10 vragen over biomonitoring - planten meten luchtkwaliteit

10 vragen over biomonitoring - planten meten luchtkwaliteit

Biomonitoring is het gebruiken van planten voor het meten van luchtkwaliteit. Planten kunnen stoffen uit de lucht opnemen en opslaan. Na de oogst kunnen deze worden geanalyseerd op bijvoorbeeld zware metalen, PAK’s, dioxines en PCB’s. Biomonitoring is een krachtig instrument gebleken bij het monitoren van luchtkwaliteit rond afvalverbrandingsinstallaties, ertsverwerkende industrieën en vliegvelden.

1. Wat is biomonitoring?

Voor het meten van luchtkwaliteit via biomonitoring telen onderzoekers van WUR in de buurt van de in de lucht uitstotende industrie (de ‘bron’) gevoelige plantensoorten zoals spinazie, boerenkool en gras. Deze worden zo als ‘verklikkers’ geteeld. Deze verklikkerplanten kunnen stoffen uit de lucht opnemen en opslaan, meestal zonder zichtbare symptomen. De planten worden in containers met standaard grond geteeld. De invloed van lokale verschillen in bodemkwaliteit is op deze manier uitgesloten en alleen opname via de lucht door de planten wordt gemeten. Soms worden ook melkmonsters genomen bij melkveehouderijen in de buurt van de industrie.

10 vragen over biomonitoring - planten meten luchtkwaliteit

Elke vier weken bekijken de onderzoekers of de planten afwijkingen vertonen en bepalen ze of er schadelijke stoffen in de verschillende planten zitten, bijv. zware metalen, PAK's, fluoriden en dioxines. Als er afwijkingen zijn, wordt dat al in een vroeg stadium duidelijk. De metingen hebben vooral een signaalfunctie. Zolang de normen in de verklikkergewassen en -producten niet worden overschreden, zijn alle gewassen geteeld in de directe omgeving van de bron veilig. Pas bij overschrijding van de normen, is nader onderzoek gewenst.

2. Bij welk soort bedrijven is biomonitoring nuttig?

Voor het meten van luchtkwaliteit kan biomonitoring worden toegepast rond individuele (punt)bronnen zoals afvalverbrandingsinstallaties, erts-verwerkende industrieën, energiecentrales en luchthavens. Biomonitoring kan ook worden toegepast in gebieden met veel industrie of rond grote bedrijventerreinen. Maar ook het monitoren van de kwaliteit van (groente)gewassen in een stedelijk gebied behoort tot de mogelijkheden.

3. Naar welke stoffen kan worden gezocht?

Welke componenten in een biomonitoringprogramma worden meegenomen, hangt af van welke emissies er plaatsvinden. Andere selectiecriteria zijn eigenschappen van een stof zoals toxiciteit, vluchtigheid, aantoonbaarheid en maatschappelijke relevantie (denk aan dioxines in melk).

Het monitoren van luchtverontreinigingscomponenten zoals kooldioxide (CO2), zwaveldioxide (SO2), fijnstof, ammoniak (NH3) en stikstof-oxiden (NOx) is minder zinvol omdat deze door veel verschillende bronnen worden uitgestoten, zoals industrie, landbouw, huishoudens en verkeer. Deze componenten zijn niet als zodanig in planten aan te tonen vanwege de omzettingen die in planten plaatsvindt en omdat de bijdrage van een individuele bron niet valt te onderscheiden van de ‘deken’ die al over Nederland ligt.

4. Waar wordt gemeten?

Een biomonitoringprogramma heeft vooral een bewakingsfunctie. Daarbij past een ruimtelijke verdeling met meetpunten in zoveel mogelijk windrichtingen ten opzichte van de bron. Op deze manier kan worden onderzocht of er een verband is tussen windrichting en de gevonden gehalten. Het aantal en de ligging van de meetpunten wordt bepaald op grond van de geografische ligging van de bron en het verwachte verspreidingspatroon van de emissies. Op grotere afstand buiten de directe invloedssfeer van de bron wordt een referentiemeetpunt ingericht, voor het bepalen van de lokale achtergrondbelasting. Voor de meeste situaties zijn 5-8 meetpunten voldoende.

5. Hoe vaak worden metingen uitgevoerd?

Een biomonitoringprogramma biedt een jaarrond ‘bewaking’ van de luchtkwaliteit rond een industrie. De frequentie van monsternames is afhankelijk van de plantensoort:

  • In voorjaar en zomer wordt spinazie geteeld, die elke vier weken wordt geoogst en geanalyseerd
  • In najaar en winter wordt boerenkool geteeld, die elke acht weken wordt geanalyseerd
  • Het fluoridegehalte in gras wordt jaarrond elke vier weken bepaald.

Voor het betrouwbaar vastleggen van trends in de tijd (wordt de milieukwaliteit beter, gelijk of slechter ten opzichte van de achtergrondbelasting?) is een meerjarig meetprogramma gewenst.

6. Wie voert de biomonitoring uit?

De werkzaamheden worden door medewerkers van WUR uitgevoerd. Het gaat om werkzaamheden zoals het aanleggen van meetpunten, opkweken van de gewassen, oogsten, rapporteren en overleg met de betrokken partijen. De gewasanalyses worden door externe gecertificeerde laboratoria uitgevoerd.

7. Waar worden de meetwaarden aan getoetst?

Voor het vaststellen van eventuele effecten op de gewassen worden de gemeten gehalten rond de bron vergeleken met die op het referentie­punt, in dezelfde omgeving maar buiten de directe invloedssfeer van de bron (lokaal achtergrondniveau). Ook worden de gehal­ten vergeleken met de landelijke achtergrond.

8. Wanneer zijn resultaten beschikbaar?

Na elke monstername duurt het ongeveer drie weken voordat de analyseresultaten beschikbaar zijn. Voor het in beeld brengen van trends in de tijd is een meetprogramma van minimaal een jaar gewenst.

9. Wie kan de resultaten inzien?

Elk biomonitoringprogramma heeft een begeleidingscommissie waarin de betrokken partijen zijn vertegenwoordigd. De begeleidingscommissie komt 1 à 2 keer per jaar bijeen voor bespreking van de resultaten uit het programma. Ook eventuele aanpassingen van het monitoringprogramma worden hier besproken. Na vaststelling van het jaarrapport wordt dit in de meeste gevallen openbaar gemaakt.

10. Welke eerdere projecten zijn er geweest?

Een voorbeeld van een eerder project is de biomonitoring om de situatie rond Lelystad Airport in kaart te brengen. De toekomstige gevolgen van de geplande uitbreiding van Lelystad Airport op gewassen in de directe omgeving is bepaald, door metingen in de buurt van vliegveld Bremen. Deze luchthaven is qua drukte vergelijkbaar met het toekomstige Lelystad Airport. Daaruit bleek dat de uitstoot van de uitlaatgassen van de vliegtuigen geen nadelig effect heeft op de kwaliteit van de gewassen in de directe omgeving van vliegveld Bremen.

Andere voorbeelden: