VOORWOORD - Universiteit Utrecht

WATERKWALITEIT IN ZUID HOLLAND
Handleiding voor onderzoek van oppervlaktewater
augustus 1990
Uitgave:
Vereniging Tegen Milieubederf
Oosthavenkade 42
3134 NW Vlaardingen
Auteur:
Judith Klostermann
Deze uitgave is tot stand gekomen in samenwerking met Prof. dr. P.A. Voogt, vakgroep
Didactiek van de Natuurwetenschappen, afdeling Biologie, Universiteit Utrecht
VOORWOORD
Bij het schrijven van dit lesmateriaal ben ik enthousiast ondersteund door onder andere Dick
Brand en Hiep Boerma, Peter Voogt, Barry Connolly en de 3 havo-leerlingen van de
Scholengemeenschap Libanon in Rotterdam, Ernst Kazimir en Dirk van Olderen. Hen wil ik
van harte bedanken voor hun medewerking.
Judith Klostermann
CIP—GEGEVENS KONINKLIJKE BIBLIOTHEEK, DEN HAAG
Klostermann, Judith
Waterkwaliteit in Zuid Holland / [auteur: Judith Klostermann].
Vlaardingen: Vereniging Tegen Milieubederf
Handleiding voor onderzoek van oppervlaktewater / [tek. Casper Witsel]. - Tek.
ISBN 90-73250-06-4
SISO 614.621 UDC 614.777 (075.3)
Trefw.: leermiddelen; biologie / waterkwaliteit.
Inhoud
Introductie
Een watermonster nemen
1.
Kleur
2.
Geur
3.
Troebeling
4.
Zuurgraad
5.
Fosfaat
6.
Nitraat
7.
Chloride
8.
Bacteriën
9.
Zwerfvuil
10. Stroomsnelheid
11. Diepte, breedte, profiel
12. Helderheid en lichtgrens
13. Temperatuur
14. Zuurstofgehalte
15. Waterdieren
16. Waterplanten
Introductie
De kwaliteit van het oppervlaktewater in Zuid-Holland laat te wensen over, dat weet iedereen
zo langzamerhand wel. Het is meestal minder duidelijk waarmee het water vervuild is en hoe
ernstig. Door chemisch en biologisch onderzoek kan een beter afgewogen oordeel over een
oppervlaktewater gevormd worden. De Vereniging Tegen Milieubederf wil met deze
handleiding een handvat bieden aan milieugroepen, die meer inzicht in de waterkwaliteit in
hun omgeving willen krijgen.
De handleiding is afgeleid uit een lessenserie voor het voortgezet onderwijs. Dit betekent dat
de onderzoeken voor leken te begrijpen zijn, maar ook dat de uitslagen alleen een indicatie
geven van de waterkwaliteit. Moeilijk meetbare stoffen als bestrijdingsmiddelen en zware
metalen zijn buiten beschouwing gebleven. Er zijn geen statistische berekeningen
uitgewerkt, wat zeker bij de flora- en faunaonderzoeken een vereiste zou zijn voor
‘wetenschappelijk verantwoord’ oordeel. Dergelijk wetenschappelijk onderzoek behoort wel
tot de mogelijkheden van de waterschappen (en van Rijkswaterstaat, diverse
onderzoeksinstituten en universiteiten).
Wat een milieugroep met deze handleiding kan doen is voor zichzelf een beeld vormen en zo
nodig de verantwoordelijke overheden tot nader onderzoek aansporen.
Bij de handleiding horen koffers met al het materiaal dat nodig is voor de onderzoeken.
Verder zijn achter in de handleiding hulpformulieren opgenomen waarop de resultaten
ingevuld kunnen worden:
Formulier 1 bij het nemen van een watermonster,
Formuller 2 voor de onderzoeken 1 t/m 8 die binnen gedaan kunnen worden,
Formulier 3 voor de onderzoeken 9 t/m 16 die buiten moeten gebeuren.
Een watermonster nemen
Nodig: monsterflesje 200 ml
dikke stift
kaart waarop de monsterpunten staan
potlood
1. Laat het monsterflesje in het water zakken, laat het vollopen en haal het omhoog.
2. Sluit het flesje af met de dop.
3. Schrijf met de stift op het flesje: - uw naam
- de naam van de monsterplek
- de datum
4. Vul formulier 1 in.
5. Teken op de achterkant van het formulier een plattegrond van de omgeving van de
monsterplaats. Geef hierop tekens van menselijke invloed op het water aan, zoals
gemalen, sluizen en lozingspijpen.
1. Kleur
Nodig: wit papier
reageerbuis
1. Vouw een wit vel papier dubbel en zet het neer.
2. Giet wat water uit het monsterflesje in een schone reageerbuis.
3. Bekijk dit water tegen de witte achtergrond van het papier en beoordeel de kleur. Bij
mengkleuren noemt u eerst de minst felle kleur (geelgroen = meer groen dan geel).
4. Vul de kleur in op het hulpformulier.
De kleur van water
Schoon water is praktisch kleurloos. Door algengroei kan water een groenige kleur krijgen.
Een bruinrode of geelbruine kleur kan door ijzer of humuszuren veroorzaakt worden.
Watervervuilingen kunnen water kleuren maar soms ook niet (bijv. keukenzout).
2. Geur
Nodig: maatbeker van 100 ml.
1. Giet wat van het watermonster in een maatbeker van 100 ml.
2. Ruik eraan en probeer de geur thuis te brengen: ruikt het naar nat gras, modder, mest,
rotte eieren, ammoniak, olie, …?
3. Vul uw antwoord in op het hulpformulier.
4. Gebruik het water voor proef 3.
De geur van water
Water uit een schone sloot heeft meestal ook een geur. Door vervuiling kan het water anders
gaan ruiken, bijvoorbeeld naar mest of naar olie. Rotte eierenlucht (H2S = waterstofsulfide)
en ammoniaklucht (NH3) worden door bacteriën geproduceerd. Deze bacteriën komen in
actie als er te weinig zuurstof en teveel organisch afval in het water zit. Ammoniak is giftig
voor vissen en andere waterdieren. Daarom controleren sportvissers soms het
ammoniakgehalte van hun stek.
3. Troebeling
Nodig: maatbeker van 100 ml.
maatbeker van 250 ml.
filterhouder
papieren koffiefilter
Kijken
1. Vul het water in de maatbeker van 100 ml. aan tot 60 ml.
2. Bekijk het water in de maatbeker tegen een witte achtergrond. Is het water helder,
halfdoorzichtig of zeer troebel?
3. Vul uw antwoord in op het hulpformulier.
Filteren
4. Doe een papieren filter in de filterhouder.
5. Plaats deze op de maatbeker van 250 ml.
6. Giet het water uit de maatbeker van 100 ml. in het filter.
7. Blijft er materiaal achter in het filter? Welke kleur heeft dit? Vul uw antwoord in op het
hulpformulier.
8. Welke kleur heeft het gefilterde water? Vul uw antwoord in op het hulpformulier.
Bewaren
9. Gebruik het gefilterde water eventueel voor proef 7.
Troebel water
Troebeling in water wordt meestal veroorzaakt door algen en zwevende slibdeeltjes. Er zijn
ook vervuilingen die troebeling kunnen veroorzaken zoals gips en olie.
Hoe troebeler water is, hoe minder het zonlicht erin kan doordringen. Dit heeft invloed op de
waterplanten want die kunnen alleen groeien als ze voldoende licht krijgen. Deze
waterplanten gebruikt de snoek om tussen te schuilen. Een snoek heeft bovendien helder
water nodig om te kunnen jagen.
Ook de mens heeft het liefst helder water. Voor zwemwater geldt de norm dat het doorzicht
minstens 1 meter moet zijn. Een van de redenen is dat je troep op de bodem moet kunnen
zien waar je anders intrapt.
4. Zuurgraad
nodig:
pH-meter (van tevoren geijkt)
maatbeker van 100 ml.
maatbeker van 250 ml.
gedestilleerd water
Meter schoonmaken
1. Giet de maatbeker van 100 ml. halfvol met gedestilleerd water.
2. Verwijder de beschermkap aan de onderkant van de meter: hier kunt U de twee
electrodes zien waartussen een spanningsverschil ontstaat. Door de meter wordt de
spanning meteen naar de pH omgerekend.
