beschikbaar te zijn. Dit wordt aangevuld in een volgende versie van de systeemrapportage.

Zoutgehalte in het Volkerak Zoommeer ligt tegenwoordig rond de 1 promille. Voor het zoet worden, lag het zoutgehalte rond de 20 (Oesterdam) en 30 (Steenbergen) promille (figuur 7.47).

Figuur 7.47: Variatie van jaargemiddelde saliniteit voor de zomer- en wintermaanden (boven respectievelijk onder) over de jaren .

Over de laatste 10 jaar is er een significante verandering van de jaargemiddelde saliniteit in de zomermaanden op beide stations. (zie figuur 7.48). Deze trend is niet significant in de winter, of gemiddeld over het hele jaar (niet getoond).

Figuur 7.48: Trend in zomergemiddeld oppervlakte saliniteit over de laatste 10 jaar voor de MWTL stations. Alleen bij significante correlaties (lineaire regressie, p < 0,05) is een lijn toegevoegd in de figuur.

Een breekpuntanalyse moet nog uitgevoerd worden als de data compleet zijn.

Het seizoensverloop van zoutgehalte toont hogere waarden in de winter (figuur 7.49).

Figuur 7.49: Variatie in maandgemiddelde saliniteit aan de oppervlakte voor de MWTL stations over de jaren (horizontaal) en over seizoenen (verticaal). De kleurenschaal is geforceerd tot een maximum van 1,4 psu (circa 2500 mg/l chloride) om meer details zichtbaar te maken.

7.12 Watertemperatuur

De gemiddelde watertemperatuur in het zomerhalfjaar ligt tegenwoordig rond de 15-16 graden Celsius. Er is een gestage toename te zien van 14-15 ^oC in 1990 tot de huidige temperatuur (figuur 7.50). Dit is op allebei de stations ongeveer gelijk.

Figuur 7.50: Variatie van jaargemiddelde temperatuur voor het zomerhalfjaar.

De gemiddelde wintertemperatuur laat minder lange termijnvariatie zien. Gemiddeld is de temperatuur in de wintermaanden rond de 6 graden, maar er is redelijk wat variatie. 2010 was een recent koud jaar (3 graden).

Figuur 7.51: Variatie van jaargemiddelde temperatuur voor de wintermaanden.

Over de laatste 10 jaar is er geen significante toename van de jaargemiddelde zomertemperatuur op beide stations (zie figuur 7.52. De wintertemperatuur neemt wel significant toe over deze periode 7.53). Echter, bij kortere of langere periode is de trend niet meer significant.

Figuur 7.52: Trend in jaargemiddeld oppervlakte zomertemperatuur over de laatste 10 jaar voor de twee MWTL stations. Alleen bij significante correlaties (lineaire regressie, p < 0,05) is een lijn toegevoegd in de figuur. Hier is geen sprake van een significante trend.

Figuur 7.53: Trend in jaargemiddeld oppervlakte wintertemperatuur over de laatste 10 jaar voor de twee MWTL stations. Alleen bij significante correlaties (lineaire regressie, p < 0,05) is een lijn toegevoegd in de figuur. Hier is geen sprake van een significante trend.

Een trendbreukanalyse van de jaargemiddelde temperatuur (hele jaar) over de hele gemeten periode bij Oesterdam laat een stapsgewijze toename zien rond 1985. Het betrouwbaarheidsinterval rond de timing van deze toename (rood in figuur 7.54) is redelijk groot, wat betekent dat het ook om een geleidelijke toename kan gaan. Ditzelfde is te zien in Steenbergen (niet getoond), maar hier is de onzekerheid nog groter. Ook moeten die data nog een keer goed gecontroleerd worden op ontbrekende waarden (zie boven).

Figuur 7.54: Trendbreukanalyse voor jaargemiddelde temperatuur op station Oesterdam. De verticale gebroken lijnen geven tijdstippen weer waarop een significante verandering van het gemiddelde plaatsvindt. De rode banden eronder geven de onzekerheid aan. De blauwe lijn geeft de variatie van het gemiddelde over de verschillende perioden aan.

De variatie van temperatuur over het jaar is niet aan veel verandering onderhevig (figuur 7.55). Ook verschillen de maandelijkse variaties niet veel tussen de stations.

Figuur 7.55: Variatie in de maandgemiddelde temperatuur aan de oppervlakte voor de twee MWTL stations over de jaren (horizontaal) en over seizoenen (verticaal). De kleurenschaal is geforceerd tot een maximum van 50 mg/l om meer details zichtbaar te maken.

7.13 Zwemwaterkwaliteit en schelpdierwaterkwaliteit

Het Volkerak-Zoommeer vervult op dit moment geen functie als zwemwater of schelpdierwater.

