The behaviour of heavy metals and nutrients during development of natural areas in the Beerze-Reusel basin: a survey of the problem

Deze studie onderzoekt of mobilisatie van zware metalen en nutrienten een beperkende factor kan zijn bij natuurontwikkeling in het Beerze-Reusel-gebied. Na een algemene bechrijving van de risico's van bodemverontreiniging bij natuurontwikkeling, worden de risico's voor een specifieke situatie berekend met behulp van een koppeling van hydrologische, zuur/nutrienten-, zware metaal- en bioaccumulatiemodellen. De studie blijft, gezien de onzekerheden in methodiek, expliciet beperkt tot een probleemverkenning. Voor twee bodemtypen, een veldpodzol en een enkeerdgrond, worden de risico's van twee verzuringsscenario's (onverminderde en verminderde zuurdepositie) en twee kwelscenario's in combinatie met bodemverontreiniging door cadmium en koper doorgerekend bij de omzetting van een weiland in een grasland-ecosysteem. Het blijkt dat onverminderde zure depositie in combinatie met bodemverontreiniging kan leiden tot problemen voor natuurontwikkeling. Dit gebeurt zowel via een direkt effect van verzuring op vegetatie, als via het effect van mobilisatie van cadmium en koper op verschillende soorten organismen en op bodembiologische processen. Door effecten op bodemfauna is op termijn tevens een sterke ophoping van organisch materiaal te verwachten, wat uiteindelijk kan leiden tot een lage diversiteit aan planten- en diersoorten. Koper levert in het algemeen minder problemen dan cadmium, maar door een blijvend stijgende koperconcentratie in het strooisel en daardoor in bodemfauna, kunnen lange termijn effecten ontstaan. Een scenario met verminderde zure depositie toont in het algemeen minder problemen, vooral bij de enkeerdgrond, echter doordat cadmium bij minder zure bodem langzamer uitspoelt kan dit voor een aantal dieren leiden tot verhoogde risico's over een langere periode. Een scenario met kwel tot 20 cm onder maaiveld blijkt nauwelijks effect te hebben.This study represents a survey into whether mobilisation of heavy metals and nutrients can be a restrictive factor for the development of natural areas in the Beerze-Reusel basin. General risks of soil contamination for development of natural areas are first described, followed by calculations for determining risks for two specific soil types in the Beerze-Reusel basin, by means of coupling models on hydrology, acidification, heavy-metal behaviour and bioaccumulation. Considering the uncertainties in the methodology, this study has been explicitly restricted to a survey. Calculations on the risks of the combination of soil contamination (cadmium and copper), acidification (business-as-usual and an improved scenario) and (no) seepage for a meadow turned into a grassland ecosystem showed that ongoing acid atmospheric deposition in combination with soil contamination can lead to problems for the development of the grassland ecosystem. This happens both directly through acidification effects on vegetation and indirectly through effects of cadmium and copper on different species, and on biological functions of the soil. Effects on soil fauna can also lead to accumulation of organic matter, which can finally result in low species diversity. Copper generally caused less risks than cadmium, but due to ongoing increasing copper concentrations in litter and hence in soil fauna, long-term effects can occur. A scenario in which acid deposition was improved usually showed decreased risks for future ecosystems, but showed that this could also cause higher risks for a longer period due to slower leaching. A scenario comprising seepage up to 20 cm below surface showed hardly any differences in risks for development of natural areas.Provincie Noord-Brabantbureau bodembeschermin