3. Zet de meter aan met de AAN/UIT-knop aan de bovenkant van het instrument.
4. Zet de meter in het gedestilleerde water om de electrodes schoon te spoelen (ca. 3
minuten).
pH meten
5. Giet wat van het watermonster in het bekerglas van 250 ml.
6. Steek de meter tot het aangegeven niveau (en niet verder!) in het watermonster.
7. Beweeg de meter zachtjes heen en weer en wacht een paar seconden.
8. Lees de meter af.
9. Noteer de zuurgraad op uw hulpformulier.
Meter schoonmaken
10. Haal de meter uit het watermonster.
11. Spoel de electrodes weer met gedestilleerd water, niet afdrogen!
12. Schakel de meter uit en plaats de beschermkap.
De zuurgraad
De zuurgraad wordt uitgedrukt in pH-waarden. De pH-schaal loopt van 0 tot 14. Het meeste
oppervlaktewater heeft een pH van ongeveer 7,5. Voor de meeste waterplanten moet de pH
tussen 6 en 8,5 liggen. Planten die in zure, voedselarme vennen voorkomen kunnen nog wel
een pH van 4 verdragen.
De zuurgraad van oppervlaktewater kan veranderen door zure regen, door mest en door
lozingen van de industrie.
5. Fosfaat
Nodig: Palintest tablet Phosphate No.1 LR en Palintest tablet Phosphate No.2 LR
kleurenvergelijker met kleurenschijf voor fosfaat
1 kuvet met een blauwe en 1 met een witte stip
plastic spateltje
gedestilleerd water
afvalpot
N. B.: Bij deze proef werkt u met stoffen die schadelijk kunnen zijn voor uw gezondheid en
voor het milieu. Was dus onmiddellijk uw handen als u de stoffen erop krijgt. Gooi de
oplossing na afloop van de proef niet door de gootsteen maar doe het in de daarvoor
bestemde afvalpot.
Water kleuren met tabletten
1. Vul de kuvet met de blauwe stip tot het 10 ml.-streepje met het watermonster.
2. Voeg een Phosphate No.1 LR tablet toe.
3. Maak de tablet voorzichtig fijn met het plastic spateltje en roer om de tablet op te lossen.
4. Voeg een Phosphate No.2 LR tablet toe, maak fijn en roer. Er ontstaat dan een blauwe
kleur.
5. Laat de kuvet 10 minuten staan tot de kleur zich volledig heeft ontwikkeld.
Meten met kleurenvergelijker
6. Vul de kuvet met de witte stip met het watermonster tot de 10 ml. streep.
7. Doe de kleurenschijf in de kleurenvergelijker.
8. Bovenin de kleurenvergelijker zitten twee openingen die gemerkt zijn met een witte en
een blauwe stip. Doe de kuvetten op de juiste plaats in de kleurenvergelijker.
9. Houd de kleurenvergelijker tegen het licht. Kijk door de twee venstertjes. Als u aan de
schijf draait verandert de kleur in het linker venster. Draai nu de schijf zo, dat de kleur in
beide vensters ongeveer hetzelfde is.
10. Als u deze kleur gevonden hebt kunt u een getal aflezen op de kleurenvergelijker.
11. Noteer deze waarde op uw hulpformulier.
Opruimen
12. Gooi de blauwe vloeistof uit de kuvet in de daarvoor bestemde afvalpot.
13. Spoel de kuvetten nog een keer na met gedestilleerd water.
Fosfaten in het water
In dierlijke en plantaardige resten zitten fosfaten. Fosfaten komen van nature dus al voor in
oppervlaktewater, in heel kleine hoeveelheden. Fosfaten zitten ook in wasmiddelen en in
kunstmest. Met afvalwater uit huishoudens en industrie en door uitspoeling van mest komen
extra fosfaten in het oppervlaktewater. Het water raakt overbemest waardoor algen heel snel
gaan groeien. Dit wordt ‘algenbloei’ genoemd.
Algen produceren overdag veel zuurstof, maar verbruiken die zuurstof ‘s nachts. Zo ontstaat
‘s morgens een zuurstoftekort waardoor vissen en andere waterdieren doodgaan. Bovendien
houden algen het licht tegen, waardoor andere waterplanten afsterven.
De dode planten en dieren worden opgeruimd door bacteriën, slakken en waterpissebedden.
Deze organismen vermenigvuldigen zich snel in overbemest water. Ze zetten het dode
materiaal om in fosfaten en nitraten, en verbruiken hierbij de laatste zuurstof.