7.14 (Zware) metalen

Metalen worden gemonitord in 3 verschillende fracties:

• opgeloste fractie
• aan deeltjes gebonden fractie in sediment
• aan deeltjes gebonden fractie in zwevend stof

Metingen worden verricht in het kader van de langjarige monitoring (MWTL).

7.14.1 Oppervlakte waterfractie

Figuur 7.56: Metalen gemeten in oppervlaktewater (ug/l) vanaf 2000. De gefitte curve is een local regression. Opgeloste fractie (links) en totale concentratie (rechts).

7.14.2 Bodem sedimentfractie

Jaarlijkse metingen.

Figuur 7.57: Metalen gemeten in het sediment (mg/kg drooggewicht).

7.14.3 Water gesuspendeerd sedimentfractie

Figuur 7.58: Metalen gemeten in gesuspendeerd sediment vanaf 2000 in mg/kg. De gefitte curve is een local regression.

7.15 Organische contaminanten

Organische contaminanten worden in het MWTL programma gemeten. De data zijn nog niet opgenomen in deze systeemrapportage.

7.16 Nieuwe stoffen

Voortdurend komen nieuwe chemicaliën op de markt. Deze of hun afbraakproducten worden nieuwe of opkomende stooffen genoemd. Ook door betere detectietechnieken worden lage concentraties van verontreinigende stoffen aangetroffen, die voorheen nog niet gedetecteerd konden worden. Nieuwe stoffen vormen - individueel maar zeker ook als cumulatief effect - een mogelijke bedreiging voor volksgezondheid en milieu. Voortdurend wordt door waterbeheerders onderzoek gedaan naar nieuwe stoffen. Zie voor informatie bijvoorbeeld de KRW website, Helpdesk water of de STOWA website.

Data en informatie over nieuwe stoffen zijn nog niet opgenomen in deze systeemrapportage.

7.17 Plastics

Data en informatie over plastics zijn nog niet opgenomen in deze systeemrapportage.

7.18 Stoffenbalans (Stikstof, Fosfaat en Seleen)

In Weeber, Altena en Nolte (2021) is een stoffenbalans opgesteld voor het Volkerak-Zoommeer. Deze stoffenbalans is opgesteld voor de nutriënten stikstof en fosfaat, waarbij waar mogelijk de organische verbindingen zijn onderscheden. Om de methodiek te testen op bruikbaarheid voor opkomende stoffen is ook seleen meegenomen. De stoffenbalans is op dag basis opgesteld voor de periode 2010 t/m 2018. De basis van deze stoffenbalans is de waterbalans opgesteld door Vergroesen (2020). In de stoffenbalans zijn de inkomende posten en uitgaande posten beschouwd, de interne processen zijn niet onderzocht. Deze stoffenbalans is gebaseerd op waar mogelijk meetdata en waar nodig modeldata of expertkennis.

Voor het opstellen van de stoffenbalans zijn de volgende bronnen beschouwd:

• Waterinfo voor Rijkswater waterkwaliteitsmetingen,
• WKP database voor waterkwaliteitsmetingen van de waterschappen,
• Z-info voor RWZI effluent debieten en waterkwaliteitsmetingen,
  
• Emissieregistratie voor puntbronnen en waar nodig diffuse bronnen,
• ANIMO voor agrarische waterkwaliteitsmodelresultaten,
• KRW-verkenner voor waterkwaliteitsmodelresultaten

Als methodiek is gekozen om zoveel mogelijk gebruik te maken van:

• metingen i.p.v. modelresultaten (betrouwbaarheid),
• maandelijkse waarden i.p.v jaarlijkse waarden (frequentie) en
• organische verbindingen i.p.v. stof totalen (detail).

Uit de bovenstaande bronnen is uiteindelijk de informatie uit Waterinfo, WKP database, Z-info, Emissieregistratie en de KRW-verkenner in de stoffenbalans gebruikt (Weeber, Altena, and Nolte 2021).

In de onderstaande tabel zijn de zijn de inkomende en uitgaande posten gedefinieerd die van belang zijn voor de stoffenbalans. In deze tabel is de richting van de post, de naam van de post, de beheerder van de post, de oorsprong van de stof die vanuit de post wordt aangeleverd aangegeven.

