Blauwalg bestrijden: wat werkt nu echt?

Het is zomer. Op hete dagen zoeken mensen massaal verkoeling in het water. Steeds vaker komen ze bedrogen uit – recreatiemeren en zwemplassen zijn tijdelijk afgesloten. Blauwalg is de boosdoener. Blauwalgen veranderen zwemplassen in een ongezonde groene algensoep. Massale bloei van blauwalgen veroorzaakt stevige overlast en brengt gezondheidsrisico’s met zich mee. Blauwalgen produceren een doordringende rioollucht en sommige soorten maken gifstoffen aan, die gevaarlijk zijn voor mens en dier.

Blauwalgen waren de eerste organismen op aarde. Het zijn zogenoemde cyanobacteriën. Ze produceren zuurstof en leven van licht, koolstofdioxide en in water opgeloste voedingsstoffen.

• Wat zijn blauwalgen?
• Blauwalgen: giftig groen

Overlast ontstaat op twee manieren: door het vermeerderen van blauwalgen in het water en door de ophoping van blauwalgen aan het wateroppervlak. Een vermeerdering van blauwalgen in het water kan alleen optreden als er voldoende voedingsstoffen (nutriënten) aanwezig zijn. Oorzaken hiervan zijn onder andere lozingen uit de industrie, huishoudelijk afvalwater/ riooloverstort en mest (afspoeling van landbouwpercelen).

Omdat blauwalgen nauwelijks gegeten worden door waterdieren, ontstaat er bij toenemende beschikbaarheid van nutriënten in het water al snel een sterke blauwalgengroei (Ger et al., 2014; 2016; 2018).

Een ophoping van blauwalgen aan het wateroppervlak, als een drijflaag, komt vaak voor na een plotselinge, stevige vermeerdering van blauwalgen. Dit is het meest merkbaar in de ochtend. Deze plotselinge ophoping wordt veroorzaakt door blauwalgsoorten die gasblaasjes bezitten. Dat zijn vooral soorten behorende tot de blauwalggeslachten Aphanizomenon, Dolichospermum (voorheen Anabaena), Microcystis, Planktothrix en Woronichinia. Het vermogen om zich te verzamelen aan het wateroppervlak betekent echter ook dat bij een zeer lage hoeveelheid blauwalgen in een meer lokaal een sterke ophoping kan ontstaan.

Als het gaat om afvalwaterzuivering behoort Nederland tot de wereldtop: gemiddeld 87% van alle stikstof en fosfaat wordt uit rioolwater gezuiverd. Desalniettemin blijft, ondanks forse investeringen, de kwaliteit van het oppervlaktewater achter. Het merendeel van de openbare wateren voldoet nog niet aan de waterkwaliteitseisen van bijv. de Kaderrichtlijn Water.

De overmaat aan voedingsstoffen in het water, ook wel eutrofiëring genoemd, is voor een groot deel veroorzaakt door erfenissen uit het verleden. Onderwaterbodems volgeladen met fosfaat kunnen herstel van meren en plassen met decennia vertragen. Dat noemen we interne eutrofiëring. Een andere erfenis is de verzadigde landbouwgrond, waardoor het vele jaren duurt voordat opgeslagen nutriënten via grondwater zijn afgevoerd naar het oppervlaktewater. Verder speelt depositie van stikstof via neerslag ook een rol.

Aanpak van elk gesignaleerd blauwalgprobleem vereist een gedegen diagnose alvorens een maatregelenpakket kan worden uitgerold. Een diagnose is absolute noodzaak: niet alleen omdat de overlast kan worden veroorzaakt door vermeerdering van blauwalg, ophoping, of beide, maar ook omdat elk water unieke eigenschappen heeft.

Een diagnose wordt ook wel een systeemanalyse genoemd en bevat:

1. het in kaart brengen van de water- en nutriëntenstromen,
2. de biologische samenstelling van het water en
3. de functie van het water (Lurling et al., 2016a).

Zo’n systeemanalyse kan worden uitgevoerd door de waterbeheerder of een gespecialiseerd adviesbureau, eventueel ondersteund door kenniscentra, zoals het Aquatische Kenniscentrum Wageningen (AKWA). Een systeemanalyse leidt naar een meest kansrijk maatregelenpakket voor het betreffende water.