Als er geen zuurstof meer in het water is komt een nieuwe groep bacteriën in actie. Het zijn
bacteriën die geen zuurstof nodig hebben. Ze produceren stinkende gassen als ammoniak
en waterstofsulfide (rotte eierenlucht; zie ook proef 2). De bacteriën maken ook methaan (=
biogas = moerasgas) wat reukloos is.
6. Nitraat
Nodig: erlenmeyer van 100 ml.
Palintest Nitratest buis (plastic, 20 ml.) met dop
Palintest Nitratest poeder
Palintest Nitratest tablet
Palintest Nitricol tablet
2 kuvetten (1 met witte en 1 met rode stip)
kleurenvergelijker met kleurenschijf voor nitraat
plastic spatel
gedestilleerd water
schoon tissue
afvalpot
N. B.: Bij deze proef werkt u met stoffen die schadelijk kunnen zijn voor uw gezondheid en
voor het milieu. Was dus onmiddellijk uw handen als u de stoffen erop krijgt. Gooi de
oplossing na afloop van de proef niet door de gootsteen maar doe het in de daarvoor
bestemde afvalpot.
Watermonster verdunnen
1. Meet uw 10 ml. monster af in de kuvet met de witte stip (of gebruik de verdunningsbuis).
2. Giet dit in de erlenmeyer.
3. Verdun het monster in de erlenmeyer met gedestilleerd water tot 100 ml.
4. Maak de kuvet schoon met gedestilleerd water.
Nitratest poeder en tablet toevoegen
5. Vul de plastic Nitratest buis tot het 20 ml. streepje met het verdunde watermonster uit de
erlenmeyer.
6. Voeg 1 afgestreken lepeltje Nitratest poeder toe (het lepeltje zit aan de dop van het
poederpotje vast).
7. Voeg een Nitratest tablet toe, zonder deze fijn te maken!
8. Schroef de dop op de plastic buis en schud 1 minuut.
9. Laat de buis 1 minuut staan.
Vlokken laten ontstaan en afgieten
10. Draai de buis daarna 3 of 4 keer om zodat vlokken gevormd worden.
11. Laat de buis daarna 2 minuten staan, tot alles naar de bodem gezakt is.
12. Haal voorzichtig de dop van de buis en maak de bovenrand van de buis schoon met een
tissue.
13. Giet voorzichtig 10 ml. van de oplossing af in de kuvet met de rode stip, maar last niets
van wat op de bodem ligt meekomen!
Kleuren met Nitricol tablet
14. Voeg 1 Nitricol tablet toe aan de kuvet.
15. Maak de tablet fijn met de spatel en roer om het op te lossen.
16. Last de kuvet 10 minuten staan tot de kleur zich volledig heeft ontwikkeld.
Meten met kleurenvergelijker
17. Vul de kuvet met de witte stip met het verdunde watermonster.
18. Doe de kleurenschijf in de kleurenvergelijker.
19. Bovenin de kleurenvergelijker zitten twee openingen die gemerkt zijn met een witte en
een rode stip. Doe de kuvetten op de juiste plaats in de kleurenvergelijker.
20. Houd de kleurenvergelijker tegen het licht. Kijk door de twee venstertjes. Als u aan de
schijf draait verandert de kleur in het linker venster. Draai nu de schijf zo, dat de kleur in
beide vensters ongeveer hetzelfde is.
21. Als u deze kleur gevonden hebt kunt u een getal aflezen op de kleurenvergelijker.
22. Vermenigvuldig het gevonden getal met 44 voor de juiste hoeveelheid nitraat in het
monster.
23. Vul deze waarde in op uw hulpformulier.
Opruimen
24. Gooi de rode vloeistof uit de kuvet in de daarvoor bestemde afvalpot.
25. Spoel de kuvetten na met gedestilleerd water.
Nitraat en mest
Er is in Nederland een mestoverschot. Boeren weten vaak niets anders met het teveel aan
mest te doen, dan het over hun land uit te rijden. De landbouwgewassen kunnen zoveel
voedingszouten niet opnemen, dus veel nitraten spoelen uit naar het water. Soms lozen
boeren drijfmest zelfs rechtstreeks op het oppervlaktewater. Ook door lozing van
huishoudelijk en industrieel afvalwater en zure regen komen nitraten in het water.
