Kennis- en Onderwijscentrum Bodem en Ondergrond

Presentatie over: "Kennis- en Onderwijscentrum Bodem en Ondergrond"— Transcript van de presentatie:

1 Kennis- en Onderwijscentrum Bodem en Ondergrond
Leergang Oriëntatie Bodem en Ondergrond

2 Oriëntatie Bodem en Ondergrond
Overzicht modulen: 1. Integrale (duurzame) gebiedsontwikkeling excursie 2.1 Bodem en ondergrond 2.2 Watermanagement 3.1 Draagfunctie 3.2 Ondergronds bouwen 4.1 Archeologie 4.2 Landschap en bewoning (geologie en geomorfologie) 5.1 Leefomgevingvraagstukken 5.2 Integrale gebiedsontwikkeling 2

3 Leefomgevingvraagstukken Zorgvuldig omgaan met bodem en bodemprocessen
Module 5.1 Leefomgevingvraagstukken Zorgvuldig omgaan met bodem en bodemprocessen 3 3

4 Fasen gebiedsontwikkeling
De rol van Milieukunde als discipline in het planproces ligt in alle fasen van het gebiedsontwikkelingsproces. Zie verderop voor meer details. 4 4

5 Inhoudsopgave Milieu en duurzame gebiedsontwikkeling
Bodem- en ecosysteemdiensten Rol milieukundige bij gebiedsontwikkeling Milieukundige bodemambities: lokaal schaalniveau Milieukundige bodemambities: mondiaal schaalniveau Deze presentatie laat zien hoe kennis van milieu en ecosystemen van belang is om verantwoorde en goed onderbouwde keuzes te maken rondom bodem en ondergrond, bij gebiedsontwikkelingsprocessen. Deze kennis en deze manier van kijken en denken wordt soms, en / of deels, ingebracht door een milieukundige, maar vaak zullen hier ook veel andere generalisten en / of specialisten bij betrokken zijn. De presentatie start met een toelichting op het begrip duurzame gebiedsontwikkeling, waarbij geredeneerd wordt vanuit het begrip synergie: het gaat om het combineren van kwaliteiten en belangen, op een zodanige wijze dat ze elkaar versterken. Het gaat niet om het kiezen tussen kwaliteiten en het afwegen van belangen, maar om het combineren van belangen en kwaliteiten. Als vanuit dat perspectief gedacht wordt, blijkt in de praktijk vaak heel veel mogelijk. Het begrip ecosysteemdiensten sluit daar bij aan. Het laat zien wat een gezonde bodem voor mensen betekent, welke waarde die voor ons vertegenwoordigt. Soms is die waarde direct in geld uit te drukken, soms lastiger, maar de ‘diensten’ die de bodem voor ons vervult verliezen daardoor niet aan betekenis. Dit begrip wordt in toenemende mate gebruikt om het belang van gezonde ecosystemen, en dus van een gezonde bodem, duidelijk te maken. Duurzame ontwikkeling gaat om het combineren van kwaliteit hier en nu met kwaliteit daar en straks. Dat komt terug bij de bespreking van de verschillende bodemambities vanuit milieukundig perspectief. Het begint met lokale ambities en eindigt met enkele mondiale ambities, waarbij het steeds gaat om de vraag wat dat betekent voor maatregelen bij gebiedsontwikkeling, binnen de grenzen van het plangebied. Vanuit dat plangebied zijn essentiele verbindingen te leggen met mondiale vraagstukken zoals klimaatverandering en voedselvoorziening. De presentatie kiest regelmatig voor een systeembenadering, waarbij verschillende soorten stromen en processen geschetst worden. Vanwege de complexiteit van de systemen zijn eenduidige antwoorden niet altijd te geven. De presentatie hoopt vooral te prikkelen om na te denken, en om de verrijkende werking van integraal denken te ervaren. Dat is niet alleen in het belang van een goed milieu, maar uiteindelijk in het belang van een goed functionerende menselijke samenleving. Reacties en vragen zijn meer dan welkom bij de samensteller Bauke de Vries, docent / onderzoeker duurzame ontwikkeling, Saxion in Deventer. naar

6 Milieukwaliteit als onderdeel van duurzame gebiedsontwikkeling
Milieukwaliteit is een van de kwaliteitsaspecten van duurzame ontwikkeling. De andere kwaliteitsaspecten die we onderscheiden zijn sociale kwaliteit, economische kwaliteit en ruimtelijke kwaliteit. Het proces staat centraal bij het realiseren van duurzame gebiedsontwikkeling. Dat betekent: aandacht voor communicatie en interactieve besluitvorming, en zorgvuldige besluitvormingsprocedures die kwaliteit hier en nu en kwaliteit daar en straks met elkaar combineren. Er zijn diverse verschillende soorten relaties tussen de verschillende kwaliteiten. In de ideale situatie is sprake van synergie tussen de kwaliteiten: de verschillende kwaliteiten versterken elkaar. Een goede milieukwaliteit creëert randvoorwaarden voor de andere kwaliteiten. Soms is volledige synergie (nog) niet mogelijk en moet een afweging gemaakt worden tussen verschillende soorten kwaliteiten. Bron van de figuur, en meer achtergrondinformatie: lectorale rede ‘Samen werken aan duurzame ontwikkeling – om de toekomst van onze leefomgeving’, van Dr Ir Theo de Bruijn, lector duurzame leefomgeving aan Saxion (De Bruijn, 2004).

7 Duurzaamheid = kwaliteit op verschillende niveaus
Bij duurzame gebiedsontwikkeling gaat het om verschillende zaken: het combineren van verschillende soorten kwaliteiten (bijvoorbeeld milieukwaliteit, ruimtelijke kwaliteit, sociale kwaliteit en economische kwaliteit) en het realiseren van samenwerking en meerwaarde. Dat wordt hier zichtbaar gemaakt in de verschillende traptreden/ De onderste trede is het voldoen aan wettelijke (minimum)normen. Bijvoorbeeld als het gaat om de gezondheidseffecten van de bodem op de mensen die er wonen of andere organismen die er leven. Of de effecten die het aanbrengen van verharding heeft op het watersysteem. Of het beschermen van zeldzame soorten planten en dieren bij gebiedsontwikkeling. Dat zijn zaken die voor iedereen die betrokken is bij gebiedsontwikkeling, vanzelfsprekend horen te zijn. De eerste trede daarboven spreekt van ‘ambitieus per sector’. Binnen een sector of kwaliteitsaspect worden hogere ambities geformuleerd en gerealiseerd dan wettelijk vereist is. Bijvoorbeeld omdat dit de gebiedsontwikkeling aantrekkelijker maakt voor gebruikers, en daardoor beter te verkopen of te verhuren is. De tweede trede spreekt van ‘optimale samenwerking’. Hier betreft het samenwerking binnen een gebied tussen verschillende stakeholders, wat leidt tot het wederzijds versterken van verschillende kwaliteiten. Het goed verkennen van de ondergrond brengt mogelijkheden in kaart voor duurzame energievoorziening (bijvoorbeeld warmte- en koudeopslag of geothermie), in samenhang met het op peil houden van de kwaliteit van de grondwaterstromen. De derde en laatste trede spreekt van ‘meerwaarde voor de omgeving’. Hier is niet alleen sprake van kwaliteit ‘hier en nu’, maar ook van kwaliteit ‘daar en straks’. Door een zorgvuldige locatiekeuze en door betere samenwerking. Juist het concept van Ecosysteemdiensten kan helpen om deze kwaliteiten inzichtelijk te maken en duidelijk te maken wie daarvan op welke wijze profiteert. Inzicht in ecosysteemdiensten vergemakkelijkt ook samenwerking, omdat er breder inzicht komt in de baten van duurzaam bodembeheer. Bron van de figuur en meer achtergrondinformatie: Pionieren in de ondergrond., gemaakt door bureau TTE uit Deventer, in opdracht van het Ministerie van VROM. Vrieswijk, Siebe, Annelies Everts en Arne Alphenaar (2010).

8 Bodem en ecosysteemdiensten
Wat doet een gezonde bodem voor mensen? De bodem onder ons is niet ‘zomaar’ de grond onder onze voeten. De bodem zelf en de organismen die daar in en op leven (planten, dieren, schimmels, bacteriën) vervullen diverse nuttige functies voor ons. De bodem is letterlijk de voedingsbodem voor bijna alles wat we eten, de bodem bindt koolstof en speelt daarmee een belangrijke rol in de regulering van ons klimaat, de bodem neemt water op en zuivert dat, houdt het vast of laat het door, de bodem is een informatiebron over ons verleden. Al die functies vatten we samen in drie categorieën ecosysteemdiensten: producerende diensten, regulerende diensten en culturele diensten. Zie voor een uitgebreider bespreking van het begrip Ecosysteemdiensten onder meer de volgende publicatie: T.C.P. Melman & C.M. van der Heide (2011). Ecosysteemdiensten in Nederland: verkenning betekenis en perspectieven. Achtergrondrapport bij Natuurverkenning 2011

9 Ecosysteemdiensten: Wat doet een gezonde bodem voor mensen?
Produceren: leveren voedsel, energie en grondstoffen

10 Producerende diensten
We kunnen vijf soorten ‘producten’ onderscheiden die in de bodem gemaakt of bewerkt worden, of door gewassen die op de bodem leven. Dat zijn drinkwater (dat wordt gezuiverd in de grond, vastgehouden en geleidelijk losgelaten, en het neemt ook stoffen op uit de grond), medische grondstoffen (vooral uit allerlei planten die op de bodem leven), grondstoffen en bio-energie (zand en klei als voorbeelden van bouwmaterialen die uit de grond afkomstig zijn; veen als grondstof voor potgrond en compost maar ook als energiebron; daarnaast levert de bodem voedingsstoffen voor gewassen die op de bodem groeien en zaken leveren zoals hout, vezels en brandstof), voedsel (vooral via de gewassen die op en in de bodem groeien), en warmte en koude-opslag (we kunnen overtollige warmte opslaan in de bodem en op die manier gebouwen bovengronds koelen; in de winter kunnen we de opgeslagen warmte weer gebruiken om onze gebouwen te verwarmen. Als we het goed aanpakken hebben we een systeem dat helemaal in balans is en waar we langdurig gebruik van kunnen maken. Het winnen van ‘fossiele’ grondstoffen uit de bodem en ondergrond, zoals grind, mergel en veen, valt niet onder de ecosysteemdiensten: hier is sprake van eenmalig mijnen zonder dat de grondstoffen zich opnieuw vormen. Winning van zand en klei heeft vaak een eenmalig karakter, maar is in sommige gevallen duurzaam mogelijk als de zand- en kleivoorraden opnieuw aangevuld worden, bijvoorbeeld doordat rivieren nieuwe zand of klei afzetten. In dat geval kan wel gesproken worden van een duurzame ecosysteemdienst. Bron figuur:

11 Reguleren: biologische, chemische en natuurkundige processen beïnvloeden

12 Regulerende diensten Bij regulerende diensten gaat het niet om zaken die direct ‘gemaakt’ worden, maar wel om natuurkundige, biologische en chemische processen die voor ons ‘geregeld’ worden door de bodem zelf, of door planten en dieren die afhankelijk zijn van een gezonde bodem (en dus van de ecosystemen waar die bodem deel van uitmaakt). Bestuiving van landbouwgewassen door zowel honingbijen als wilde bijen en andere insecten vertegenwoordigt een enorme economische betekenis. Een gezonde bodem en een gevarieerde begroeiing op die bodem zijn een voorwaarde voor het kunnen vervullen van deze ecosysteemdienst. Het voorkomen van hittestress door groen en water in de stad is een vorm van klimaatregulatie op lokale schaal is. Dat geldt ook voor het vergroten van waterberging ter voorkoming van wateroverlast door te zorgen dat niet overal de bodem is bebouwd of verhard. Koolstof vastlegging is een vaak vergeten functie van de bodem. In organisch materiaal zoals veen en humus liggen grote hoeveelheden koolstof vastgelegd in de bodem. Bij slecht beheer van de bodem kan deze koolstof vrijkomen als CO2 en bijdragen aan klimaatverandering. Bron figuur en meer detailinformatie:

13 Dragen: ondersteunen van gebouwen, wegen; bergen en beschermen van leidingen
De dragende functie van de bodem wordt doorgaans niet tot de regulerende functies gerekend, maar is wel een belangrijke functie voor de mens. Door de eigenschappen van de grondsoorten en het water in de grond zorgt de bodem dat gebouwen, wegen en leidingen op hun plaats blijven en goed beschermd worden, en dat heipalen en andere houten constructies in goede conditie blijven, dat dijken hun waterkerende functie blijven behouden. Het goed omgaan met de dragende functie van bodem en ondergrond is een belangrijke verantwoordelijkheid van civiel technici. In een van de andere KOBO presentaties wordt uitgebreid ingegaan op dit onderwerp.

14 Culturele en informatiediensten
Bij culturele en informatiediensten gaat het om zaken die bijvoorbeeld met beleving, kennis en spiritualiteit en religie te maken hebben. De bodem als basis voor bossen, weiden en rivieren, zaken die bij kunnen dragen aan ons gevoel van schoonheid of zaken die we graag zien op de plaatsen waar we een deel van onze vrije tijd doorbrengen. Maar het gaat ook om de bodem als informatiedrager: archeologische vondsten kunnen ons veel vertellen over de menselijke geschiedenis van een plek, en onderzoek aan stuifmeelkorrels in veen (pollenanalyse) kan ons veel leren over de begroeiing vroeger in onze streken. Bron figuur en meer informatie:

15 Informeren en inspireren: kennis bieden over heden en verleden; groeiplaats bieden voor aantrekkelijk groen en waardevolle natuur

16 Deze figuur maakt het hele begrip van ecosysteemdiensten als een systeem zichtbaar: de biologische, chemische of natuurkundige structuur of het proces levert een functie, die voor mensen betekenis krijgt als ecosysteemdienst. Dat is de service, in het centrum van de figuur. Mensen profiteren daarvan (baten) en die baten zijn vaak ook in geld uit te drukken (economische waarde). Dat is echter niet altijd het geval, maar toch kunnen de baten wel een belangrijke waarde zijn waarmee bij de besluitvorming over gebiedsinrichting rekening moet worden gehouden. Verder geldt dat de baten niet altijd ten goede komen aan degene die investeert (dan is er sprake van een ‘split incentive’). Dat is een van de redenen dat duurzame gebiedsontwikkeling niet altijd goed van de grond komt. Duurzaamheid is niet duur, maar is vaak wel lastig te financieren. Dat lijkt hetzelfde, maar is wezenlijk iets anders. Uit deze figuur blijkt ook duidelijk hoe biodiversiteit en ecosysteemdiensten met elkaar samenhangen. Biodiversiteit (variatie in ecosystemen, soorten en in de genetische samenstelling binnen soorten) is een voorwaarde om ecosysteemdiensten te kunnen leveren, maar is geen ecosysteemdienst op zichzelf. Bron figuur en meer informatie:

17 Rol milieukundige bij gebiedsontwikkeling
Hoe draagt een milieukundige bij aan het leveren van ecosysteemdiensten door een gezond bodem- en watersysteem? Een milieukundige heeft technische / inhoudelijke kennis van milieu (bodem, water, lucht, geluid, energie, natuur, grondstoffen, afval, kringlopen, klimaatverandering) en kan die kennis strategisch inzetten om bij te dragen aan duurzame gebiedsontwikkeling. De milieukundige draagt er dus aan bij dat het samenhangende systeem van bodem, water en begroeiing de voor ons zo belangrijke ecosysteemdiensten kan blijven leveren.

18 Rol milieukundige Beschermen en verbeteren milieukwaliteit lokaal en mondiaal Goede milieukwaliteit genereert randvoorwaarden voor economische mogelijkheden en kwaliteit van bestaan Bij gebiedsontwikkeling hebben alle betrokken disciplines de verantwoordelijkheid om de kwaliteit en de kansen van bodem en ondergrond duurzaam en integraal te verbinden met gebruik en inrichting van het gebied, zowel in de grond als bovengronds. De milieukundige richt zich daarbij uiteraard op het beschermen en verbeteren van de milieukwaliteit. Daarbij gaat het enerzijds op de lokale milieukwaliteit, binnen de grenzen van het plangebied of in de directe omgeving daarvan. Dan gaat het bijvoorbeeld om een schone bodem, een goede waterhuishouding, een aantrekkelijke groene leefomgeving en andere elementen die zorgen dat een plek aantrekkelijk, veilig en gezond is om te wonen en te werken. Anderzijds richt de milieukundige zich op mondiale vraagstukken: zorgen dat er voldoende schone energie is voor iedereen, ook op lange termijn; zorgen dat we voldoende grondstoffen hebben om de dingen te maken die we willen gebruiken, en dat we grondstoffen zo effectief mogelijk recyclen en hergebruiken; zorgen dat soorten en ecosystemen in Nederland en wereldwijd gezond zijn en de ecosysteemdiensten kunnen leveren waar mensen afhankelijk van zijn. Ook voor deze vraagstukken is het van belang om ondergrond en bovengrondse ontwikkelingen goed met elkaar te verbinden. Een goede milieukwaliteit is geen hobby van bomenknuffelaars maar is een randvoorwaarde voor een veilige en gezonde leefomgeving en voor een goede economische ontwikkeling. Dat blijkt ook uit de toenemende aandacht van bedrijven voor ecosysteemdiensten en biodiversiteit. Op de korte termijn betekent dat soms dat grenzen aan ontwikkelingen worden gesteld, of dat ontwikkelingen anders gaan dan sommige mensen zouden willen, maar op de lange termijn betekent dat juist het veilig stellen van mogelijkheden voor welzijn en economische ontwikkeling: synergie tussen people, planet en prosperity.

19 signaleren & beschermen & verbeteren
voorspellen & beoordelen toezicht & monitoring In ieder van de fasen van een gebiedsontwikkelingsproces heeft de milieukundige een eigen rol. In de voorverkenningfase gaat het vooral om het signaleren, beschermen en verbeteren. Signaleren heeft betrekking op het in kaart brengen van kansen en risico’s van de bestaande situatie of van plannen die bedacht zijn. Bij het beschermen en verbeteren heeft de milieukundige de taak om een bijdrage te leveren aan een integrale benadering van vraagstukken in het gebied. Werken met de ecosysteembenadering, toepassen van methodes zoals de lagenbenadering, zorgen dat er oog is voor samenhang tussen het plangebied en zijn omgeving. In de verkenningsfase houdt de milieukundige zich bezig met het voorspellen en inschatten van de effecten van geplande ingrepen op de milieukwaliteit in het plangebied. Wat betekenen de maatregelen voor de kwaliteit van de bodem, voor het water, voor lucht en geluid, voor natuur en landschap in het gebied? Maar daarnaast houdt de milieukundige zich ook bezig met milieueffecten op een groter schaalniveau. Denk bijvoorbeeld aan het gebruik van eindige of schaarse grondstoffen, het ontstaan van gevaarlijk of hinderlijk afval, het gebruik van fossiele brandstoffen, de bijdrage die de gebiedsontwikkeling levert aan klimaatverandering, de schade die de gebiedsontwikkeling aan kan richten aan ecosystemen elders. Lokaal en mondiaal zijn voortdurend met elkaar verbonden: think globally, act locally! In de planstudiefase helpt de milieukundige mee met het selecteren en / of uitwerken van oplossingen voor ongewenste of niet toegestane effecten. Hoe zorgen we dat het grondwaterpeil niet zakt? Hoe verwijderen we bodemverontreiniging? Hoe voorkomen we overbemesting van bodems? Het gaat dan zowel om de technische maatregelen als om de toe te passen beleidsinstrumenten (wetgeving, financiele instrumenten, communicatie). De uitdaging is hierbij om te zoeken naar mogelijkheden voor synergie. Waar kunnen functies en kwaliteiten met elkaar gecombineerd worden? Waar kan een betere milieukwaliteit het gebied aantrekkelijker maken voor bewoners en gebruikers, of zorgen voor financiële voordelen? Als sprake is van synergie, worden andere actoren vanzelf enthousiast. In de realisatiefase gaat het om advies bij voorontwerp en ontwerp, om de milieu- en andere kwaliteitsambities te realiseren. Verder gaat het om het leveren van bijdragen aan (omgevings)vergunningen en het controleren van de naleving van vergunningsvoorwaarden en ontwerpuitgangspunten. Bij de beheer- en onderhoudfase kan eveneens sprake zijn van toezicht houden en handhaven, en is monitoring van belang. Realiseren we in het gebied de ambities die we beoogd hadden? Blijft het grondwater op het gewenste peil? Werkt het WKO-systeem zoals beoogd? Enzovoort. selecteren & synergie creëren & enthousiasmeren adviseren & uitvoeren & controleren

20 Milieukundige ambities: lokaal schaalniveau
Welke milieukundige ambities dragen bij aan de kwaliteit van gebiedsontwikkeling, binnen de grenzen van het plangebied? In het volgende deel van de presentatie worden drie milieukundige ambities op lokaal schaalniveau uitgewerkt: kwaliteitsambities voor een gebied die aansluiten bij de rol en verantwoordelijkheid van de milieukundige, maar die leiden tot kwaliteit waar iedereen baat bij heeft: omdat een gebied mooier, gezonder, veiliger wordt. Omdat een gebied beter of voordeliger te beheren wordt. Zo levert het betere voorwaarden voor het vervullen van de verschillende ecosysteemdiensten. Iedere kwaliteitsambitie wordt kort toegelicht. Daarna wordt een korte toelichting gegeven op de milieukundige kennis die nodig is om binnen een gebiedsontwikkelingsproject te kunnen sturen op deze ambitie (kwaliteit meten, problemen signaleren, oplossingen verzinnen of in de praktijk brengen). Ten slotte volgt een voorbeeld uit de praktijk. Voor verdieping wordt verwezen naar andere bronnen waar de benodigde milieukennis nader wordt toegelicht, of waar de voorbeelden uitgebreider worden besproken.

21 Bodemambities lokaal (1)
Veilige en gezonde bodem: geen chemische verontreiniging of verzilting De eerste ambitie is een veilige en gezonde bodem: dat wil zeggen een bodem die geen stoffen bevat die schadelijk zijn voor de gezondheid van mens en natuur. In de afgelopen tientallen jaren is op veel plaatsen in Nederland bodemvervuiling aangetroffen en, gelukkig, opgeruimd (gesaneerd). Vervuiling was vaak veroorzaakt door industrie die in het verleden op die plek stond (gasfabrieken of andere chemische fabrieken) of door lozing van giftig afval. Voorbeelden van giftige stoffen die vaak werden aangetroffen, zijn bijvoorbeeld zware metalen (lood, cadmium, kwik) of giftige koolwaterstoffen (tolueen, benzeen of bestrijdingsmiddelen zoals lindaan en hexaan). Gezondheidseffecten van dergelijke stoffen kunnen zeer ernstig zijn. Sommige stoffen zijn kankerverwekkend, andere kunnen op andere wijze de gezondheid aantasten. Ook ‘gewoon’ zout (natriumchloride, zeezout of keukenzout) is in toenemende mate een probleem in de bodem. Het dringt binnen vanaf de zee als het zoete (grond) water verdwijnt en kan een probleem zijn voor de landbouw of voor winning van drinkwater of industrieel proceswater.

22 Benodigde milieukundige kennis
Vervuilende activiteiten; bronnen Verspreiding van stoffen Omzetting van stoffen Gezondheidsbeïnvloeding door stoffen Saneringsmethoden Verzilting (via ondergronds zeewater / als gevolg van irrigatie) Om een schone bodem te realiseren en te houden heeft een milieukundige kennis nodig van onder meer de volgende onderwerpen; Mogelijke bronnen van vervuiling De wijze waarop stoffen zich verspreiden in (grond)water en in verschillende grondsoorten De wijze waarop stoffen worden omgezet, door chemische of biologische processen (bijvoorbeeld bacterieactiviteit). Sommige stoffen worden na verloop van tijd vanzelf omgezet in onschadelijke stoffen, andere blijven jarenlang (of altijd) giftig en schadelijk. De gezondheidsbeïnvloeding door stoffen: wat voor effect kunnen stoffen hebben op de gezondheid van mens en dier, en welke mechanismen spelen een rol? Er zijn verschillende soorten giftigheid, waarbij het belangrijkste onderscheid is tussen acute giftigheid (mensen worden meteen ziek of hebben kans om te overlijden) en chronische giftigheid. Vormen van chronische giftigheid zijn onder meer carcinogeniteit (kankerverwekkendheid), teratogeniteit (kans op aangeboren afwijkingen), mutageniteit, (kans op erfelijke afwijkingen) en allergische reacties De saneringsmethoden: hoe kan de grond worden schoongemaakt en welke kosten of andere hinderlijke effecten brengt dat met zich mee?

23 Voorbeeld: Oostergasfabriek Amsterdam
Een voorbeeld van een omvangrijke bodemsanering was de Oostergasfabriek in Amsterdam. Deze fabriek heeft in Amsterdam gedraaid tussen ca 1887 en Het maken van gas uit steenkool was een proces waarbij veel schadelijke afvalproducten ontstonden. Omdat de exploitanten van de gasfabrieken destijds onvoldoende kennis hadden over deze schadelijke effecten, of onvoldoende technische mogelijkheden hadden om het afval op een andere manier te verwerken, is veel afval (teer) in de bodem terechtgekomen. Dat bevat giftige stoffen zoals vluchtige aromatische koolwaterstoffen (o.a. benzeen) en polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s), o.a. naftaleen. Bron figuur en meer informatie: (idem de volgende figuren)

24 Verspreiding verontreinigingen. Bron: SKB
Via waterstromingen in de ondergrond bestond het risico dat schadelijke stoffen zich in het grondwater konden verspreiden. Via kwel (grondwater dat omhoog geperst wordt en weer aan de oppervlakte komt) kunnen de stoffen in oppervlaktewater terechtkomen, of in de wortels van gras of andere land- en tuinbouwgewassen. Ook kunnen stoffen via verdamping in bijvoorbeeld kruipruimtes terecht komen.

25 De sanering in bedrijf Vanwege de ernstige vervuiling moest het gebied gesaneerd worden. De vervuilende stoffen moesten worden verwijderd, of er moest worden gezorgd dat ze zodanig geïsoleerd zouden worden dat ze nooit meer in contact zouden komen met stromend grondwater of met oppervlaktewater. Daarvoor zijn onder meer 28 meter diepe damwanden geslagen om verspreiding van het grondwater te blokkeren. Het water binnen de damwanden werd verzameld en gereinigd. Na een tijdje bleek dat met deze manier van saneren nooit goede mogelijkheden voor ondergronds ruimtegebruik in het gebied gerealiseerd zouden kunnen worden. Daarom is de techniek aangepast. De vervuilingsbronnen zijn verwijderd (bronverwijderingsvariant). In totaal is tussen 2004 en 2009 meer dan kubieke meter grond afgegraven, waarvan bijna de helft verwerkt is door een saneerder.

26 De beoogde nieuwe ontwikkeling
Zo gaat het gebied er na voltooiing van de nieuwe ontwikkeling uitzien: de nieuwbouwwijk de Oostpoort, met onder meer een winkelcentrum, 344 woningen, een opvanghuis voor dakloze jongeren en een tweelaagse parkeergarage met 874 plaatsen. Een voormalig ‘brownfield’ is ontwikkeld tot een aantrekkelijke locatie voor wonen, werken zorg en vrijetijdsbesteding.

27 Bodemambities lokaal (2)
Geen overschot of tekort aan water door voldoende mogelijkheden voor infiltratie en berging Goed omgaan met water is een steeds belangrijker wordende opgaaf bij gebiedsontwikkeling. Dat geldt in het landelijk gebied en nog sterker in stedelijk gebied. Als gevolg van klimaatverandering komen er langere periodes van droogte en intensievere buien. Dat kan zowel problemen opleveren door watertekort als door wateroverschotten. Zowel de ruimtelijke ordening bovengronds als toegepaste technieken ondergronds kunnen zorgen om goed met deze problemen om te gaan.

28 Benodigde milieukundige kennis
Waterinfiltratie Ondergronds watertransport waterbeheer Een milieukundige, hydroloog of civiel technicus die over dit soort vraagstukken adviseert, kent de ins en outs van het watersysteem: hoe infiltreert water in verschillende grondlagen, hoe transporteert het zich ondergronds en wat is het effect van verschillende maatregelen voor waterbeheer op water in bodem en ondergrond en water aan de oppervlakte?

29 Waterkringloop. Bron: TTE
Bron figuur: TTE (2010). Pionieren in de ondergrond.

30 Stedelijke waterproblemen
Het veranderen van het klimaat zorgt in combinatie met de toename van de hoeveelheid verhard oppervlak in stedelijk gebied voor steeds meer problemen met water: volgelopen straten of kelders, overstortende riolen en dergelijke. Bron:

31 Water vasthouden en bergen: grindkoffers en wadi’s
Waterbeheer richt zich op drie belangrijke principes: vasthouden, bergen en afvoeren. Vasthouden betekent dat het water blijft ‘hangen’ in de bodem, in de vegetatie of in technische voorzieningen zoals grindkoffers. Bergen betekent dat het (tijdelijk) wordt opgeborgen in laaggelegen gebieden die soms droog staan en soms gevuld zijn met water. Afvoeren is de laatste stap: het wegvoeren van het water naar bijvoorbeeld een rivier of een kanaal. Bron figuren:

32 Bodemambities lokaal (3)
Groen, water en openbare ruimte zijn van hoge kwaliteit dankzij een gezonde bodem Bodem is duurzaam in staat om voeding en andere gewassen te leveren zonder de omgeving te vervuilen. De bodem is de plek waar planten en bomen wortelen en hun water en voedingsstoffen vandaan halen. De samenstelling en kwaliteit van de bodem bepaalt welke planten en bomen erop kunnen groeien en hoe goed die kunnen groeien. Dat geldt voor planten die langs natuurlijke weg zich gevestigd hebben (bijvoorbeeld uit zaad of uitlopers) en voor planten die door de mens gezaaid of geplant zijn. Dat geldt voor sierplanten en –bomen en voor voedingsgewassen op landbouwgrond. De komende dia’s gaan nader in op de samenstelling van de bodem en op de processen die zich afspelen in de relatie tussen bodem, grondwater, bodemleven en planten.

33 Benodigde milieukundige kennis
Bodembestanddelen Bodemvormende processen Bodemprofielen Relatie bodem, water & vegetatie Relatie bodem, water & voedingsgewassen

34 Bodembestanddelen Minerale delen
Voedingsstoffen (meststoffen, nutriënten) Water Lucht Dood organisch materiaal en humus Levende organismen De bodem bestaat uit ten minste zes groepen bestanddelen, die allemaal een eigen rol vervullen in de processen van bodemvorming en het voeden van planten: De minerale delen zijn meestal van oorsprong verweerde deeltjes van rotsen: zandkorrels (kwarts of veldspaat), kleideeltjes (platte kleimineralen als illiet en kaoliniet (Al2Si2O5(OH)4). Dood organisch materiaal is aanwezig als recente onverteerde delen van planten en dieren, als (zeer) oude halfverteerde plantenresten (veen) of als verteerd materiaal (humus). Voedingsstoffen of meststoffen zijn de stoffen die planten nodig hebben om goed te kunnen groeien. Drie zeer belangrijke zijn fosforverbindingen (P), Kaliumverbindingen (K) en Stikstofverbindingen (N); de hoofdbestanddelen van de in de winkel verkrijgbare plantenvoeding Pokon. Water is het oplosmiddel voor ongeveer alle bodemvormingsprocessen en voor de opname van voedingsstoffen door planten. Lucht brengt zuurstof in de grond, nodig om plantenwortels en bodemorganismen goed te laten werken. Levende organismen zorgen voor de verteringsprocessen in de bodem. Dit varieert van grotere bodemdieren als pissebedden en duizendpoten tot minuscule bodembacterien. Het niet goed functioneren van de bodem als voedingsbodem voor planten kan vaak teruggevoerd worden tot een probleem met een of meer van bovenstaande factoren: te veel of te weinig mest, te veel of te weinig water, geen lucht in de grond, te weinig organische stof enzovoort.

35 Bodemvormende processen
Bodemvorming is een samenspel van alle genoemde bodembestanddelen: afgestorven planten – en dierenresten (detritus) worden door bodemvormende organismen (detritus food web) afgebroken tot kleinere deeltjes organisch materiaal en uiteindelijk tot humus. Zo komen de voedingsstoffen weer beschikbaar voor planten. Water en voedingsstoffen spoelen in en uit, hechten zich aan minerale deeltjes of worden opgenomen door plantenwortels. Bron figuur: wright (2008). Environmental Science, Tenth edition. Pearson International, USA.

36 Bodemprofielen: podzol
De ordening van de bodembestanddelen in een bodem verschilt afhankelijk van de bodemsoort, omdat de bodemvormingsprocessen in iedere bodem net iets anders zijn. Bovenstaand profiel laat een veel voorkomend profiel in zandgrond zien: het podzolprofiel. Helemaal bovenin (toplaag) zit een laag waar zand en half of onverteerde organische resten gemengd zijn. Hier zitten ook de meeste voor plantenwortels beschikbare voedingsstoffen. Daaronder (uitspoelingslaag) zit een laag waar regenwater de meeste voedingsstoffen en (kleine) deeltjes organische stof heeft meegenomen naar diepere lagen. Deze laag is grijs en onvruchtbaar. Daaronder (inspoelingslaag) zit een laag waar de ingespoelde mineralen en organische stoffen zich ophopen. Onder meer omdat het regenwater zich hier minder snel doorheen beweegt, hopen de stoffen zich hier juist op in plaats van dat ze verder uitspoelen. Daaronder zit schoon zand zonder organische stof en mineralen. Hier spoelt hooguit ‘schoon’ regenwater doorheen, maar verder gebeurt hier niets. Het bodemprofiel met de lagen (horizonten) vertelt veel van de geschiedenis van de bodem, soms tot duizenden jaren terug. Een dikke zwarte laag op een zandgrond kan betekenen dat hier langdurig mest is opgebracht door boeren. Een herhaling van het patroon het podzolprofiel kan betekenen dat grond is gaan stuiven en elders weer is vastgelegd, bovenop al een bestaande bodem. Bron figuur en meer informatie:

37 Bodemprofiel: veen Dit is een profiel uit de lage delen van nederland, en bestaat voor 100% uit veen, dus oude plantenresten die in elkaar geperst zijn maar niet echt verteerd, doordat ze in zure en / of zuurstofloze omstandigheden op elkaar gestapeld zijn: een milieu waar geen bacterien of andere afbrekers van organisch materiaal konden leven. Het herbergt een geschiedenis in zich van vaak vele duizenden jaren. Veenvorming verloopt heel langzaam, meestal niet meer dan een millimeter per jaar. Dat betekent dat de onderzijde van en laag van een meter dik al zo’n 1000 jaar oud is. Van veen kunnen we veel leren over onze geschiedenis: ook resten van menselijk handelen (en soms zelfs van mensen zelf) blijven er goed in bewaard. Uit de details van de plantenresten en uit microscopische analyse van stuifmeelkorrels in het veen (pollenanalyse) kunnen we leren welke planten er vroeger groeiden in deze gebieden. Veen heeft niet het eeuwige leven: het verlagen van de grondwaterstand brengt lucht in het veen en zorgt voor afbraak (inklinking). Zo zijn op sommige plaatsen in West Nederland al veenlagen van vele meters dikte verdwenen. Bron afbeelding:

38 Voorbeeld: water in de stad (Deventer)
In de woonwijk de Vijfhoek in Deventer is veel ruimte gecreëerd voor waterberging. Dat leidt tot het combineren van verschillende ambities en kwaliteiten. Het is goed voor de natuur net buiten de stad, want die is afhankelijk van kwelwater. Het aanbrengen van veel extra verharding (gebouwen en wegen) en het afvoeren van het water van de verhardingen in het riool zou leiden tot verlaging van de grondwaterstand en tot achteruitgang van de kwaliteit van natuurgebieden aan de rand van Deventer. En het brengt de natuur in de stad: de waterlopen zitten vol met water- en rietvogels, op de oevers groeien orchideeën. Het is aantrekkelijk voor de bewoners: het zorgt voor een gevarieerde en aantrekkelijke woonomgeving, met plekken om te wandelen, te spelen, te luieren. Het zorgt ook nog eens voor verkoeling in periodes dat het erg warm is. Water van verhardingen kan in veel gevallen de grond in trekken, rechtstreeks of via systemen als grindkoffers of wadi’s. De inrichting van de bodem bepaalt op deze manier de kwaliteit van de woon- en leefomgeving bovengronds. Foto: Bauke de Vries

39 Voorbeeld: stadslandbouw

40 Milieukundige kwaliteitsambities: mondiaal niveau
Hoe zorg je ervoor dat gebiedsontwikkeling ook buiten de grenzen van het plangebied leidt tot meer kwaliteit? Beslissingen over bodem, ondergrond en gebiedsontwikkeling hebben niet alleen effect in het plangebied zelf (en evt in de directe omgeving), maar vaak ook veel verder weg, soms zelfs wereldwijd. Het is belangrijk om ook oog te hebben voor de samenhang tussen keuzes bij gebiedsontwikkelingsprocessen en de effecten buiten het plangebied zelf. Goede keuzes in een plangebied dragen ook bij aan belangrijke mondiale doelstellingen, zoals het werken aan duurzame energievoorziening, het sluiten van stoffenkringlopen of het werken aan wereldwijde biodiversiteit.

41 Bodemambities mondiaal (1)
Bodem en ondergrond leveren een bijdrage aan energiebesparing en duurzame energievoorziening Bodem en ondergrond dragen bij aan het terugdringen van klimaatverandering Lokale keuzes rondom bodem en ondergrond hebben op verschillende manieren te maken met energiebesparing, duurzame energievoorziening en het terugdringen van klimaatverandering. Een belangrijke aandachtspunt daarbij is het benutten van warmte en koude uit de bodem als bron van duurzame energie. Maar een tweede aandachtspunt is het telen van gewassen voor als energiebron of als grondstof voor kunststoffen (biobased economy). Een daaraan gekoppeld, vaak vergeten aandachtspunt is het vermogen van de bodem om koolstof op te slaan. Ook dat heeft veel mogelijke invloed op het klimaat.

42 Benodigde milieukundige kennis
Koolstofkringloop WKO / geothermie

43 Bodem en koolstofkringloop
Veel vastgelegde koolstof in de bodem (veen, opgehoopt methaan, humus) Vaak vergeten bij discussie over klimaatverandering

44 Verlies van koolstof uit bodem
Bodemdegradatie (humus  CO2) Oxidatie van veen (veen  CO2) Ontsnappen van methaan uit natte bodems (rijst, moerassen) en permafrost (ontdooiende toendra’s) Voorbeeld: veenoxidatie door palmolieteelt

45 Toevoeging van koolstof aan bodem
Vorming strooisellaag Humusvorming Veenvorming

46 Deze figuur brengt enkele belangrijke elementen uit de wereldwijde koolstofcyclus samen, en laat het belang van de bodem en planten als opslagplek van koolstof zien. De blauwe getallen geven een schatting van de voorraden (in Petagram = 10 tot de macht 15; 1 miljard ton); de rode getallen geven de jaarlijkste stromen aan in Petagram per jaar. De atmosfeer bevat nu naar schatting 750 Pg koolstof, alle planten op aarde een hoeveelheid in de zelfde ordegrootte (560 Pg), en de bodem zelfs het dubbele van de atmosfeer (1500 Pg). Zoals te zien zijn aanzienlijke wereldwijde stromen gekoppeld aan fotosynthese (het vastleggen van koolstof in planten), plant respiratie (het uitademen van CO2 door planten) en bodemrespiratie (afbraak van organische stof uit de bodem). Het kwetsbare evenwicht tussen al deze stromen is op dit moment licht verstoord, wat leidt tot een langzame toename van de hoeveelheid CO2 in de lucht. Het is duidelijk dat omvangrijke veranderingen in de bodem (bijvoorbeeld versnelde afbraak van veengronden of het vrijkomen van methaan uit permafrostgebieden) de balans tussen het vastleggen van koolstof en het vrijkomen van CO2 verder kan verstoren. Bron: GLOBE Carbon Cycle Project

47 Lokale maatregelen (Nederland)
Bestaande veenpakketten behouden via hoog grondwaterpeil Organische stofgehalte in grond op peil houden / verhogen Bos aanplanten Groene daken = bodemvorming stimuleren op nieuwe locaties Hierboven staan enkele maatregelen die raken aan bodembeheer en gebiedsontwikkeling en die invloed kunnen hebben op de genoemde wereldwijde koolstofkringloop. De maatregelen zijn vooral denkrichtingen en zijn hier (nog) niet gekwantificeerd. Een belangrijke is het behoud van de aanwezige veenpakketten in de Nederlandse bodem. Die bevatten vele tonnen gebonden koolstof. De meeste veenlagen liggen nog in de natte, lage delen van Nederland en worden vooral bedreigd door grondwaterdaling. Het veen op de hoge delen van Nederland is, op enkele kleine delen na, volledig afgegraven voor turfwinning. Ook klei – en zandbodems bevatten veel koolstof, in de vorm van organische stof. Het verhogen van de hoeveelheid organische stof in de bodem, bijvoorbeeld door het opbrengen van compost of het onderploegen van stro en andere plantenresten, kan leiden tot toename van de hoeveelheid gebonden koolstof. Hier is mogelijk sprake van een spanningsveld tussen het benutten van organisch materiaal voor rechtstreekse energiewinning (bijvoorbeeld door het vergisten van biomassa) en het toevoegen van organisch materiaal aan de grond voor het vergroten van de hoeveelheid gebonden koolstof. De voor- en nadelen van beide varianten en de beste balans is een interessant onderwerp voor nader onderzoek. Het aanplanten van bos, of bomen in de vorm van bijvoorbeeld houtwallen, kan, tijdelijk of permanent, de hoeveelheid vastgelegde koolstof doen toenemen. Bij het verbranden van het hout komt de koolstof uiteraard weer vrij. Een laatste aandachtspunt is het creëren van groene daken. Die kunnen diverse voordelen hebben, waarvan het binden van koolstof er een is.

48 Bodem-energie-systemen
De bodem kan op verschillende manieren een bron zijn van duurzame energie, zowel in de vorm van warmte als in de vorm van koude. Er zijn verschillende systemen die hiervoor ontwikkeld zijn. De systemen verschillen in de diepte waarop ze toegepast worden en in de toegepaste techniek. Hier worden de drie belangrijkste systemen visueel weergegeven: ondiepe open en gesloten (lage temperatuur) systemen, middelhoge temperatuuropslag en geothermie. Bron figuur en meer informatie:

49 Gesloten systemen / bodemwarmtewisselaars
Water of antivries in kunststof leidingen 0 – 150 m diepte Warmte + koude toevoegen / onttrekken 5 – 30 graden Celcius Vanaf 1 woning In gesloten systemen wordt water of een andere vloeistof door kunststof leidingen geleid. Aan het ene uiteinde van de rondlopende leiding is het gebouw, aan het andere einde de ondergrond. In de zomer wordt warmte aan het gebouw onttrokken en via het water of de andere vloeistof toegevoegd aan de bodem. In de winter gebeurt het omgekeerde. Deze systemen zijn al op kleine schaal te realiseren, zelfs vanaf 1 woning. De systemen hebben geen invloed op de stroming of de samenstelling van het grondwater, omdat er geen water uitgewisseld wordt, alleen koude of warmte. Zie de aangegeven link voor meer technische informatie over de systemen. De website is van Gitech, een bedrijf dat dergelijke systemen aanlegt.

50 Open systemen / WKO Grondwater wordt onttrokken en teruggepompt, via 2 of meer bronnen op enige afstand van elkaar Warmte + koude onttrekken / toevoegen 20 – 300 meter diepte 5 – 25 graden Celsius Vanaf ca 50 woningen Bij WKO wordt het grondwater zelf onttrokken aan de grond en na passage van het gebouw teruggepompt. Ook daar neemt het warmte op in de zomer (zo wordt het gebouw gekoeld en wordt warmte verzameld in de ondergrond voor de winter) en geeft het warmte af in de winter (waardoor het water weer afkoelt en in de volgende zomer weer gebruikt kan worden om te koelen). Een voorbeeld van een woonwijk waar dit systeem is toegepast, is Veenendaal Oost. Zie de website voor meer details hierover. Dit systeem wordt geëxploiteerd door een consortium bestaande uit een woningcorporatie, een ontwikkelaar en de gemeente Veenendaal.

51 Geothermie Diepe onttrekking van warmte, geen koude 500 – 5000 meter
30 – 120 graden Celsius Vanaf meer dan 100 woningen Een derde variant is het onttrekken van warmte uit diepe grondlagen. Dit noemen we geothermie of aardwarmte. De aarde is daar flink warm, tot wel boven de 100 graden. Hier is dus geen sprake meer van het uitwisselen van warmte en koude, maar uitsluitend van het winnen van warmte. Vanwege de flinke investeringen die nodig zijn om een dergelijk systeem aan te leggen en te onderhouden, is dit alleen bruikbaar bij grotere projecten, en ook lang niet overal in Nederland. Een voorbeeld van een recent aangelegd systeem is het aardwarmteproject in Den Haag. Op de aangegeven website staat meer informatie, waaronder een filmpje over het hele ontwikkelproces van het systeem.

52 Wko en bodemsanering Deze en de volgende dia’s zijn afkomstig uit het project ‘meer met bodemenergie’, zoals dat beschreven staat op Zie onderstaande website voor meer details. Het gaat in op de samenhang tussen het benutten van bodemenergie en bodem- en grondwatersanering. Het interessante is dat het winnen van bodemenergie en het saneren van bodem en grondwater heel goed samen kunnen gaan, elkaar zelfs positief kunnen beïnvloeden, als systemen op de juiste wijze worden gerealiseerd. Via de website is meer achtergrondinformatie beschikbaar en is een overzicht te vinden van de rapporten die in het kader van dit project geproduceerd zijn. De meeste bodemenergiesystemen worden gerealiseerd in drukke stedelijke gebieden. Op deze locaties bevinden zich meer dan eens grote grondwaterverontreinigingen van voormalige industrieën. Enerzijds worden deze grondwaterverontreinigingen vaak als een belemmering gezien voor het toepassen van bodemenergie. Anderzijds biedt dit juist kansen. Bodemenergie kan worden ingezet om de afbraak van verontreinigingen te stimuleren of verspreiding te voorkomen. Daarnaast kan bodemenergie worden gecombineerd met andere bovengrondse functies. Bodemenergie in verontreinigd gebied Een bodemenergiesysteem kan in theorie de biologische afbraak van een verontreinigde locatie positief beïnvloeden door: -   menging of dynamiek van het grondwater; -   een verhoging of verlaging van de grondwatertemperatuur. Met behulp van metingen op twee verontreinigde locaties en in labtesten is binnen MMB gekeken naar de mate waarin deze eff ecten optreden en welke consequenties dit heeft voor de sanerende werking van een bodemenergiesysteem. Combinatieconcepten saneringstechnieken en bodemenergie Het doel en de technische uitgangspunten van een bodemenergiesysteem en een saneringsmaatregel kunnen sterk van elkaar verschillen. Bij een combinatie van beide is het van belang om vast te stellen welk doel leidend is. Open bodemenergiesystemen vereisen meestal een groter debiet en een langere levensduur (en dus een klein risico op verstopping van de putten). Daarnaast bevinden voor bodemenergie geschikte watervoerende pakketten zich vaak dieper dan de grondwaterverontreinigingen. Veruit de meest voorkomende verontreiniging op de diepte van open bodemenergiesystemen is VOCl. Daarom is extra aandacht besteed aan combinatie concepten voor dit type verontreiniging [MMB 10]. Om de vraag te beantwoorden welke technische combinaties mogelijk zijn, is een overzicht gemaakt van beschikbare typen saneringsmethoden en bodemenergiesystemen (blz. 22). Uiteindelijk zijn 12 kansrijke concepten geselecteerd. Deze zijn uitvoerig beschreven in rapport 10. De combinatieconcepten zijn getoetst op de volgende randvoorwaarden: - behoud van energierendement; - lange levensduur; - robuustheid;    - halen van de saneringsdoelstelling; kostenefficiëntie. Inleiding combinatieconcepten Het doel en de technische uitgangspunten van een bodemenergiesysteem en een saneringsmaatregel kunnen sterk van elkaar verschillen. Bij een combinatie van beide is het van belang om vast te stellen welk doel leidend is. Open bodemenergiesystemen vereisen meestal een groter debiet en een langere levensduur (en dus een klein risico op verstopping van de putten). Daarnaast bevinden voor bodemenergie geschikte watervoerende pakketten zich vaak dieper dan de grondwaterverontreinigingen. Veruit de meest voorkomende verontreiniging op de diepte van open bodemenergiesystemen is VOCl. Daarom is extra aandacht besteed aan combinatie concepten voor dit type verontreiniging [MMB 10]. Om de vraag te beantwoorden welke technische combinaties mogelijk zijn, is een overzicht gemaakt van beschikbare typen saneringsmethoden en bodemenergiesystemen, zie overzicht combinatieconcepten. Uiteindelijk zijn 12 kansrijke concepten geselecteerd. Deze zijn uitvoerig beschreven in MMB rapport 10 en zijn in hier in twee overzichten weergegeven. - kostenefficiëntie. Ieder combinatieconcept heeft verschillende voor- en nadelen, waardoor er niet één meest kansrijk combinatieconcept aan te wijzen is. Om het meest geschikte combinatieconcept voor een specifieke locatie te vinden, zal daarom per project of locatie een afweging gemaakt moeten worden. Vervolgens moet worden nagegaan of het combinatieconcept voordeliger is dan het apart uitvoeren van het bodemenergiesysteem en de sanering. Uit de kostenramingen die voor een hypothetische case zijn uitgewerkt, blijkt dat de combinatie vaak kosteneffectiever is dan twee separate systemen. De praktijk: Beheersing van verontreiniging door bodemenergiesystemen Op de locatie Utrecht-Centrum bevindt de verontreiniging zich stroomafwaarts van het bodemenergiesysteem. Dit systeem draait al bijna 20 jaar. In deze periode is zeer beperkte verspreiding van de verontreiniging opgetreden. In het hele centrumgebied is reeds sprake van verontreinigd grondwater vanuit verschillende historische bronnen waardoor de exacte bijdrage van het systeem moeilijk kan worden vastgesteld. Op de locatie Strijp-S is de afstroming van verontreiniging door het recirculatiesysteem met 60-80% teruggebracht. In combinatie met de van nature optredende afbraak (ook stroomafwaarts) kan een stabiele eindsituatie worden gecreëerd. Menging kan zorgen voor versterkte afbraak. Vervolgmonitoring moet meer duidelijkheid geven over de effecten op de langere termijn, zowel op het terrein als in het overige beïnvloede gebied. Creëren van afbraakcondities Een bodemenergiesysteem kan zodanig worden ontworpen dat de verspreiding van een verontreiniging grotendeels wordt tegengegaan. Door deze beheersing van de verontreiniging is er ook meer tijd beschikbaar om natuurlijke afbraak op te laten treden. Als beheersing of natuurlijke afbraak onvoldoende eff ect oplevert kan gekeken worden naar een meer actieve aanpak. Indien op de locatie geen gunstige redoxcondities heersen of geen dechlorerende bacteriën aanwezig zijn voor de afbraak van de VOCl, dan zal het rondpompeff ect niet tot een stimulering van de natuurlijke afbraak leiden. In deze gevallen kan worden overwogen om hulpstoffen toe te dienen. De keuze voor deze hulpstoffen en de toedieningsmethode voor deze stoffen vraagt om zorgvuldigheid om eventuele verstopping van de putten van het open bodemenergiesysteem te voorkomen. Er is een inventarisatie gemaakt van geschikte hulpstoffen en deze zijn in een laboratoriumexperiment getest. Hieruit bleek dat toediening van micro-organismen, ethanol, chitine of (geëmulgeerde) plantaardige olie goed werkt.