Groep	Richting	Namen	Data bron
Waterlichamen	IN	RWS: Volkerak sluizen; WSBD: Dintel, Steenbergse vliet, Zoom, Binnen Schelde, Aflaat Markiezaatsmeer	Debiet: Water- en chloride balans studie; KRW-verkenner Concentratie : Waterinfo, WKP database;
Polders	IN	WSBD: Afvoer gemaal Prins Hendrikpolder, Afvoer gemaal de Pals, Afvoer gemaal Zoute Sluis; WSHD: Afvoergemaal De Haas van Dorsser, Afvoergemaal De Eendracht, Afvoergemaal Galathee, Afvoer gemaal Het Oude land; WSSS : Afvoergemaal Van Haaften, Afvoergemaal Drie Grote Polders, Afvoergemaal De Eendracht	Debiet: Water- en chloride balans studie; Concentratie: WKP database; Vracht: Emissieregistratie
RWZI’s	IN	WSBD: RWZI Dinteloord; WSHD: RWZI Ooltgensplaat, RWZI Oude Tonge; WSSS: RWZI Tholen	Debiet: Z-info Concentratie: Z-info
Industrie	IN	WSBD: SABIC Innovatie Plastics BV, Allnex Netherlands BV	Vracht: Emissieregistratie
Depositie	IN	VZM: Depositie	Vracht: Emissieregistratie
Binnenvaart	IN	VZM: Binnenvaart	Vracht: Emissieregistratie
Polders	UIT	WSBD: MDV boezem inlaat, Prins Hendrikpolder inlaat, Avergnepolder inlaat, Polder Nieuw Vossemeer inlaat; WSHD: Inlaatduiker Zuiderland, Inlaatduiker Aymon-Louise, Inlaat de Eendracht, Inlaat Galathee, Inlaat Het Oudeland WSSS: Inlaat Van Haaften, Inlaat Drie Grote Polders, Inlaat Oud Kijkuit, Inlaat Deurloo, Inlaat en gemaal Rilland, Inlaat Campweg	Debiet: KRW-Verkenner Concentratie: Waterinfo
Waterlichamen	UIT	RWS: Krammersluizen, Bathse spuisluis, Kreekraksluizen	Debiet: Water- en chloride balans studie; Concentratie: Waterinfo

Voor de relevante beheerders Rijkswaterstaat (RWS), Waterschap Brabantse Delta (WSBD), Waterschap Scheldestromen (WSSS) en Waterschap Hollandse Delta (WSHD) zijn afkortingen gebruikt.

De aan- en afvoer uit de polders gebaseerd op het document Coonen, Kersbergen en van den Brink (2017) en Vergroesen (2020).

In de verschillende bronnen worden organische verbindingen van stikstof en fosfaat op verschillende manieren gemeten (na filtratie en voor filtratie). Dit is waar nodig doormiddel van een verrekeningsfactor eenduidig gemaakt.

Dit levert een databeschikbaarheid overzicht op zoals te zien in figuur 7.59 en figuur 7.60. Zoals te zien is vanuit deze figuren is er in delen van jaren niet gemeten en zijn sommige aanvoerroutes geheel niet bemeten. Deze zijn ingevuld vanuit metingen van eerdere jaren van dezelfde locatie of metingen vanuit een vergelijkbare locatie. Ook zijn de organische verbindingen waar nodig berekend vanuit de andere gemeten organische verbindingen.

Figuur 7.59: Data beschikbaarheid vanuit waterkwaliteitsmetingen voor N-Kjeldahl in mg/l voor de bronnen van het Volkerak-Zoommeer (Weeber, Altena, and Nolte 2021).

Figuur 7.60: Data gebruik vanuit de Emissieregistratie voor N-totaal in kg/d voor de bronnen van het Volkerak-Zoommeer (Weeber, Altena, and Nolte 2021).

In combinatie met de waterbalans zijn voor de stoffenbalans de vrachten berekend. In figuur 7.61 en figuur 7.62 worden hiervan de cumulatieve vracht voor stikstof en voor fosfaat getoond per groep van bronnen. Hierbij is onderscheid gemaakt in regionale waterlichamen (bijv. Dintel en Steenbergse vliet) en RWS Waterlichamen (instroom vanuit Hollandsch Diep, uitstroom naar Ooster- en Westerschelde).

Figuur 7.61: Cumulatieve stoffenbalans voor N-totaal vracht in het Volkerak-Zoommeer. RWS waterlichamen zijn hier stofvrachten afkomstig uit Rijkswateren en die worden ontsloten door de Volkeraksluizen, Krammersluizen, Kreekraksluizen, Bergse diepsluis en Bathse spuisluis. Regio waterlichamen zijn hier de Dintel, Steenbergse vliet, Zoom, Markiezaatsaflaat en Binnenschelde (Weeber, Altena, and Nolte 2021).

Figuur 7.62: Cumulatieve stoffenbalans voor P-totaal vracht in het Volkerak-Zoommeer. RWS waterlichamen zijn hier stofvrachten afkomstig uit Rijkswateren en die worden ontsloten door de Volkeraksluizen, Krammersluizen, Kreekraksluizen, Bergse diepsluis en Bathse spuisluis. Regio waterlichamen zijn hier de Dintel, Steenbergse vliet, Zoom, Markiezaatsaflaat en Binnenschelde (Weeber, Altena, and Nolte 2021).

