Waterkwaliteit in beweging. Een orienterend druppelbeeldonderzoek aan Maaswater

De druppelbeeldmethode (DBM) is een integrale somparametrische methode voor bepaling van waterkwaliteit, die berust op het meten van de beweeglijkheid (vloei-baarheid) van water. Dit rapport beschrijft een toepassing van de methode op het water van de Maas, op 7 monsterpunten tussen de bron en de monding. Naast deze toepassing (deel I) wordt een methodische aspect besproken, dat gedurende het Maasonderzoek aan de orde kwamen. Het betreft de verschillende beoordelingsmethoden van druppelbeeldreeksen. Dit aspect wordt in een afzonderlijk deel, deel II, besproken. Deel I: De bewegingskwaliteit van Maaswater. In het jaar 1993 is een serie metingen uitgevoerd naar de beweeglijkheid van Maaswater. Drie keer (in de maanden april, juni en augustus) is op een zevental plaatsen het Maaswater bemonsterd, gaande van Frankrijk (les Monthairons) tot in Nederland (Keizersveer). De beweeglijkheid van het Maaswater werd met de DBM in beeld gebracht, waarbij het resultaat, de zogenaamde druppelbeeldreeksen (DBRen), op het voorkomen van karakteristieke vormen, naar druppelnummer, geanalyseerd en beoordeeld werden. De watermonsters zijn afkomstig uit de monsternames voor het project Ecologisch Herstel Rijn en Maas (EHRM) waardoor het mogelijk was om parallel aan de DB-meting, vele chemische, fysische en biologische metingen van het water te verkrijgen. Over de lengteas van de Maas is in elk van de drie series een zelfde tendens in beweeglijkheid waargenomen: een relatief hoge beweeglijkheid (lange wervelige fase) dichtbij de bron, een relatief lage beweeglijkheid (snel optreden van samentrekking, en smalbladerigheid in de reeksontwikkeling) bij Luik gevolgd door een lichte toename in beweeglijkheid richting de monding van de Maas. In verband met het pilot-karakter van dit onderzoek moeten de resultaten als indicatief gezien worden. Het gevonden patroon in de mate van beweeglijkheid per monsterpunt blijkt overeen te komen met de algemene indruk omtrent de vervuilingsgraad ter plaatse. Meer specifiek gekeken correleren de metingen van de water-beweeglijkheid in lichte mate met de pT-waarden van de monsterplaatsen maar in een eerste kwalitatieve vergelijking niet met een of meerdere van de overige parameters (hoofdzakelijk fysische- en chemische parameters). Om de DBM verder te ontwikkelen zou enerzijds aandacht gegeven moeten worden aan de duplo-herhaalbaarheid van de methode en anderzijds aan een verdieping van het inzicht in de kwalitatieve betekenis van verschillende druppelbeeldreeksontwikkelingen. Voor dit laatste is het bijvoorbeeld nodig om analysegegevens onderling te vergelijken (meer componenten analyse) en om vervolgens de uitkomsten van het druppelbeeldonderzoek daarin te betrekken. Verder zou er meer begrip van waterkwaliteit op een hoger ken-niveau (geintegreerd, somparameter niveau) ontwikkeld moeten worden. Deel II: Beoordelingsmethoden van druppelbeeldreeksen. Aan de hand van het Maasonderzoek is een kwantitatief georienteerde aanvulling op de beoordelingsmethode van druppelbeeldreeksen (DBRen) ontwikkeld. In deze aanvulling worden de DBRen op kenmerkende vormen geanalyseerd, die naar het moment van optreden in de reeks, worden genoteerd (naar druppelnummer gekwantificeerd). De beweeglijkheid van een reeks kan aan de hand van deze momenten (druppelnummers) in staafdiagrammen weergegeven worden, waarbij de verschillende staafdelen verschillende bewegingsfasen vertegenwoordigen. Deze vereenvoudigde weergave van een druppelbeeldreeks, maakt het onderling vergelijken van reeksen en een eerste interpretatie van de resultaten eenvoudiger. Naar aanleiding van een kritische vergelijking met de reeds bestaande beoordelingsmethoden kan het volgende opgemerkt worden. De tot nu toe ontwikkelde beoordelingsmethoden zijn meer kwalitatief georienteerd en hanteren klassen, die woordelijk omschreven zijn en met foto's geillustreerd worden. Doordat de kwantificerende methode een explicitering vraagt van de kenmerken waarop geanalyseerd kan worden, bevordert zij de concreetheid, de consequentheid, de navolgbaarheid en daarmee de uitwisselbaarheid van de beoordelingsmethode. Tevens is, nu cijfers aan de reeksen verbonden zijn, de vergelijking met andere kwantitatieve waterkwaliteitsmetingen eenvoudiger en wordt het gebruik van statistische of andere computerprogramma's mogelijk gemaakt. De kwantitatieve beoordeling is, in vergelijking met de kwalitatieve beoordeling, minder genuanceerd omdat vooralsnog op een klein aantal kenmerken geanalyseerd wordt. De kwalitatieve beoordeling daarintegen beoordeelt weliswaar zeer volledig op de indruk van de reeks als geheel en is zeer genuanceerd, maar blijft vooralsnog onvolledig in het uitdrukken van de waargenomen verschillen. In een concrete vergelijking van een aantal, met de verschillende methoden beoordeelde, reeksen, blijkt dat de kwalitatieve en kwantitatieve beoordelingen nauw op elkaar aansluiten. De kwalitatieve klassenindeling, van veelvormige naar eenvormige DBRen, loopt parallel met het intreden van steeds minder beweeglijke fasen in de kwantitatieve beoordeling. Beide benaderingswijzen kunnen als onderling aanvullend en stimulerend gezien worden. Daarbij gaat de kwalitatieve beoordeling meer inductief, volledig maar impliciet te werk en de kwantitatieve methode meer deductief, vereenvoudigend maar expliciterend