53 Open systeem reactieve zone
Bodemenergie - reactieve zone De essentie van deze combinatie is dat het grondwater dat rondgepompt wordt door het bodemenergiesysteem door een reactieve zone stroomt waarin de verontreiniging wordt afgebroken. De effectiviteit van dit combinatie-concept is in hoge mate afhankelijk van het type hulpstof dat wordt gebruikt. Om een reactieve zone te creëren kunnen oxiderende en reducerende hulpstoffen of dechlorerende bacteriën aan de bodem worden toegevoegd.

54 WKO en bovengrondse zuivering
Bodemenergie - bovengronds zuiveren In dit systeem wordt de verontreiniging in het grondwater van het bodemenergiesysteem bovengronds gezuiverd en geretourneerd in de bodem of geloosd op riool of oppervlaktewater. In diverse projecten in Nederland (Spoorzone Woerden, Spoorzone Tilburg, Kanaalzone Apeldoorn, en StrijpS Eindhoven), is de combinatie bodemenergie en bovengrondse zuivering genoemd als mogelijk kosteneffectieve combinatievariant. Bij Parelhoender in Apeldoorn is een dergelijk zuiveringssysteem succesvol in praktijk gebracht.

55 Voorbeelden bodemenergie gecombineerd in de waterketen: bodemenergie en opslag restwarmte
Bodemenergie - industriële restwarmte In de industrie is veel restwarmte beschikbaar die momenteel veelal wordt geloosd in de buitenlucht en in nabijgelegen oppervlaktewater. Het voordeel van industriële restwarmte is dat deze op diverse temperatuurniveaus en veelal continu beschikbaar is. Door opslag van deze warmte in de bodem kan deze optimaal benut worden om woningen en gebouwen te verwarmen. Naast industrie komen ook andere (rest)warmtebronnen in aanmerking, zoals gesloten kassen, warmtekrachtinstallaties, zonne-energie of geothermie.

56 Bodemenergie – proceswater en gietwater
In combinatie met bodemenergie worden koeltorens gebruikt voor het opslaan van koude en/of voor het leveren van aanvullende koeling. In koeltorens zorgt verdamping van water voor afkoeling en moet water worden aangevoerd ter compensatie van de verdwenen waterdamp. In plaats van leidingwater kan grondwater gebruikt worden als suppletiewater voor de koeltorens. Grondwater wordt opgepompt vanuit de onttrekkingsbron en gebruikt voor het leveren van directe koeling. Daarnaast wordt een klein deel van het grondwater gezuiverd (indien nodig) en geleverd aan de koeltorens. Bodemenergie - gietwater Bij kassen wordt veel water gebruikt voor het kweken van gewassen (gietwater). Hiervoor wordt voornamelijk regenwater gebruikt, dat wordt opgeslagen in een bovengronds bassin, eventueel in combinatie met ondergrondse hemelwaterberging (OHB). Als er niet genoeg regenwater beschikbaar is kan aanvullend leidingwater worden gebruikt. Maar ook het gebruik van grondwater is hiervoor een veel toegepaste optie. Brak grondwater wordt gezuiverd met behulp van een omgekeerde osmose-installatie. De bronnen die het brakke grondwater oppompen zijn te combineren met een bodemenergiesysteem, wat een financieel voordeel kan opleveren.

57 Bodemambities mondiaal (2)
Bodem levert bijdragen aan het sluiten van grondstoffenkringlopen, o.a. fosfaat Bodem biedt productiecapaciteit voor voldoende voeding voor alle wereldburgers De tweede mondi

58 Benodigde milieukundige kennis
Vorming / verlies bodemvruchtbaarheid Fosfaatkringloop Bodem en voedselproductie

59

60

61 Fosfaat in NL Toevoer via import veevoer en aanvoer kunstmenst
Ophoping in de bodem; leidt tot eutrofiering e.a. Ophoping in rioolslib; leidt (door verbranding van rioolslib) tot verlies van nutrienten

62 Fosfaat wereldwijd Fosfaatmijnen op slechts enkele plaatsen in de wereld Uitputting verwacht binnen 50 – 100 jaar Geen alternatieve bronnen van fosfaat Open kringloop; ophoping / verlies op plaatsen met veel mensen en intensieve landbouw

63

64

65 Voorbeeld: gebiedsgericht grondwaterbeheer
Hier komen allerlei ambities samen en wordt het belang van een integrale benadering van bodemvraagstukken duidelijk gemaakt. Water kan zowel problemen veroorzaken (vervuiling door oude industrie) als kansen bieden (duurzame energie uit KWO systemen; winning van drinkwater of irrigatiewater enzovoort). Het goed plannen van de kansen kan alleen als er een goed beeld is van de kwaliteit van de ondergrond (in dit geval de waterkwaliteit) en van de wijze waarop water zich door de ondergrond verspreidt, en als de ruimtelijke ordening bovengronds goed is afgestemd op de situatie onder de grond. Zie voor meer informatie de SKB publicatie ‘Verontreinigd grondwater – van een gevalsgerichte aanpak naar gebiedsgericht beheer’. SKB cahier, december Te downloaden via

66 Achtergrond documentatie
SKB (2009) Bodemecologie: wat is het en wat kun je ermee? SKB Cahier T.C.P. Melman & C.M. van der Heide (2011). Ecosysteemdiensten in Nederland: verkenning betekenis en perspectieven. Achtergrondrapport bij Natuurverkenning 2011 SLO (2008). De Bodem Leeft. Gecertificeerde NLT module voor HAVO 4/5, versie 1.2. Stowa (2009). Fosfaat, van leegloop naar kringloop. Resultaten workshop 20 mei 2009 en achtergrondgegevens. Stowa, Amersfoort. Smit, Bert (z.j.) Fosfaat: kringloop of eenmalig gebruik. PPT, Wageningen Universiteit en Research Centrum WUR. Vrieswijk, Siebe, Annelies Everts en Arne Alphenaar (2010). Pionieren in de ondergrond. TTE. Deventer, in opdracht van het Ministerie van VROM. De Bruijn (2004). Samen werken aan duurzame ontwikkeling. Om de toekomst van onze leefomgeving. Lectorale rede, Saxion lectoraat Duurzame Leefomgeving.