Op basis van de stoffenbalans wordt geconcludeerd dat de rivier de Dintel voor stikstof en fosfaat de grootste bron is (afstroming westelijk deel van Noord-Brabant). De op-één-na grootste bron is het water dat wordt ingelaten via de Volkeraksluizen vanuit het Hollandsch Diep. De in- en uitlaten van polders hebben een relatief kleinere bijdrage aan de stikstof- en fosfaatbalans. Overige emissiebronnen zoals atmosferische depositie, binnenvaart, RWZI effluent en industrie zijn ondergeschikt. Ook voor seleen zijn de Dintel en het Hollandsch Diep de belangrijkste bronnen, maar voor deze stof leveren ze nagenoeg gelijke aandelen. Uit Osté et al.(2020) blijkt dat ook in andere waterlichamen seleen in een vergelijkbare concentraties voorkomt en hiervan is de grootste achterliggende bron seleendepositie.

Om de reproduceerbaarheid van de stoffenbalans te waarborgen en deze ook inzetbaar te maken voor andere watersystemen, zijn de ontwikkelingen voor de uitwerking van de methodiek en visualisatie opgeslagen in een Python bibliotheek. Deze bibliotheek is bereikbaar via deze Deltares repository. Vraag hiervoor eerst via Deltares toegang aan. Onderstaand zijn de ruwe databestanden die op basis van deze methodiek voor de vrachten berekend zijn gedeeld. Hierbij dient voor Ammonia (NH₃) een apart bestand te worden gedownload.

Jaar-op-Jaar balans zijn ook opgemaakt. Deze tonen een jaar-op-jaar variatie van de nitraat (figuur 7.63) en ortho-fosfaat (figuur 7.64 vracht die afhangt van de afvoer (figuur 7.65). In de vergelijking is ook hier zichtbaar dat de Dintel een relatieve grote vracht levert aan nitraat en fosfaat. In de laatste jaren (vanaf 2014) is de toeleverede vracht van zowel nitraat als ortho-fosfaat afgenomen, Dit is ook zichtbaar bij totaal stikstof en totaal fosfaat. Bij de uitgaande vracht (voornamelijk Bathse spuisluis) is deze afname niet één op één terug te zien. Dit komt mogelijk door interne bronnen.

Figuur 7.63: Stoffenbalans voor Nitraat vracht in het Volkerak-Zoommeer (Weeber, Altena, and Nolte 2021).

Figuur 7.64: Stoffenbalans voor ortho-fosfaat vracht in het Volkerak-Zoommeer (Weeber, Altena, and Nolte 2021).

Figuur 7.65: Waterbalans voor in en uitstroom in het Volkerak-Zoommeer (Weeber, Altena, and Nolte 2021).

Directe nutriëntemissies zijn verkregen uit de EmissieRegistratie database, 2019. Voor deze systeemrapportage is een dataset opgevraagd over de periode 1990-2017. De directe emissies zijn klein in verhouding tot de andere bronnen in de stoffenbalans.

Voor fosfaat variëren de directe emissies in de loop van de tijd van ongeveer 8 ton per jaar in 2000 naar 6,3 ton in 2018. De belangrijkste oorzaak voor directer fosfaatemissies naar het Volkerak-Zoommeer zijn uitspoeling van nutriënten vanuit landbouw (figuur 7.66). Daarna is de uitstroom van RWZI’s de grootste bron, deze is in de laatste jaren toegenomen.

Figuur 7.66: Directe emissies van fosfaat op het Volkerak-Zoommeer in kg/jaar. Polderlozingen worden hier niet getoond.

Voor directe stikstoflozingen naar het Volkerak-Zoommeer is de atmosferische depositie de belangrijkste bron (figuur 7.67). Daarna is uitspoeling van de landbouw de grootste bron, maar deze is tussen de jaren 2000 en 2018 meer dan gehalveerd. Hierdoor zijn de directe stikstofemissies in de loop van de tijd afgenomen, van ongeveer 240 ton per jaar in 2000 naar 130 ton in 2017.

Figuur 7.67: Directe emissies door de 5 grootste bronnen van stikstof op het Volkerak-Zoommeer in kg/jaar. Polderlozingen worden hier niet getoond.

Een overzicht van toestanden t.o.v. de Kaderrichtlijn Water normen, maar ook concentraties en trends van nutrïenten over de laatste jaren voor alle zoete waterlichamen is te vinden in Nutrend. Hier is ook een overzicht voor de afwaterende kanalen en polders naar het Volkerak-Zoommeer. Op die plekken waar voldoende data beschikbaar is, lijken er in ieder geval voor stikstof dalende trends te zijn.

7.19 Kaderrichtlijn Water doelen

Voor de Kaderrichtlijn Water (KRW) zijn doelen geformuleerd voor de volgende waterkwaliteitsparameters:

Figuur 7.68: KRW normen voor waterkwaliteit in het Volkerak Zoommeer.