Je leest:

Oplossingen voor de waterproblematiek

Oplossingen voor de waterproblematiek

Auteur: | 16 juli 2009

Het lijkt zo vanzelfsprekend. Je draait de kraan open en er stroomt fris, schoon drinkwater uit. Maar de voorziening van drinkwater is niet meer zonder problemen en ook de zorgen over de regulering van de grondwaterstand nemen toe; grond- en oppervlaktewater vergen steeds meer aandacht. TNO heeft deze ontwikkelingen al langer zien aankomen en heeft oplossingen klaarliggen. ‘Water krijgt waarde voor bestuurders.’

‘Water wordt geen probleem, dat is het al’, zegt ir. Bennie Minnema. Hij is afdelingshoofd Grondwaterbeheer en gedetacheerd bij wateronderzoeksinstituut Deltares, waar hij en een aantal collega’s per 1 januari 2010 formeel in dienst zullen treden. Deltares is een samenvoeging van WL Delft Hydraulics, GeoDelft, delen van Rijkswaterstaat en de TNO-unit Bodem- en Grondwatersystemen. De situatie is ronduit urgent: ‘Neem de klimaatverandering, met als gevolg een stijging van de zeespiegel en verzilting. We krijgen ook nattere winters en drogere zomers, maar in zo’n zomer krijg je wel felle buien. Zo wordt het een heksentoer om de balans tussen aan- en afvoer te vinden.’

Zonder goede afvoer worden dit herkenbare beelden. Maar draineren we te veel, dan houden we niks meer over om te drinken en te douchen.
Brabants Dagblad

En dan zijn er, zegt Minnema, de verschillende belangen: ‘Provincies, gemeenten, waterschappen, waterleidingbedrijven, boeren, natuurorganisaties en industrie willen lang niet altijd hetzelfde. Bovendien willen burgers meebeslissen En dan heb je de wet- en regelgeving, die steeds strenger wordt. Denk maar aan Europese Kaderrichtlijn Water.’

Het is alsof je een emmer leeggooit, maar het lijstje van Minnema kan nog aangevuld worden. Wateronderzoeker drs. Roelof Stuurman, die net als Minnema volgend jaar in dienst treedt van Deltares: ‘Over natuurgebieden stroomt vervuild, te voedselrijk water terwijl die gebieden het juist moeten hebben van schrale omstandigheden.’

Stuurman wijst ook op de problemen met de grondwaterstand in steden: ‘De oorzaak is de verlaging van de grondwaterstand, vaak door lekkages in riolen die gaan werken als drainagebuizen. Het gevolg is paalrot aan houten funderingen en als je bedenkt dat 400.000 gebouwen in Nederland op houten palen staan, dan is duidelijk dat je de grondwaterstand goed moet reguleren.’

Tegelijkertijd stijgt in sommige steden de grondwaterstand. Minnema: ‘DSM wil in Delft stoppen met het onttrekken van grondwater. De gevolgen voor de omgeving kunnen ingrijpend zijn. Denk maar aan het ondergrondse station van Rijswijk.’ Stuurman noemt vergelijkbare situaties in Twente, Apeldoorn en Amsterdam: ‘Bovendien bouwen we op natte locaties. VINEX-wijken kennen bij de oplevering vaak al wateroverlast. En waar kun je aankloppen als je huis verzakt? We krijgen steeds meer werk aan adviezen vanwege juridische procedures.’

Stijgende grondwaterstand heeft een drassige bodem tot gevolg. Als daar de fundering van je huis op rust…

Weinig waarde

Watertechnoloog drs. Albert Jansen werkt al dertig jaar bij TNO, eerst onder andere als expert membraantechnologie en nu als businessdeveloper. Daarnaast is hij lid van het bestuur van het Waterschap De Stichtse Rijnlanden. Hij duikt in de historie: ‘Schoon water is belangrijk voor de volksgezondheid. In Utrecht dronken de mensen in 1850 nog water uit de Oude Gracht, waarop het riool ongezuiverd afvalwater loosde. Destijds kozen veel mensen voor bier, dat was gezonder.’

