Landbouw

Project

Fosfaatbindende materialen tegen fosfaatuitspoeling

Het fosfaatgehalte van Nederlandse landbouwgronden in gebieden met (intensieve) veehouderij is vaak hoog.

De ophoping van fosfaat in de bodem leidt tot ongewenste verliezen naar het oppervlaktewater. Hoge fosfaatconcentraties in het oppervlaktewater veroorzaken eutrofiëring, zichtbaar aan de overmatige groei van bepaalde algensoorten, waardoor het water groen kleurt. In 2015 moet het oppervlaktewater voldoen aan de kwaliteitseisen van de Europese Kaderrichtlijn Water (KRW). Deze eisen worden nu niet gehaald. De urgentie om deze problematiek aan te pakken is groot. Wageningen Environmental Research (Alterra) onderzoekt de mogelijkheden om met effectgerichte maatregelen zoals met ijzerzand omhulde drainagebuizen en vertikale ijzerzandschermen het ‘lekken' van fosfaat uit landbouwpercelen tegen te gaan.

Doordat in gebieden met (intensieve) veehouderij gedurende lange tijd meer fosfaat is aangevoerd via dierlijke mest en kunstmest dan door de oogst van het gewas werd afgevoerd, is het fosfaatgehalte op deze landbouwgronden vaak hoog. Met het Nederlandse mestbeleid zal in sommige delen van het landelijk gebied niet kunnen worden voldaan aan de eisen van de KRW, die gericht zijn op het bereiken van een goede ecologische en chemische waterkwaliteit. In deze gebieden zijn aanvullende maatregelen nodig die kosten effectief zijn en inpasbaar in de praktijk.

Mogelijkheden voor fosfaatverwijdering

Om de kwaliteit van het oppervlaktewater te verbeteren moeten ongewenste fosfaatverliezen via het afvoerwater van landbouwgronden worden voorkomen. Een manier om dit tegen te gaan is het omhullen van drainagebuizen met fosfaatbindende materialen. Een andere manier is het toepassen van dergelijke materialen in verticale waterdoorlatende ijzerschermen, zogenaamde ‘iron reactieve barriers', in de bodem op de grens tussen het landbouwperceel en de sloot. Als fosfaafbindend materiaal kan ijzerslib of ijzerzand worden gebruikt. Deze materialen komen vrij als restproduct bij de zuivering van grondwater voor de productie van drinkwater en bevatten veel ijzeroxide, wat een grote capaciteit heeft om fosfaat te binden.

Effectiviteit materiaal

De effectiviteit van ijzerslib en ijzerzand om fosfaat te binden is onderzocht in eenvoudige schud- en kolomproeven in het laboratorium. Deze gegevens kunnen worden gebruikt om te schatten hoeveel van deze materialen nodig is om in het veld uitspoeling van fosfaat te verminderen. IJzerslib en ijzerzand kunnen naast ijzer nog fosfaat, arseen en zware metalen bevatten, omdat deze elementen van nature aanwezig zijn in het grondwater. De input van deze stoffen in het milieu is ongewenst. Daarom is de samenstelling van ijzerslib en ijzerzand uitgebreid gekarakteriseerd. Bovendien is de waterdoorlaatbaarheid van deze materialen bepaald. Dit is belangrijk omdat tijdens het gebruik van ijzerslib en ijzerzand er geen wateroverlast voor de boer mag ontstaan.

Effectiviteit ijzerscherm

De effectiviteit van een drainagebuis omhuld met ijzerzand en een ijzerscherm gevuld met ijzerzand wordt met veldproeven getest gedurende het winterseizoen 2010/2011. Dit onderzoek vindt plaats op een bloembollenperceel op een duinzandgrond in Egmond aan den Hoef. Bovendien wordt een veldproef uitgevoerd die bestaat uit een ijzerzandfilter om het water uit een helofytenfilter dat nog een verhoogde fosfaatconcentratie heeft. Dit helofytenfilter ligt in een nevengeul van de Eeuwselse Loop op de grens van de provincies Noord-Brabant en Limburg. De eerste resultaten van deze veldproeven lijken veelbelovend: de effectiviteit van de maatregelen over een langere termijn wordt onderzocht gedurende de rest van het winterseizoen 2010/2011. Alle resultaten worden in 2011 gerapporteerd.

In het kader van het onderzoeksnetwerk COST 869 werd mede door Wim Chardon in juni 2010 in Finland een workshop georganiseerd, met de titel: Novel methods for reducing agricultural nutrient loading and eutrophication.

Tijdens de International Annual Meetings van de ASA-CSSA-SSSA, 31 oktober tot en met 4 november 2010 gehouden in Long Beach (CA) in de Verenigde Staten, werd mede door Gerwin Koopmans en Wim Chardon een special symposium georganiseerd, getiteld 'Emerging Technologies to Remove Phosphorus From Surface and Ground Waters'.

Links