De meest kansrijke structurele maatregel tegen blauwalg is het terugdringen van het aantal voedingsstoffen waar blauwalgen op gedijen. Sanering van puntbronnen, aanpak van erosie en afspoeling, en vermindering van (kunst)mestgebruik dragen bij aan dit doel.

Omdat het lang kan duren voordat nutriëntenstromen minder worden (zie boven bij ‘Hoe schoon is ons oppervlaktewater?’) zijn er ook effectgerichte maatregelen nodig. Deze zijn vooral gericht op het terugdringen van blauwalgenoverlast door het tegengaan van drijflaagvorming, het buitenhouden van drijflagen uit een bepaalde zone, het verwijderen van drijflagen, het remmen van groei of het doden van blauwalgen.

Van veel bestrijdingsmaatregelen die op de Nederlandse markt als oplossing tegen het blauwalgenprobleem worden aangeboden, is de werking niet wetenschappelijk onderbouwd (Lurling et al., 2016b) en onvoldoende effectief. Een bestrijdingsmethode moet effectief zijn, veilig voor het milieu, relatief makkelijk toe te passen en liefst niet al te duur. Hieronder beschrijven we een aantal van de gangbare methoden en geven aan of ze al dan niet wetenschappelijk bewezen effectief zijn.

Olieschermen

Olieschermen worden gebruikt om drijflagen tegen te houden. De effectiviteit van de methode is echter gering, omdat bij een bloei niet alle blauwalgen aan het wateroppervlak hoeven te accumuleren en ook door golfslag blauwalgen over het scherm heen kunnen worden geworpen. De foto’s laten een oliescherm nabij het zwemstrand Almere-Haven zien. Een dam sluit het water volledig af en is veel effectiever tegen binnendrijven van elders gevormde blauwalgen. Het 5 ha grote zwemdeel Het Groene Eiland werd in 2008 afgedamd van de Gouden Ham, waardoor instroom van drijflagen niet meer mogelijk was (Lurling & van Oosterhout, 2013).

Bellenscherm

Bij Almere-Haven is in 2007 door Rijkswaterstaat een bellenscherm aan de kop van de haven neergelegd om de instroom van blauwalgen te minimaliseren. Een bellenscherm voor de ingang van jachthaven Meerzicht aan het Braassemermeer reduceerde de accumulatie van blauwalgen in 1986 met 80% (Van der Veer et al., 1993), bij Almere was de effectiviteit minder duidelijk (Kardinaal et al., 2008). Ook zijn skimmers, afzuigers en mengers geplaatst met onduidelijke efficiëntie (Kardinaal et al., 2008). In de haven opgehoopte blauwalg werd met een zuigwagen verwijderd. De transportkosten zijn vanwege het meegevoerde water relatief hoog.

Mobiele coagulatie- / filtratie-eenheden

Een alternatieve verwijderingsmethode wordt aangeboden door WaterNed, die met mobiele coagulatie-/ filtratie-eenheden water en blauwalgen scheiden en daarmee veel minder watertransport realiseren. Echter, informatie over effectiviteit en kosten ontbreekt vooralsnog.

Mengers

In veel havens worden ondiepe mengers geplaatst om de drijflaagvorming tegen te gaan. Dit kan plaatselijk helpen, maar het werkt niet tegen ophopingen in dode hoeken. Ook kan het blauwalgengroei in de waterkolom juist stimuleren (Lurling et al., 2016b). Menging van de waterkolom in diepe plassen kan daarentegen wel effectief zijn om de blauwalgenbiomassa drastisch te reduceren. Een goed gedocumenteerd voorbeeld hiervan is De Nieuwe Meer bij Amsterdam (Jöhnk et al., 2008).

Ultrageluid

Een andere techniek is het gebruik van ultrageluid, waarbij met laag energetisch en lage-frequentie-ultrageluid gasblaasjes van blauwalgen in resonantie (trilling) worden gebracht, waarna de blauwalgen zouden zinken en sterven. De effectiviteit van deze methode is met wetenschappelijk onderzoek weerlegd (Lurling & Tolman, 2014; Lurling et al., 2014; 2016b). Diverse testen in het oppervlaktewater lieten geen verbetering van de waterkwaliteit zien (Kardinaal et al., 2008; Leßmann & Nixdorf, 2015). Ook het recente experiment in de Zoetermeerse Plas leverde geen bewijs voor een effectieve aanpak van de blauwalgenoverlast.

Hypolimnetische wateronttrekking

Een indirecte techniek om de toevoer van nutriënten te verminderen is hypolimnetische wateronttrekking. Hierbij verwijder je zuurstofarm, voedselrijk water van de onderste waterlaag (hypolimnion) met behulp van een pijp. In de late zomer en het vroege najaar bevat de onderste waterlaag veel nutriënten en uitstroming via een pijp is een relatief goedkope manier (Nürnberg, 2007). Het uitstromende water moet wel eerst behandeld worden, vanwege mogelijk negatieve effecten op ontvangend oppervlaktewater.

Sediment verwijderen

Een andere veel gebruikte indirecte techniek is sediment verwijderen. Dit kan door middel van het afgraven van de voedselrijke onderwaterbodem, nadat het bovenstaande water is verwijderd, of door te baggeren. Deze technieken hebben een behoorlijke impact op het systeem, kunnen relatief kostbaar zijn, maar kunnen ook effectief zijn om opgeslagen nutriënten af te voeren (Lurling et al., 2019).

Met chemische methodes kun je blauwalg doden; samenplakken en laten afzinken; of de beschikbaarheid van fosfaat verminderen. Combinaties van chemische methodes komen ook voor.

Waterstofperoxide en plantenextracten

Er bestaan diverse algendodende middelen die zeer effectief zijn, maar omdat deze vaak koperverbindingen of bestrijdingsmiddelen bevatten, zijn ze niet toegelaten voor grootschalig gebruik in oppervlaktewater. Waterstofperoxide pakt blauwalg direct aan en heeft bij lage doseringen (< 2,5 mg/L) geen nadelige effecten voor het ecosysteem (Matthijs et al., 2012). Plantenextracten worden ook gepromoot als mogelijke algiciden, maar als ze al werken, dan is hun werking vaak van zeer korte duur (Lurling & Beekman, 2010; Lurling & van Oosterhout, 2014).

Vlokmiddelen

Aluminiumzouten zoals poly-aluminiumchloride zijn zeer sterke vlokmiddelen (coagulanten) waarmee in het water zwevende deeltjes kunnen worden samengeplakt. Organische vlokmiddelen zoals chitosan, wat gemaakt wordt van de schaal van garnalen en krabben, en Moringa oleifera, extract van de zaadjes van een boom kunnen ook blauwalgen samenplakken of zelfs doden (Lurling & Beekman, 2010; Mucci et al., 2017), hoewel ze wel wat duurder zijn dan metaalzouten. Gecombineerd met een ballaststof kunnen zelfs de grootste blauwalgkolonies, wanneer ze blijven drijven, samengeplakt worden en uit de waterkolom worden verwijderd (Noyma et al. 2016; 2017).

Phoslock©, lanthaan gemodificeerde klei

Voor het binden van fosfaat zijn tientallen producten beschreven, maar slechts weinigen zijn beschikbaar op de markt. Het meest onderzochte en toegepaste fosfaatfixatief is de met lanthaan gemodificeerde klei, Phoslock© (Copetti et al., 2016). Deze klei legt fosfaat permanent vast en vormt het stabiele mineraal rhabdofaan in de onderwaterbodem (Dithmer et al., 2016). Door Wageningen University & Research is veel onderzoek gedaan naar de effectiviteit en neveneffecten van deze klei, zowel in het laboratorium (van Oosterhout & Lurling, 2013; Lurling et al., 2014; van Oosterhout et al., 2014) als in het veld (Lurling & Faassen, 2012; Waaijen et al 2016a,b). Hieruit blijkt de klei een kansrijke toevoeging, die ook volledig veilig is voor zwemmers  (D’Haese et al., 2019).

