Kengetallen emissie riolering en overige bronnen (honden, eenden, etc.)

N.B. Sinds het onderzoek Oppervlaktewaterkwaliteit: wat zijn relevante emissies?in 2009 zijn nieuwe kengetallen beschikbaar gekomen, onder meer voor de emissie van gemengde en gescheiden rioolstelsels. Ook is duidelijk geworden welke invloed foutaansluitingen kunnen hebben op de emissie van gescheiden stelsels. Die invloed was in het onderzoek van 2009 nog niet meegenomen. De genoemde MTR-normen zijn inmiddels verouderd; hiervoor in de plaats zijn o.a. de milieukwaliteitseisen (MKE) van de Kaderrichtlijn Water gekomen. Meer informatie over genoemde waterkwaliteitsproblemen vind u op de betreffende pagina's. Emissie afvalwatersysteem De berekeningen van de jaaremissies van zowel gemengde als gescheiden rioolstelsels zijn gemaakt met het STOWA EMOS model Het ‘Emissiemodel voor Systeemkeuze’ (EMOS) is een rekenmodel dat water- en stofstromen kan volgen vanaf binnenkomst in het afvalwatersysteem tot aan de lozingspunten. Op deze manier is bekend uit welke bron lozingsvolumes en emissies afkomstig zijn. Het model is beschreven in STOWA-rapport 2009-W-06., met toepassing van de lozingsbenadering. Tabel A geeft de kenmerken van het afvalwatersysteem zoals gebruikt in het model. EMOS berekent eerst de emissie in m3 per lozingslocatie (uitlaat, overstort, rwzi) en de frequentie van overstortingen (zie tabel B). De volumes uit tabel B zijn vervolgens vermenigvuldigd met rekenconcentraties van dertien stoffen om tot een vuiluitworp te komen. Deze rekenconcentraties staan in tabellen C1 en C2. De waarden zijn afkomstig uit het EMOS-model (STOWA, 2009a)1, de rapportage ‘Systeemkeuze' (STOWA, 2009b)2, de STOWA regenwaterdatabase De regenwaterdatabase, database hemelwaterkwaliteit is een database met gegevens over de kwaliteit van afstromend regenwater in Nederland. Bevat per 2020 circa 26.800 metingen van 191 verschillende locaties. versie 2007 (STOWA, 2007)3, de eindrapportage van de Nationale Werkgroep Riolering en Waterkwaliteit De Nationale Werkgroep Riolering en Waterkwaliteit (NWRW) is door het ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer en de STORA ingesteld in 1982 om onderzoek te doen naar de effecten van lozingen vanuit rioolstelsels. De twaalf onderzoeksthema's zijn in de navolgende jaren onderzocht en gepubliceerd in een groot aantal deelrapporten. in 1992 is de STORA overgegaan in STOWA.(NWRW, 1989)4 en STOWA (2004)5 voor waarden van rwzi-effluent. Tabel A Kenmerken afvalwatersysteem Parameter Eenheid Grootte Aangesloten verhard oppervlak per woning m2 150 Aantal inwoners per woning   2,5 Dwa per inwoner per dag m3 0,120 Duur dwa per dag uur 10 Infiltratie / rioolvreemd water % van dwa 0 Foutaansluitingen dwa op rwa % 0 Foutaansluitingen rwz op dwa % 0 Berging gemengd stelsel mm 7 + 2 Poc gemengd stelsel mm/h 0,7 Berging verbeterd gescheiden stelsel mm 4 Poc verbeterd gescheiden stelsel mm/h 0,3 Tabel B Overstortgebeurtenissen/pieklozingen per type stelsel per ha met EMOS-model voor 10-jaarreeks 1955-1964 Herhalingstijd (jaar) Eenheid Gescheiden stelsel Verbeterd gescheiden stelsel Gemengd stelsel T = 10 m3 1.026 752 401 T = 5 m3 911 443 372 T = 2 m3 520 329 146 T = 1 m3 474 230 84 T = 0,5 m3 383 158 50 T = 0,2 m3 275 98 1 T = 0,1 m3 166 54 0 T = 1 maand m3 152 44 0 T = 0,5 maand m3 79 8 0 Aantal overstortingen/lozingen per jaar 78 27 5 Totaal overstortend volume m3/jaar 5.820 1.526 305 Tabel C1 Stofconcentraties in afvalwatersysteem Parameter Eenheid MTR (verouderd!) Overstort (gemengd)   Afstromend hemelwater        min. gem. max. min. gem. max. N-totaal mg/l 2,2 10 12,5 15 1,2 1,7 5,2 P-totaal mg/l 0,15 2,1 3,1 4,8 0,08 0,26 0,97 Cu mg/l 3,8 67 92 113 3 10 47 Zn mg/l 40 357 431 472 22 95 450 PAK mg/l 4,3 0,1 0,3 1,2 0,1 0,3 1,2 Glyfosaat mg/l – 2,4 4,4 6,1 2,4 4,4 6,1 BZV mg/l – 40 82 124 2,5 4 14 Totaal coli per 100 ml 5,0E+02 1,0E+05 1,0E+06 1,0E+07 1,2E+03 1,2E+04 1,2E+05 Cr mg/l 84 10 15,5 21 0,4 1,1 11 Cd mg/l 2 1 5,5 10 0,08 0,15 0,49 Pb mg/l 220 42 102 162 5 12 75 Ni mg/l 6,3 8 13,5 19 3,5 3,5 10 Hg mg/l 1,2 0,5 21,75 43 0,02 0,06 0,08 Tabel C2 Stofconcentraties in afvalwatersysteem Parameter Eenheid Afstromend hemelwater (schoon) Effluent rwzi   Hoge kwaliteit effluent     min. gem. max. min. gem. max. vaste waarde N-totaal mg/l 1,2 1,45 3,35 5 9 15 4 P-totaal mg/l 0,08 0,17 0,57 0,5 2 4 0,5 Cu mg/l 3 10 47 6 10 95 5,2 Zn mg/l 22 28,5 90,5 46 50 210 23 PAK mg/l 0,1 0,1 0,1 0,02 0,06 0,24 – Glyfosaat mg/l – – – 2,4 4,4 6,1 3,5 BZV mg/l 2,5 2,75 3 2 4 10 – Totaal coli per 100 ml 1,2E+03 1,2E+04 1,2E+05 1,0E+05 1,0E+06 1,0E+07 – Cr mg/l 0,4 0,75 7,5 – 1,9 – 1,9 Cd mg/l 0,08 0,11 0,49 0,05 0,2 – 0,05 Pb mg/l 5 12 75 1 4,1 – 0,5 Ni mg/l 1,5 1,5 3 1,6 4,5 – 1,8 Hg mg/l 0,02 0,02 0,04 – 0,1 – 0,03 Emissies overige bronnen op kleine schaal (stadsvijver en stadssingel) Om de emissie vanuit andere bronnen dan het afvalwatersysteem in te schatten, is literatuur gebruikt. Belasting door honden Voor honden staat in een Amsterdamse studie (DWR, 1997)6 een richtwaarde voor de belasting van stikstof (N) en fosfaat (P) van het oppervlaktewater op jaarbasis. Uit urine en fecaliën samen en de aanname van 25 - 50% afspoeling komt dit per hond op het volgende neer: 160 - 320 g P/jaar; 840 - 1.660 g N/jaar. Het aantal honden is vastgesteld op basis van het gemiddelde hondenbezit in Nederland (21 honden per 100 huishoudens) en het aantal huishoudens dat de vijver/singel voor recreatieve doeleinden gebruikt (40 huishoudens/ha). Dit brengt het totale aantal honden in de deelsystemen op: stadsvijver: 21 honden/100 huishoudens x 40 huishouden/ha x 2 ha = 16,8 honden; stadssingel: 21 honden/100 huishoudens x 40 huishouden/ha x 40 ha = 336 honden. Hierdoor is de nutriëntenbelasting: stadsvijver: 2,7 - 5,4 kg P/jaar en 14,1 - 27,9 kg N/jaar; stadssingel: 54 - 108 kg P/jaar en 282 - 556 kg N/jaar. Om de emissie van metalen door honden te bepalen, is gekeken naar de concentratie metalen in hondenontlasting en de hoeveelheid ontlasting per hond per jaar. Bij gebrek aan beschikbare gegevens is de veronderstelling dat het metaalgehalte in hondenontlasting gelijk is aan het gehalte in mensenontlasting. Een hond produceert dagelijks 0,3 kg ontlasting, tegenover 0,10 - 0,15 kg per dag voor mensen. Dit betekent dat de belasting per hond twee tot drie keer groter is (zie tabel D). Omdat niet alle ontlasting in het oppervlaktewater terechtkomt, is het uitgangspunt dat 50% van alle ontlasting naar de vijver afspoelt en 25% naar de singel. (In een groter gebied komt de ontlasting relatief minder tot uitspoeling naar het oppervlaktewater.) De belasting met zware metalen door honden is: stadsvijver: 6,7 - 10,1 mg Cu/jaar en 66 - 99 g Zn/jaar; stadssingel: 67 - 101 mg Cu/jaar en 660 - 990 g Zn/jaar. Tabel D Concentraties zware metalen in fecaliën Stof Humaan (mg/pers/dag) Hond (mg/hond/dag)     Eend (mg/eend/dag)       min. max. min. max. Koper (Cu) 0,0011 0,0022 0,0033 0,001 0,001 Zink (Zn) 10,8 21,6 32,4 6,48 9,71 Belasting door eenden Voor de nutriëntenbelasting door uitwerpselen van eenden zijn in de literatuur twee waarden gevonden: 0,23 kg N/eend/jaar en 0,16 kg P/eend/jaar (STOWA, 2002)7; 0,85 kg N/eend/jaar en 0,14 kg P/eend/jaar (ARCADIS/HHSK, 2006)8. De hoeveelheid eenden in de systemen is geschat op 20 - 40 dieren in een stadsvijver en 100 - 200 dieren in een stadssingel. Hierdoor is de nutriëntenbelasting: stadsvijver: 2,8 - 6,4 kg P/jaar en 4,6 - 34 kg N/jaar; stadssingel: 14 - 32 kg P/jaar en 23 - 170 kg N/jaar. Om de emissie van metalen door eenden te bepalen, is gekeken naar de concentratie metalen in de ontlasting van eenden en de hoeveelheid ontlasting per eend per jaar. Bij gebrek aan beschikbare gegevens is de veronderstelling dat het metaalgehalte in eendenontlasting gelijk is aan het gehalte in mensenontlasting. Een eend produceert dagelijks 0,09 kg ontlasting tegenover 0,10 - 0,15 kg per dag voor een persoon. Dit betekent dat de belasting per eend zo’n anderhalf keer kleiner is (zie tabel D). De veronderstelling is dat alle ontlasting in het oppervlaktewater terechtkomt. Belasting door het voeren van eenden In stadswateren voeren omwonenden eenden vaak met bijvoorbeeld brood. Doordat de eenden niet al het voer kunnen opeten, wordt het oppervlaktewater extra met nutriënten belast. Daarnaast bevat brood metalen die in het oppervlaktewater belanden. In de stadsvijver krijgen de eenden intensiever voer van omwonenden dan in de stadssingel. Uitgangspunt is een gemiddelde voerbijdrage van 50 sneden brood per dag voor de vijver en 100 sneden per dag voor de singel. Een snede brood weegt 30 - 35 gram, de samenstelling staat in tabel E. Hiervan verdwijnt 50% naar de bodem, het resterende deel eten de eenden op (mogelijk is de maximumvoedselinname van eenden (50 gram per dag) hierbij een beperkende factor). Tabel E Stofconcentraties in brood Stof Gemiddelde stofconcentratie Stikstof (g/100 g brood) 1,3 Fosfor (g/100 g brood 0,4 Zink (mg/100 g brood) 1,8 Koper (mg/100 g brood) 0,4 Het brood dat naar de bodem zinkt (300 kg/jaar voor een stadsvijver, 600 kg/jaar voor een stadssingel), zorgt voor een extra belasting van: stadsvijver: 4,0 kg N/jaar, 1,2 kg P/jaar, 1,2 g Cu/jaar en 5,4 g Zn/jaar; stadssingel: 8,0 kg N/jaar, 2,4 kg P/jaar, 2,4 g Cu/jaar en 10,8 g Zn/jaar. Belasting door bladval Een studie van Cusell (1997, via ARCADIS/HHSK, 20068) meldt een bladval van 50 - 100 gram blad per m2 wateroppervlak. Het stikstofgehalte van dit blad was 1,5 - 3,0% en het fosforgehalte 0,3 - 0,6%. Een andere studie meldt een nutriëntenbelasting van 0,003 kg P/meter oever/jaar en 0,032 kg N/meter oever/jaar (Witteveen & Bos/HHSK, 2006)9. Uitgangspunt is dat op 50% van het wateroppervlak bladeren vallen, bij zowel de stadsvijver als de stadssingel. Met deze waarden komt de belasting door bladval (voor nutriënten) op de range van waarden in tabel F. Tabel F Nutriëntenbelasting door bladval Systeem Stof Minimum Gemiddeld Maximum Stadsvijver Stikstof (kg/jaar) 0,7 2,6 4,5   Fosfaat (kg/jaar) 0,1 0,4 0,9 Stadssingel Stikstof (kg/jaar) 4,7 18 30   Fosfaat (kg/jaar) 0,5 2,8 6,0 Het vallende blad bevat behalve nutriënten ook metalen. In literatuur (IBW, 2001)10 zijn meetwaarden beschikbaar van de concentraties zware metalen in gevallen bladeren. Gemiddeld zit er zo'n 54 mg zink in een kilo blad (range 49 - 62 mg Zn/kg) en 5,2 mg koper (range 4,3 - 6,2 mg Cu/kg). Met deze waarden komt de belasting door bladval (voor zware metalen) op de range van waarden in tabel G. Tabel G Belasting zware metalen door bladval Systeem Stof Minimum Gemiddeld Maximum Stadsvijver Zink (g/jaar) 3,7 6,5 9,8   Koper (g/jaar) 0,3 0,6 0,9 Stadssingel Zink (g/jaar) 24,5 43,1 65,0   Koper (g/jaar) 2,2 3,9 6,2 Belasting door directe neerslag op open water (natte depositie) De emissie door neerslag op open water is ingeschat op basis van het RIVM-rapport ‘Landelijk meetnet regenwatersamenstelling’ (RIVM, 2001)11 dat een beeld schetst van de regenwaterkwaliteit in 2000. De in het regenwater aanwezige, gemiddelde landelijke concentraties zijn vertaald naar emissies door vermenigvuldiging met het wateroppervlak. Dit betekent dat geen rekening is gehouden met oppervlakkige afvoer vanuit taluds. De gebruikte neerslagdepositie staat in tabel H. Tabel H Neerslagdepositie per jaar Stof Depositie Stadsvijver Stadssingel   Stikstof 1,62 g/m2 4,86 kg/jaar 32,4 kg/jaar Fosfaat 0,01 g/m2 0,03 kg/jaar 0,2 kg/jaar Zink 9,1 mg/m2 27,3 g/jaar 182 g/jaar Koper 2,2 mg/m2 6,6 g/jaar 44 g/jaar Belasting door uit- en afspoeling van oevers Vanuit en vanaf af de oevers van de stadsvijver en de stadssingel spoelen nutriënten naar het oppervlaktewater. Om de hoeveelheid uit- en afspoeling te bepalen, is het metamodel Nutricalc gebruikt (STOWA, 2003)12. Hoewel dit model niet direct toepasbaar is op dit kleine schaalniveau, geeft het een indruk van de bijdrage van de uit- en afspoeling van de oevers aan de totale nutriëntenvracht. Veronderstelling is dat de oevers fosfaatarm zijn en niet bemest. De gemiddelde lengte van de oevers in dit stedelijke systeem is geschat op 5 m. Tabel J laat de resultaten voor de nutriëntenbelasting vanaf de oevers zien. Tabel J Nutriëntenbelasting door uit- en afspoeling van oevers Systeem Oppervlakte oevers Nutricalc (stikstof)   Nutricalc (fosfaat)   Stadsvijver 1.400 m2 22,7 kg/ha/jaar 3,2 kg/jaar 0,74 kg/ha/jaar 0,10 kg/jaar Stadssingel 10.300 m2 22,7 kg/ha/jaar 23,4 kg/jaar 0,74 kg/ha/jaar 0,76 kg/jaar 1 STOWA (2009a). EMOS, emissiemodel voor systeemkeuze., Rapport 2009-W-06, STOWA, Amersfoort. 2 STOWA (2009b). Invloed van de systeemkeuze op de emissies van afvalwatersysteem., Rapport 2009-31, STOWA, Amersfoort. 3 STOWA (2007). Database Regenwater., Rapport 2007-W-09, STOWA, Amersfoort. 4 NWRW (1989) NWRW-eindrapportage en evaluatie van het onderzoek 1982 – 1989. 5 STOWA (2004). Vergelijkend onderzoek MBR en zandfiltratie rwzi Maasbommel., Rapport 2004-28, STOWA, Amersfoort. 6 DWR (1997). Onderzoek naar de toepasbaarheid van een helofytenfilter met bezinkbassin als randvoorziening bij een gescheiden stelsel. Dienst Waterbeheer en Riolering, sector Waterbeheer Amsterdam, afdeling Planvorming en Onderzoek.  7 STOWA (2002). Maatregelenmatrix emissie/waterkwaliteitsspoor; onderzoeksrapport en handleiding., Rapport 2002-03, STOWA, Amersfoort. 8 ARCADIS / HHSK (2006). Waterkwaliteitsspoor Schollevaer. ARCADIS en Hoogheemraadschap Schieland en de Krimpenerwaard. 9 Witteveen & Bos / HHSK (2006). Waterkwaliteitsspoor Moordrecht. Witteveen & Bos en Hoogheemraadschap Schieland en de Krimpenerwaard.   10 IBW (2001). Natuurlijke verjonging van het Zoniënwoud: rapport 3, Ministerie voor Vlaamse gemeenschap: Instituut voor Bouw en Wildbeheer (IBW). 11 RIVM (2001). Landelijk meetnet regenwatersamenstelling: meetresultaten 2000, RIVM-rapport 73101-057/2001, RIVM, Bilthoven. 12 STOWA (2003). Waterkwaliteit in Waternood., Rapport 2003-02, STOWA, Amersfoort.