De economie van water is merkwaardig, zegt Jansen: ‘Water is waardevol, maar heeft weinig waarde. Het is nauwelijks zinvol om er zuinig mee te zijn. Veel waterleidingen zijn lek, maar herstel is financieel onaantrekkelijk. Zo gaat veel schoon, zoet water verloren.’ Maar die situatie verandert: ‘In Barcelona was water afgelopen zomer zo schaars, dat het per trein werd aangevoerd. Dan krijgt water voor bestuurders opeens wel waarde.’

Een ander probleem dat Jansen noemt, is verontreiniging met bacteriën. De temperatuur van ons drinkwater stijgt en bacteriën voelen zich er steeds lekkerder: ‘Er ontstaat daarom behoefte aan detectiesystemen, die de gebruiker snel waarschuwen.’

Bacteriën

Daarmee kom je terecht in de wereld van de moleculaire microbiologie, die technieken ontwikkelt om verontreinigingen met organismen als bacteriën op te sporen met behulp van kennis van hun DNA. Dr. Roy Montijn is teamleider microbiële genomics bij TNO: ‘De Legionella-chip kreeg al veel aandacht. Met die chip bepaal je snel of water is verontreinigd met de legionellabacterie en of de Legionella ziekteverwekkend is of niet, iets wat waterleidingbedrijven willen weten. We werken nauw samen met waterleidingbedrijf Vitens, waarmee we een aparte onderneming zijn begonnen die de chip op de markt brengt.’

Legionella pneumophila, de bacterie die de veteranenziekte veroorzaakt, voelt zich thuis in warmer water. Op plekken in de waterleiding waar het water niet goed doorstroomt (zogeheten dode hoeken) kan de bacterie zich naar hartenlust vermenigvuldigen. Komt de legionellabacterie in het stromende leidingwater terecht, dan bestaat de kans op infectie door inademing tijdens het douchen.

Ondertussen werken STOWA (Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer) en TNO aan een DNA-chip die volgens Montijn een foto van de microbiële samenstelling van water maakt: ‘Dat kan nu al, maar dan moet je monsters verzamelen, kweken en onder de microscoop leggen. Dat is tijdrovend en minder accuraat dan onze chip. We werken samen met Vitens aan de ontwikkeling van een chip die besmettingen met fecaliën opspoort, die kunnen ontstaan na een rioolbreuk.’

Montijn spreekt van een robuust en betaalbaar instrument: ‘In de Derde Wereld overlijden veel mensen vanwege slecht drinkwater. Mijn droom is een afgeleide van onze DNA-chips te ontwikkelen die vaststelt of er bacteriën zoals cholerabacteriën in water zitten. Als je dat na een overstroming snel kunt vaststellen, red je levens. Het is haalbaar, vergelijkbare analysetechnieken voor het opsporen van de E. coli bacterie zijn al in ontwikkeling voor de Derde Wereld.’

Quarantaine

System engineer dr. ir. René Parchen en wetenschappelijk medewerker dr. ir. Arjan van Wuijckhuijse zoeken naar een microbiologische speld in een hooiberg. Parchen: ‘Voor Defensie bouwen wij een instrument dat in de lucht schadelijke bacteriën kan herkennen, bijvoorbeeld de bacterie die Q-koorts veroorzaakt. Zelfs wanneer er een mengsel van bacteriën en andere organismen zoals pollen of schimmels in de lucht zit, lukt dat zonder kweek- of isolatiestap. Daarin zijn we uniek in de wereld.’

Van Wuijckhuijse legt uit: ‘Ons instrument, de BiosparQ, zuigt deeltjes uit de lucht aan. Die deeltjes sturen we één voor één door een massaspectrometer. Van elk deeltje maken we een soort vingerafdruk, die we vergelijken met een catalogus van mogelijke organismen om vast te stellen of er schadelijke bacteriën tussen zitten. Dat deze techniek ook echt werkt, hebben we met een prototype aangetoond.’

De BiosparQ is óók bruikbaar voor wateranalyses, zegt Parchen: ‘Logisch, we testen het instrument nu al door de bacteriën via een waternevel in de lucht te brengen.’ Integraal waterbeheerder Waternet wil het systeem gebruiken om na te gaan waaraan medewerkers blootstaan als ze riolen onderhouden. Van Wuijkhuijse: ‘Ook in dat smerige soepje kunnen we afzonderlijke bacteriën opsporen, zonder ze eerst op te kweken en onder de microscoop te leggen.’ Ook ziekenhuizen zouden de BiosparQ-methode kunnen inzetten om te bepalen of een patiënt een bacteriebesmetting heeft, die quarantaine noodzakelijk maakt.

Drinkwater

TNO’ers laten het dus niet bij de vaststelling dat water problemen gaat opleveren of dat al doet. Ze hebben oplossingen in huis en dan niet alleen op het gebied van de moleculaire en de microbiologie. Jansen: ‘We drinken hoogstens twee procent van ons leidingwater daadwerkelijk op. Als je dat drinkwater extra zuivert, kun je voor de rest, waswater bijvoorbeeld, met een lagere kwaliteit volstaan. Voor particulieren werken we samen met een elektronicabedrijf aan een methode om drinkwater in huis te zuiveren.’

We moeten ook wennen aan het idee dat rioolwater, na zuivering uiteraard, weer als drinkwater uit de kraan gaat stromen. In Namibië en Singapore is het al zo ver en in België loopt een experiment. Jansen: ‘Nog zoiets. Ruim 97 procent van het water op aarde is zout, maar verder goed bruikbaar. TNO heeft Memstill ontwikkeld, een membraantechniek om zeewater te ontzilten. Relatief duur, maar dat verandert als zoet water schaarser wordt. Je kunt Memstill ook gebruiken om zout water onder woestijnen te ontzilten en daarbij gebruik maken van zonne-energie.’

Voor bedrijven denkt Jansen aan scheiding aan de bron: ‘Vooral omdat inkoop van water tamelijk goedkoop is, maar de afvoer van vervuild water duur.’ Hij toont een brochure van een onderzoeksproject van de EU, waarin naast TNO organisaties uit tien EU-landen deelnemen: ‘De oplossing van het waterprobleem is een kwestie van internationale samenwerking.’

Kwetsbaar

Minnema wil ook de steeds mondiger burger bedienen: ‘Die vraagt om openheid over de gevolgen van projecten in zijn of haar omgeving. In Limburg, waar Rijkswaterstaat de Grensmaas anders inricht, komt een meetnet dat de veranderingen in kaart brengt. De gegevens daarvan komen op internet te staan, zodat iedereen kan volgen wat er gebeurt.’

Ook Stuurman denkt in oplossingen: ‘We hebben veel geld uitgegeven om de waterkwaliteit in natuurgebieden te verbeteren, maar dat heeft betrekkelijk weinig opgeleverd. Mijn idee is om drainagesystemen van filters te voorzien. In grote delen van Nederland liggen de buizen er al. Als je die, als ze vernieuwd worden, van filters voorziet, kun je er fosfaten, stikstof, landbouwgiften, sporenelementen en metalen als kobalt, nikkel en koper mee wegfilteren. Het project heet Puridrain en we gaan er proeven mee nemen.’

Stuurman ziet Puridrain onder andere als een manier om de kwaliteit van water dat van boerenland naar natuurgebieden stroomt, te verbeteren. ‘Dat is nodig, de Europese richtlijnen voor water in natuurgebieden zijn soms strenger dan voor drinkwater.’ Dat mag vreemd klinken, maar Jansen heeft een verklaring: ‘Sommige organismen in de natuur zijn kwetsbaarder dan de mens. Wij mensen kunnen wel tegen een stootje.’

Bier

In steden ziet Stuurman een rol voor Deltares bij de regulering van de grondwaterstand: ‘Zowel wanneer die te hoog als wanneer die te laag is. We kunnen adviseren over paalrot en het voorkomen van maaivelddaling. We adviseren ook in gebieden waar de grondwaterstand te hoog is. Burgers daar weten vaak niet waar ze kunnen aankloppen.’

Om aan te tonen dat al die plannen ook daadwerkelijk bijdragen aan de oplossing van het waterprobleem, komt Jansen terug op de tijden waarin bier gezonder was dan water: ‘Daarna kwam de tijd waarin we zoveel schoon water hadden, dat we er niet erg zuinig mee waren. Voor de productie van een liter bier was honderd liter water nodig. Nu is dat door hergebruik in een gesloten systeem teruggebracht tot 2,3 liter.’

Lees meer:

Dit artikel is een publicatie van TNO magazine.
© TNO magazine, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 16 juli 2009

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.