Nitraat komt van nature in water voor als afbraakproduct van planten- en dierenmateriaal.
Maar als er teveel nitraten in het oppervlaktewater opgelost zijn gaan algen snel groeien. Dit
geeft eigenlijk dezelfde problemen als teveel fosfaten (zie proef 5). Er ontstaat algenbloei,
andere waterplanten gaan dood door gebrek aan licht, en waterdieren door gebrek aan
zuurstof.
De bio-industrie is de belangrijkste veroorzaker van het mestoverschot. Veevoer uit derde
wereldlanden wordt door de bio-industrie omgezet in varkens-, kalfs- en kippenvlees, eieren
en mest. Het voordeel hiervan is dat we in Europa elke dag vlees kunnen eten voor niet
teveel geld. Ook kunnen we veel vlees en eieren exporteren. De mest blijft over en vervuilt
bodem, water en lucht.
7. Zouten
Het zoutgehalte van water kunt u meten door het stroomgeleidend vermogen van het water
te meten. Hoe meer zouten er zijn opgelost, hoe meer stroom het water kan geleiden. De
meter rekent de stroomgeleiding om naar de TDS-waarde: Total Diluted Salts = totaal
opgeloste zouten.
Nodig: bekerglas 100 ml.
Palintest TDS meter (blauw)
Water in bekerglas
1. Giet wat van het watermonster in het bekerglas (eventueel gefilterd water uit proef 3).
Meten met TDS-meter
2. Verwijder de beschermkap van de TDS meter.
3. Zet de meter aan met de AAN/UIT knop aan de bovenkant van de meter.
4. Steek de meter in het water tot het aangeven niveau (en niet verder!).
5. Beweeg de meter zachtjes een paar seconden heen en weer.
6. Lees de meter af.
7. Haal de meter uit het water en spoel de meetcel af met gedestilleerd water.
8. Schakel de meter uit en plaats de beschermkap.
Uitrekenen
9. Vermenigvuldig de afgelezen waarde met 10, om het TDS-gehalte in milligram/liter te
krijgen.
10. Vul de TDS-waarde in op uw hulpformulier.
Het zoutgehalte van water
Zout komt van nature voor in zeewater. Door ‘zoute kwel’ kan zeewater onder dijken door in
polders naar boven komen. Dat is schadelijk voor landbouwgewassen want die groeien
slecht op een zoute bodem. Om de verzilting tegen te gaan pompen waterschappen soms
rivierwater de polder in.
Dit rivierwater bevat meer zout dan schoon polderwater. Franse kalimijnen, Duitse
kolenmijnen en sodafabrieken langs de Moezel dumpen grote hoeveelheden zout in de Rijn.
Al in 1976 hebben de Rijnoeverstaten het Rijnzoutverdrag afgesloten. Van uitvoering van het
verdrag is echter nog niet veel gekomen. Vooral de tuinbouwers in het Westland hebben
daar last van. Zij gebruiken het hele jaar Rijnwater voor irrigatie.
8. Bacteriën
Bacteriën zijn zo klein dat ze alleen onder een sterke microscoop te zien zijn. In deze proef
proberen we bacteriën op een andere manier zichtbaar te maken.
Een druppel water uit ieder watermonster wordt over een speciale voedingsbodem verspreid.
Daarna worden de voedingsbodems warm weggezet. De bacteriën uit het watermonster
gaan zich nu snel delen. Iedere bacterie die in een watermonster zat heeft na één of twee
dagen een kolonie van miljoenen nakomelingen om zich been. Zo’n kolonie kunnen we wel
zien. Door het aantal kolonies te tellen weten we hoeveel bacteriën er in de watermonsters
zaten.
Kant en klare voedingsbodems zijn te bestellen bij de firma Biotrading Benelux (tel. 0297986848, levertijd maximaal een week). Voedingsbodems voor coli-bepaling van 9 cm
doorsnee kosten ca. 8 gulden per 10 stuks. Ze zijn 3 weken houdbaar (niet in de koelkast of
in het vriesvak bewaren, omdat ze dan beschadigen door condens of ijskristallen).
De voedingsbodems zijn speciaal samengesteld om aantallen E. coli bacteriën te bepalen. In
de voedingsbodem zit lactose als voedsel voor de coli-bacteriën. De bacteriën vormen hieruit
o.a. C02, H20 en mierezuur. Het zuur veroorzaakt een kleurverandering bij de indicator die in
de voedingsbodem aanwezig is: het broom-cresol purper is paars tot pH 6,8 en slaat bij pH
5,2 om naar geel. Het aantal gele plekken geeft dus het aantal bacteriën in het watermonster
aan.
Nodig: watermonsters en leidingwater
steriel water*
folie*
lege reageerbuizen*
maatcilinder van 1000 ml.*
maatcilinder van 20 ml.
voedingsbodems*
gebogen glazen staafje (hockeystick)
dikke stift
flesje alcohol
watten
kweekstoof
*: niet aanwezig in de koffers
Steriel water in reageerbuizen
1. Leidingwater 20 minuten koken en heet in reageerbuizen gieten.
2. De reageerbuizen meteen met een stukje aluminiumfolie afsluiten.
3. Vóór gebruik laten afkoelen.
Klaarzetten
4. Zet alle benodigdheden op een tafel.
5. Merk de reageerbuizen en de voedingsbodems met een stift: A-1, A-2, B-1 etc.
(corresponderend met de watermonsters) en L-1, L-2 voor het leidingwater.
6. Maak de tafel en uw handen schoon met alcohol en een watje.
Verdunnen
7. Verdun het watermonster 1000 maal door 1 ml monster in 999 ml leidingwater te gieten.
8. Meet met de kleine maatcilinder 1 ml van het verdunde watermonster A-1 af en giet dit in
de steriele reageerbuis A-1. Doe snel het folie er weer op en schud voorzichtig (hierdoor
wordt het monster nog 10 maal verdund).
9. Herhaal punt 7 en 8 voor de andere watermonsters en het leidingwater.
Voedingsbodems
10. Maak de hockeystick schoon met alcohol en een watje.
11. Giet één druppel uit reageerbuis A-1 op voedingsbodem A-1.
12. Verspreid de druppel over de hele voedingsbodem met de hockeystick en doe de deksel
er zo snel mogelijk weer op.
13. Herhaal punt 11 en 12 voor de andere watermonsters en het leidingwater.
14. Zet de voedingsbodems op een warme plaats (kweekstoof bij 25°C).
Bekijken
15. Bekijk de voedingsbodems na één of twee dagen. Op plaatsen waar colibacteriën
aanwezig zijn, zijn de voedingsbodems geel geworden.
Maak de voedingsbodems niet open! De bacterie-concentratie is nu erg hoog en dus
gevaarlijk! Was uw handen nadat u de bodems bekeken hebt.
16. Bereken hoeveel coli-bacteriën er in de watermonsters zaten met onderstaande formule:
2.000 x aantal gele plekken = … coli-bacteriën/liter
17. Vul het berekende aantal in op uw hulpformulier.
18. Bekijk onderstaande tabel. Is het water van het monster geschikt om in te zwemmen?
Vul in op het hulpformulier.
aantal coli-bacteriën per liter in:
rioolwater
gemiddeld
Rijnwater
gemiddeld
zwemwater
maximaal
drinkwater
maximaal
500.000.000
50.000
3.000
1
Coli-bacteriën
Coli-bacteriën leven in het gezonde darmkanaal van de mens. Ze helpen mee bij de
vertering van voedsel. Soms zijn in het darmkanaal ook schadelijke bacteriën aanwezig
zoals Salmonella, typhus- of dysenteriebacillen. Samen met de ontlasting komen de
bacteriën in het riool terecht.
Als in oppervlaktewater coli-bacteriën gevonden worden is dat water in aanraking geweest
met menselijke poep (eventueel uit rioolwater). Hoe meer coli-bacteriën in het water zitten,
hoe groter de kans dat er ook schadelijke bacteriën in zitten.
Afgelegen boerderijen en oude grachtenpanden lozen soms direct op het oppervlaktewater.
Verder zijn er in rioolstelsels van sommige gemeentes ‘overstorten’ naar het
oppervlaktewater. In deze gemeentes worden hemelwater (via regenpijpen) en huishoudelijk
afvalwater in hetzelfde rioolstelsel afgevoerd. Dit heet een ‘gemengd riool’. Als er erg veel
regen valt loopt het riool over via de overstorten en komt het vuile water in de grachten en
singels terecht.
9. Zwerfvuil
Ligt er drijf- of zwerfvuil (lege flessen, plastic, etc.) in of rond het water? Noteer op het
hulpformulier wat u ziet.
10. Stroomsnelheid
(deze proef heeft weinig zin in stilstaand water!)
Nodig: 2 piketpaaltjes
stopwatch
hengel met 15 meter lijn en dobber
10 m meetlint
Hengel en paaltjes
1. Haal de rubber doppen van de hengel en ‘sla hem uit’ (of zet hem voorzichtig in elkaar).
2. Zet paaltje 1 langs de waterkant.
3. Meet met het meetlint 5 meter af in de richting waarin het water stroomt.
4. Zet daar paaltje 2 neer.
Meten met stopwatch
5. Persoon 1 gaat bij paaltje 1 staan met de stok en de dobber. Persoon 2 staat bij paaltje 2
met de stopwatch.
6. Persoon 1 gooit de dobber een stukje vóór paaltje 1 in het midden van het water.
7. Persoon 2 meet met de stopwatch hoelang de dobber erover doet om van paaltje 1 naar
paaltje 2 te drijven.
8. Noteer het aantal seconden op het hulpformulier.
9. Herhaal de proef. Noteer weer het aantal seconden op het hulpformulier.
Uitrekenen
10. Reken de gemiddelde stroomsnelheid uit met de volgende formule:
[2 x 5] / [meting a + meting b] = … meter per seconde
Stroming
In snelstromend water is de temperatuur meestal veel constanter dan in stilstaand water.
Door voortdurende menging kan geen warmere bovenlaag gevormd worden. Ook is het
zuurstofgehalte in snelstromend water meestal hoger dan in stilstaand water. Zuurstof uit de
lucht lost makkelijker op in bewegend water, en ook door de lagere temperatuur bevat het
water meer zuurstof.
In snelstromend water zult u dus dieren aantreffen die veel zuurstof nodig hebben. De
planten en dieren moeten zich wel aan de stroming aanpassen om te voorkomen dat ze met
het water meegesleurd worden. Zowel planten als dieren zijn gestroomlijnd. De planten
hebben stevige wortels. Sommige dieren houden zich vast aan de bodem of aan planten,
andere dieren kunnen snel tegen de stroom inzwemmen.
11. Diepte, breedte, profiel
Nodig: 30 m meetlint
meetstok
Diepte
1. Bepaal met de meetstok de diepte van het water op een paar plaatsen.
2. Noteer de gemeten dieptes op het hulpformulier.
Breedte
3. Gebruik het meetlint om de breedte van de sloot te meten. Als jullie een plas of vaart
onderzoeken die breder is dan 10 meter kunt u met een topografische kaart de
afmetingen berekenen.
4. Noteer de afmetingen op uw hulpformulier.
Profiel
5. Bekijk de oever van het water: is de oever steil of langzaam hellend, kaal of begroeid,
beschoeid met hout of steen?
6. Noteer uw waarnemingen op het hulpformulier.
De afvoer van water
In een landschap zijn van nature droge en natte terreinen. Voor boeren is dit niet handig. Als
de bodem te droog is groeien de gewassen niet goed. Als de bodem te nat is kunnen boeren
er niet met zware landbouwmachines overheen rijden. Om de watertoevoer en -afvoer te
reguleren hebben boeren sloten gegraven en gemalen (pompen) en sluizen gemaakt. Ook
worden kronkelende beken rechtgetrokken en uitgediept. Dit kanaliseren van beken wordt
‘normaliseren’ genoemd.
In plassen en sloten treedt vaak ‘verlanding’ op. Het water wordt steeds ondieper door
opstapeling van afgestorven plantenresten. Om te voorkomen dat sloten dichtgroeien
worden de sloten ieder jaar ‘geschoond’. Vroeger gebeurde dit met de hand. Boeren sneden
de waterplanten los met een zeis en trokken ze met de ‘heinhaak’ op de kant. De bodem van
de sloot werd met rust gelaten. Dieren die met de waterplanten meekwamen konden meestal
zelf weer in het water terugkruipen of -spartelen.
Tegenwoordig gebeurt het schonen met een slootbak. Deze slootbak wordt achter een
tractor gehangen en trekt alle waterplanten plus een laag modder op de kant. De bodem
wordt dus overhoop gehaald, maar een aantal dieren kunnen het water nog wel bereiken.