Flock & Lock

Flock & Lock: De combinatie van een vlokmiddel en PhoslockÒ, de Flock & Lock-methode, is in Nederland toegepast in zwemplas De Rauwbraken (van Oosterhout & Lurling, 2011; Lurling & van Oosterhout, 2013) en zwemplas De Kuil (Waajen et al., 2016a). In beide wateren werd de blauwalgenbloei effectief afgezonken en de interne nalevering van fosfaat sterk beperkt.

Chemische methodes om blauwalgenoverlast te beteugelen hebben een beperkte levensduur. Waterstofperoxide en algicides pakken het symptoom aan, maar de nutriënten blijven in het water. Hierdoor kan een blauwalgenbloei zich opnieuw ontwikkelen. Afhankelijk van het watersysteem kan dit na een paar weken of pas in het volgend jaar gebeuren. Een fosfaatfixatief heeft een langere levensduur. Of een fosfaatfixatief geschikt is voor een water, volgt uit de systeemanalyse.

In De Rauwbraken is de gewenste waterkwaliteit inmiddels gerealiseerd voor de duur van tenminste 11 seizoenen. Het experiment laat zien dat met een interventie van € 50.000 voor ruim 10 jaar een waterkwaliteit geschikt voor zwemmen kan worden gerealiseerd: een onderhoudspost van € 5000 per jaar. Herhaling van Flock & Lock is noodzakelijk omdat de nutriëntenbelasting blijft. Het principe van herhaalde interventies wordt effectief toegepast in de Duitse Bärensee, waarmee blauwalgoverlast is uitgebannen (Epe et al., 2017).

Biologische methodes helpen bij het aanpakken van blauwalg door natuurlijke vijanden in te zetten. Dit kan door veranderingen aan te brengen in het ecosysteem, door vijanden uit te zetten, of door concurrenten van blauwalgen te stimuleren.

Effectieve micro-organismen

Er wordt een heel scala aan zogeheten effectieve micro-organismen aangeboden, die concurreren om licht en nutriënten en daarmee het milieu ongunstiger maken voor blauwalgen. Gecontroleerde experimenten hebben hiervoor geen bewijs opgeleverd (Lurling et al., 2009; 2010). Ook een veldexperiment door Waterschap De Dommel met 500 EM-modderballen leverde geen bewijs voor aanpak van de blauwalgenoverlast.

Goudalgje

Geregeld wordt het goudalgje genoemd als mogelijke blauwalgbestrijder. Het goudalgje (Poterio) Ochromonas eet echter alleen eencellige en zeer kleine blauwalgkolonies en kan een bloei niet voorkomen of terugdringen. Goudalgjes komen al van nature in het water voor en kunnen stankoverlast geven, vissterfte veroorzaken en toxines maken (chlorosulfolipids).

Driehoeksmosselen

Driehoeksmosselen kunnen een waterkolom efficiënt ontdoen van algen. Uitzetten van driehoeksmosselen is een vorm van biomanipulatie, bedoeld om de waterkolom helder te maken en ondergedoken waterplanten een kans te geven. Een eerste, kortdurend experiment in enclosures in een vijver leverde goede resultaten op (Waaijen et al., 2017), maar de erop volgende veldproef mislukte, omdat de mosselen zich niet voortplantten in de geselecteerde vijver.

Om blauwalg effectief te lijf te gaan, is een systeemanalyse van het water noodzakelijk. Met de resultaten van deze analyse kan worden bepaald welke methode het meest succesvol gaat zijn. Er bestaan geen universele oplossingen voor blauwalgbestrijding. Structureel bestrijden van blauwalg gaat het beste door het verminderen van de nutriëntenbelasting door landbouw, afvalwater en industrie – maar dit is een aanpak van de lange termijn.

Van de verschillende ‘snellere’ fysische, chemische en biologische methoden die voor gemeenten en (provinciale) overheden voorhanden zijn, raden wij op basis van wetenschappelijke studies waterstofperoxide, sediment verwijderen en fosfaatbinding aan, eventueel gecombineerd met verwijderen van bodemwoelende vis en/of toediening van een vlokmiddel. Voor laag energetisch ultrageluid, diverse plantextracten en bacteriënmengsels is onvoldoende bewijs. Naar mobiele coagulatie-eenheden, natuurlijke coagulanten en goedkope fosfaatbinders is verder onderzoek noodzakelijk.