Vissterfte door zuurstoftekort

Afhankelijk van de typen vissen moet water minimaal zo'n 3 tot 6 mg/l opgelost zuurstof bevatten. Als het zuurstofgehalte langere tijd lager is en vissen niet naar zuurstofrijker water kunnen zwemmen, kunnen ze massaal doodgaan. Figuur A Massale vissterfte in een stadsvijver (Foto: Partners4UrbanWater)Vergroot afbeelding Oorzaken lager zuurstofgehalte in water Het zuurstofgehalte in oppervlaktewater kan door allerlei oorzaken teruglopen: natuurlijke variatie van de zuurstofconcentratie; lozing van zuurstofvragende stoffen in het water; lozing van zuurstofarm of -loos water in een klein waterlichaam. Natuurlijke variatie van de zuurstofconcentratie De maximumconcentratie opgelost zuurstof in water hangt sterk af van de temperatuur van dat water (zie figuur B). In koud water van bijvoorbeeld 5°C kan ruim 13 mg O2/l zitten, terwijl in warm water van 25°C maar ongeveer 8-9 mg O2/l kan zitten. Dit betekent dat de situatie in de zomer veel 'kritischer' is, al bij een kleine extra zuurstofvraag kan dat problematisch worden voor sommige vissen, terwijl diezelfde zuurstofvraag in de winter geen problemen zou geven. Vissterfte door deze natuurlijke variatie heet ook wel zomersterfte. Naast de seizoensvariatie kennen veel wateren ook een dag-nachtvariatie. Overdag geven waterplanten door fotosynthese zuurstof af aan het water, terwijl deze biomassa's nachts juist zuurstof uit het water opnemen. Hierdoor kan de zuurstofconcentratie extra kritisch worden. Figuur B Zuurstofgehalte en verzadiging in water afhankelijk van de watertemperatuur (Bron: van der Graaf, 19951)Vergroot afbeelding Lozing van zuurstofvragende stoffen in het water Bronnen van zuurstofvragende stoffen uit de afvalwaterketen zijn gemengde overstorten, hemelwateruitlaten en rwzi-effluent. Maar ook door oppervlakkige afspoeling komen bijvoorbeeld hondenpoep en bladeren in het water terecht. Andere bronnen zijn directe bladval op het water en het voeren van eendjes. Vooral bij omvangrijke lozingen vanuit de riolering kan de zuurstofconcentratie in het water acuut (binnen enkele uren) afnemen. In figuur C ziet u een voorbeeld van de invloed van gemengde riooloverstortingen én van de rwzi Eindhoven op de zuurstofconcentratie in de rivier de Dommel. Na enkele zware buien bevat het rivierwater zeer lage zuurstofwaarden: 1-3 mg O2/l. Door bezinking van organische stof Organische stoffen zijn stoffen met koolstofverbindingen, en afkomstig van levend materiaal. Anorganische stoffen zijn alle overige stoffen. Er zijn enkele uitzonderingen zoals CO2 (wel een koolstofverbinding, maar toch anorganisch). kan het slib op de waterbodem van een rivier of vijver ook veel zuurstofvragende stoffen bevatten. Deze zuurstofvraag is doorgaans relatief klein, maar kan wel lang aanhouden. Tot weken ná de lozingen kan de zuurstofconcentratie in het water door de zuurstofvraag uit de bodem merkbaar lager liggen. Figuur C Natuurlijke variaties in zuurstofconcentraties in rivier de Dommel in augustus 2010 en de invloed van lozingen vanuit gemengde overstorten en van rwzi-effluent (Bron: waterschap De Dommel)Vergroot afbeelding Lozing van zuurstofarm of -loos water in een klein waterlichaam Dit kan het geval zijn als een verdronken hemelwaterstelsel via een uitlaat loost in een klein waterlichaam, zoals een vijver. Tijdens droog weer kan het (stilstaande) water in het hemelwaterstelsel zuurstofarm worden door afbraak van organisch materiaal in het stelsel (hondenpoep, bladeren, foutaansluitingen). Als het dan hard gaat regenen en de volledige inhoud van het stelsel in hoog tempo in de vijver terechtkomt, kan dat leiden tot acuut zuurstoftekort in de vijver. In het kader hieronder vindt u hiervan een voorbeeld. Deze problematiek kan aanleiding zijn om een bestaand hemelwaterstelsel om te bouwen naar een vgs of vgs 2.0. Een verbeterd gescheiden stelsel (vgs) Verbeterd gescheiden stelsels (vgs) zijn gescheiden rioolstelsels met een vuilwaterstelsel en een hemelwaterstelsel. In tegenstelling tot een niet-verbeterd gescheiden stelsel voert een vgs het hemelwater niet volledig af naar oppervlaktewater, maar (deels) richting de rioolwaterzuiveringsinstallatie. (2.0) leegt het hemelwaterstelsel na elke bui, waardoor er géén zuurstofarm water in kan blijven staan. Praktijkvoorbeeld: lozing zuurstofarm water vanuit hemelwaterstelsel Een watersysteem in de gemeente Barendrecht had last van massale vissterfte in perioden met hevige buien. Om de oorzaak van deze problemen te achterhalen, zijn de hwa-stelsels onderzocht die in het watersysteem lozen. Deze stelsels waren bij droog weer verdronken en stagnant (zonder stroming) en bevatten een flink volume water ten opzichte van het volume van het watersysteem.   In de zomer van 2001 is op tien locaties en op zes verschillende momenten het zuurstofgehalte in het hwa-stelsel gemeten (zie figuur D). De resultaten gaven aan dat het water tussen de 0 en 4 mg/l O2 bevatte, met de meeste waarden rond de 1 tot 2 mg/l O2. Deze lage waarden werden waarschijnlijk veroorzaakt door de afbraak van organisch materiaal in het stelsel.   Gemeente en waterschap vermoedden dat dit zuurstofarme water bij hevige buien in korte tijd in het watersysteem terechtkwam en daar regelmatig flinke ‘zuurstofdips’ veroorzaakte. Om dit tegen te gaan, zijn diverse gescheiden stelsels omgebouwd tot vgs en is een doorspoelregime op het watersysteem gezet. De waterkwaliteitsproblemen zijn hiermee verdwenen. (Bron: Kuipers et al, 20132). Figuur D Zuurstofgehalte in hwa-stelsels Barendrecht (Bron: Kuipers et al, 20132)Vergroot afbeelding   N.B. Vissterfte kan ook andere oorzaken hebben dan langdurig zuurstoftekort, bijvoorbeeld de aanwezigheid van een toxische stof zoals ammonia, of een ziekte of virus. Meer informatie De informatie op deze pagina is gebaseerd op o.a. Metcalf & Eddy (2003)3, Butler & Davies (2004)4 en van Mazijk & Bolier (1999)5. 1 van der Graaf J.H.J.M. (1995). Behandeling van afvalwater I. Collegedictaat n50, TU Delft, Delft. 2 Kuipers F., Beltgens D., Goedhart A. en Palsma B. (2013). Regenwaterriool kan leiden tot vissterfte. Vakblad Riolering, jaargang 19, maart 2013. 3 Metcalf & Eddy (2003). Wastewater Engineering Treatment and Reuse, 4th edition. McGraw-Hill, New York, USA. 4 Butler D. & Davies J.W. (2004). Urban Drainage, 2nd Edition. E&FN Spon, London, UK. 5 van Mazijk A. & Bolier G. (1999). Waterkwaliteitsmanagement. Collegehandleiding CThe4400. TU Delft, Delft.