Geen mannen in witte jassen maar hardcore wiskunde en statistiek

Nieuwe screening van drinkwater biedt WMD nog meer zekerheid

Schoon drinkwater: dat willen we allemaal. En gelukkig hoeven we ons in Nederland nergens zorgen over te maken. Maar dat betekent niet we rustig achterover kunnen leunen. “De kwaliteit van het (drink)water vraagt continue aandacht. Onze bronnen staan onder druk”, stelt Henk Brink van WMD: het Drentse drinkwaterbedrijf. “Ieder jaar meten we meer antropogene verbindingen; stoffen van niet-natuurlijke oorsprong dus.” Ze zijn afkomstig van de landbouw en de industrie. De concentraties zijn laag en binnen de marges. Maar ze tonen aan dat drinkwaterbedrijven waakzaam moeten zijn. Een nieuwe methode helpt nu om veel gerichter de kwaliteit van het drinkwater in de gaten te houden.

Lijst prioritaire stoffen
WLN voert voor WMD veel controles uit, waaronder ook die op de drinkwaterbronnen. Deze controles begonnen altijd met een lange lijst vol niet-natuurlijke verbindingen: stoffen die al langer op de markt zijn (of waren) en nieuwe stoffen die mogelijk in het water zouden kunnen zitten. “Het was echt een waslijst”, vertellen Jan van der Kooi en Herman Gerdes van WLN. “Tegenwoordig zitten er echt duizenden verschillende antropogene stoffen in het milieu. Die treffen we van tijd tot tijd dus ook aan in het grondwater.” Op grond van die ‘stoffenwaslijst’ kwam dan de vraag: welke zijn relevant voor de drinkwaterbronnen? Welke staan in de wet en welke zijn (dus) prioritair? Als dat helder was, werd een meetmethode ontwikkeld.

Brede screening watermonsters
Platgezegd ging WLN een aantal jaren geleden nog per ‘prioritaire stof’ op zoek. “We schoten met hagel. Nu draaien we het om”, stelt Van der Kooi. Het begint tegenwoordig met een brede screening van de watermonsters. Dat levert een chromatogram op met diverse ‘piekjes’. Ieder piekje is een stof – vaak natuurlijk van oorsprong maar soms ook antropogeen. De vraag is vervolgens om welke stoffen het nou precies gaat. “Daarmee beperkt de zoektocht zich nu tot de identificatie van de stoffen die ook werkelijk in het water zitten. Dat vereenvoudigt de monitoring enorm. Het maakt dat we veel gerichter aan het werk kunnen.”

Meting molecuulmassa’s en wiskunde en statistiek
Pakweg tien jaar geleden kon dit nog niet. Tegenwoordig zijn de analysetechnieken heel veel beter. Daardoor is WLN in staat om veel meer stoffen waar te nemen. “In de afgelopen jaren is het aantal doelstoffen dat waargenomen kan worden meer dan verdubbeld: van drie- naar zes- tot zevenhonderd”, stelt Van der Kooi. Hét hulpmiddel is een geavanceerde machine die in feite molecuulmassa’s meet. De machine is in staat om in pakweg 45 minuten een analyse uit te voeren. “Een screening geeft 500 MB aan gegevens”, vertelt Herman Gerdes. “Daarna begint het werk. Dan denk je misschien aan mannen in witte jassen die chemische analyses uitvoeren. Daar begint het ook mee, maar vervolgens is het toch vooral een kwestie van wiskunde en statistiek.”

Opbouwen database
WLN is een van de weinige laboratoria in Nederland dat routinematig met het nieuwe systeem werkt. Ze zijn begonnen met de toepassing in twee Drentse waterwingebieden. In 2020 wordt dat opgeschaald naar alle vijftien wingebieden in Drenthe. Samen met de locaties in Groningen, komt het totaal daarmee op twintig. Gerdes en Van der Kooi verwachten dat de methode zich al verder zal ontwikkelen. “We bouwen nu aan een database en wisselen informatie uit met andere labs. Hoe uitgebreider de database wordt, hoe betrouwbaarder de methode.”

Monitoren op verdachte stoffen
Daarnaast zal ook de techniek steeds beter worden. In feite gaat het dan om het filteren van de ‘achtergrondruis’. “Heel veel van die piekjes op zo’n chromatogram zijn gewoon onschuldig en van natuurlijke oorsprong. Wat je wil is dat je je nog sneller kunt concentreren op die stoffen waar het écht om gaat: de ‘verdachte piekjes’. Per bron kun je dan nog beter monitoren en op termijn misschien zelfs voorspellingen doen aangaande mogelijke bedreigingen, vertellen Gerdes en Van der Kooi.”

Toename niet-natuurlijke stoffen in grondwater
Juist in dat monitoren ligt volgens Henk Brink de grote waarde: “We zien in onze bronnen een stijging van niet-natuurlijke stoffen. Deels komt dat omdat we meer kunnen meten, maar verder is het toch vooral het gevolg van menselijk handelen. Grofweg zou je kunnen stellen dat het drinkwater dat we nu naar boven halen, enkele tientallenjaren oud is. Dat is precies de periode dat de chemie een enorme boost heeft gekregen.” Sommige van die stoffen ‘mogen’ allang niet meer gebruikt worden. Sinds de jaren tachtig van de vorige eeuw is ook de grondwaterbescherming wettelijk veel scherper geregeld. Maar WMD wil net als alle andere waterbedrijven echt zeker weten dat geen van die vervelende stoffen in ons drinkwater terecht komen.

WLN als waterdetective
Vooral de landbouw is een zorg, maar ook die plekken waar de winning dicht bij stedelijke activiteit zit. En wat het extra complex maakt, is dat veel stoffen op termijn uiteenvallen in bijproducten, ofwel metabolieten. Je vindt dan fragmenten terug van de ‘oorspronkelijke’ stof. Dan begint een intensieve zoektocht waarbij WLN haast de rol aanneemt van een waterdetective. “Afgelopen jaar hadden we zo’n kwestie te pakken”, vertelt Van der Kooi. “We hadden de spreekwoordelijke compositietekening maar ‘de dader’ liep nog vrij rond. Na een korte maar intensieve zoektocht vonden we het ‘bronstofje’. Dat bleek gelukkig onschuldig te zijn. Sterker, het werd er door de zuivering al uitgehaald.”

Hulpmiddel bij waakzaamheid drinkwaterbedrijven
Volgens Henk Brink zijn dit spannende, maar zeker ook boeiende tijden voor de drinkwaterbedrijven. “Het gebruik van chemische middelen is tegenwoordig zo alom vertegenwoordigd dat je extra waakzaam moet zijn. Daarbij is deze nieuwe analysetechniek misschien wel de grootste verandering die ik in de afgelopen dertig jaar heb gezien. De snelheid waarmee de ontwikkelingen gaan, is gigantisch. Gecombineerd met de slimheid en de schat aan kennis bij WLN zorgt dit voor veel vertrouwen. En daarnaast is het ontzettend leuk en uitdagend om te zien hoe we samen met innovatieve methoden kunnen waken over de kwaliteit van ons (drink)water.”

Meer weten over de brede screening van watermonsters?
Neem contact op met Jeroen van Nuil.
06-224 64 248