Oxidatie hypolimnion Ouderkerkerplas
De Ouderkerkerplas (70 ha) is een voormalige zandwinplas gelegen ten zuidoosten van Amsterdam, nabij Ouderkerk aan de Amstel. De plas is op het diepste punt 40 meter diep waardoor er thermische stratificatie optreedt, waarbij tijdens stratificatie het water in de bovenste waterlaag (epilimnion) relatief warm is en de onderste waterlaag (hypolimnion) relatief koud. Tussen het epi- en het hypolimnion is een spronglaag aanwezig met een sterke temperatuurgradiënt. In de zomer vormt de waterkwaliteit in de Ouderkerkerplas een groot probleem, waarbij als gevolg van hoge fosfaatconcentraties, warmte en licht algen explosief kunnen groeien. Jaarlijks maakt de bloei van giftige blauwalgen recreatie, zoals zwemmen, onmogelijk.
Oxidatie hypolimnion
Voor de Ouderkerkerplas zijn plannen ontwikkeld waarbij energiebedrijf NUON het koude water uit het hypolimnion gebruikt om kantoren en gebouwen in Amsterdam Zuidoost op een duurzame manier (reductie C02-emissiereductie van 75%) te koelen en waarbij de waterkwaliteit kan verbeteren. Hierbij wordt het koude water uit het hypolimnion opgepompt, naar een gesloten koelwatercircuit gevoerd en na gebruik weer geloosd op het epilimnion van de plas. Doordat het anaerobe diepe water uit het hypolimnion in het groeiseizoen veel rijker is aan fosfaat dan het oppervlaktewater, bestaat echter het risico dat de groei van blauwalgen en/of groenalgen sterk gaat toenemen. Om de fosfaatconcentratie in het water te verlagen, is niet gekozen voor defosfatering van het lozingswater, maar voor oxidatie van het hypolimnion.
Bij oxidatie van het hypolimnion wordt via slangen vlak boven het sediment (oxidatiespin) zuurstof aangevoerd. De verwachting is dat dit leidt tot de oxidatie van gereduceerd ijzer, waardoor dit samen met fosfaat neerslaat. Dit is een nabootsing van de natuurlijke ijzerval op het grensvlak van bodem en zuurstofhoudend oppervlaktewater. Ook de nalevering van fosfaat uit de fosfaatrijke onderwaterbodem zal hierdoor sterk afnemen. Het slib is ook rijk aan gereduceerd zwavel en oxidatie hiervan kan echter leiden tot een ernstige verzuring indien de buffercapaciteit van de bodem niet hoog genoeg is om het geproduceerde zuur te neutraliseren.
Eind 2007 is een beperkt vooronderzoek uitgevoerd naar de verzuringsgevoeligheid van de bodem door het experimenteel oxideren van sediment uit de Ouderkerkerplas in aquaria. Hieruit bleek dat het in ieder geval op korte termijn een uitstekende methode is om via de binding van fosfaat aan geoxideerd ijzer de fosfaatconcentraties te laten afnemen tot bijna nul. Op basis van het experiment is het moeilijk te voorspellen of er voldoende ijzer aanwezig blijft om fosfaat te binden, omdat de aanvoer van ijzer onbekend is. Uit het experiment bleek dat het sediment niet erg gevoelig is voor verzuring en de verwachting is dat de verzuring in de praktijk lager zal uitvallen dan in het aquariumexperiment.
Plan van aanpak
Op basis van de resultaten van het vooronderzoek hebben Waternet en Nuon besloten deze innovatieve methode in de praktijk toe te passen. Door oxidatie van het hypolimnion worden potentieel alle aspecten van het aquatische systeem beïnvloed. Zo zal de onderwaterbodem aeroob worden waardoor hier weer macrofauna kan leven. Verder kan ook de algen- en zoöplanktongemeenschap veranderen en ligt het voor hand dat de groei van ondergedoken waterplanten gaat toenemen. Door al deze veranderingen zal ook de visstand en -samenstelling kunnen veranderen door de oxidatie. In het voorjaar van 2010 is het oxidatiesysteem in werking getreden. Om de effecten hiervan te volgen en mogelijke problemen tijdig te signaleren, worden alle aspecten van het aquatische systeem gedurende 5 jaar (2010-2014) intensief gemonitord.
Belang onderzoek
Een goede analyse van de toepasbaarheid van oxidatie voor waterkwaliteitsverbetering is niet alleen voor het water- en natuurbeheer van de Ouderkerkerplas van groot belang, maar is ook vanuit toegepast en fundamenteel wetenschappelijk oogpunt zeer interessant. Dit is een unieke kans om te onderzoeken of oxidatie van de waterlaag kan worden toegepast om de kwaliteit van grote (nu vooral troebele) waterplassen te verbeteren, het project zal een voorbeeldfunctie vervullen voor het beheer van andere wateren. Indien dit werkt zal het, met het oog op de inspanningverplichting in het kader van de Kaderrichtlijn Water, op een veel grotere schaal kunnen worden toegepast. Aangezien fosfaateutrofiëring nog steeds een groot probleem is voor het Nederlandse en internationale waterbeheer en bestaande methoden vaak niet het gewenste effect sorteren, is het zoeken naar nieuwe oplossingen zeer urgent.
Onderzoekcentrum B-WARE voert dit onderzoek uit in samenwerking met Wageningen UR, Bureau Waardenburg, ATKB en Stichting Bargerveen. Het onderzoek wordt gesubsidieerd vanuit het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO) en de Provincie Noord-Holland.
Hier wordt geïnvesteerd in uw toekomst
Dit project is mede gefinancierd met steun van het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling van de Europese Unie.