De nieuwste ontwikkeling is een soort ‘stofzuiger’: deze zuigt water, waterplanten en een
laag modder op en spuit het wel 20 meter ver over de oever. Wat bij deze methode van het
slootleven overblijft laat zich raden.
12. Helderheid en lichtgrens
In proef 3 (les 2) hebben jullie de troebeling en de kleur van het water al bekeken. Nu gaan
jullie bekijken welke invloed deze troebeling voor de plantengroei heeft.
Nodig: secchischijf
zonlicht
zichtdiepte
lichtgrens
(tekening uit: “Waterwerkwijzer”, Afdeling Voorlichting Zuiveringsschap Veluwe, Apeldoorn)
Meten met de secchischijf
1. Laat de schijf in het water zakken, tot u (recht op de schijf kijkend) de witte en de zwarte
vlakken niet meer van elkaar kunt onderscheiden.
2. Tel het aantal knopen dat onder water is verdwenen.
(Het water kan ook zo ondiep zijn dat u de schijf tot op de bodem kunt zien. Dan kunt u de
troebelheid alleen met proef 3 bepalen.)
Uitrekenen
3. Bereken met het aantal knopen de zichtdiepte (iedere knoop is 10 cm).
4. Noteer de zichtdiepte op uw hulpformulier.
5. Het licht moet twee keer door het water heen om via de secchischijf in het oog te komen
(zie onderstaande tekening). Als u de zichtdiepte met 2 vermenigvuldigt krijgt u de
lichtgrens: zo diep kan het zonlicht in het water komen.
6. Noteer de lichtgrens op uw hulpformulier.
7. Maak onderstaande opdracht.
Opdracht
a. Planten kunnen niet groeien zonder licht. Tot welke diepte kunnen in het onderzochte
water planten groeien?
b. Kunnen op de bodem van het water planten groeien?
13. Temperatuur
Nodig: roodwitte thermometerstok
Op de bodem
1. Laat de thermometerstok tot op de bodem in het water zakken.
2. Wacht 1 minuut en lees de meter af.
3. Noteer de temperatuur op uw hulpformulier.
Op de helft van de diepte
4. Laat de thermometerstok nu tot ongeveer de helft van de diepte in het water zakken.
5. Wacht 1 minuut en lees de meter af.
6. Noteer de temperatuur op uw hulpformulier.
Aan de oppervlakte
7. Steek de thermometer nu ongeveer 2 cm in het water. U meet nu de temperatuur aan de
oppervlakte.
8. Wacht 1 minuut en lees de meter af.
9. Vul de temperatuur in op uw hulpformulier.
Zuurstofgrafiek
10. Zoek in de onderstaande grafiek op hoeveel zuurstof water bij de gevonden
temperaturen kan bevatten.
(uit: “Waterwerkwijzer”, Afdeling Voorlichting Zuiveringsschap Veluwe, Apeldoorn)
Temperatuur en zuurstof
De temperatuur van water is overdag hoger dan ‘s nachts, en ‘s zomers hoger dan ‘s winters.
Ook wordt de temperatuur beïnvloed door stroming en diepte. Hoe lager de temperatuur van
water is, hoe meer zuurstof erin kan oplossen. In de grafiek ziet u het maximale
zuurstofgehalte bij verschillende temperaturen. Het zuurstofgehalte kan ook lager zijn dan de
grafiek aangeeft. Op een zomerochtend zal de zuurstofconcentratie het laagst zijn, omdat
dan alle zuurstof in de nacht is opgebruikt. ‘s Avonds is de zuurstofconcentratie het hoogst
omdat de waterplanten dan veel zuurstof geproduceerd hebben.
Door elektriciteitscentrales en industrie wordt op sommige plaatsen koelwater geloosd. Het
water wordt hierdoor opgewarmd en bevriest ‘s winters niet. Dit wordt ‘thermische vervuiling’
genoemd. Er kunnen op zulke plaatsen soms tropische vissoorten gaan leven (bijv. guppies
in de Rotterdamse haven). Ook ziekteverwekkende bacteriën kunnen zich snel ontwikkelen.
Een voorbeeld hiervan is botulisme: een bepaalde bacterie produceert een gifstof waaraan
vogels en vissen sterven.
14. Zuurstofgehalte
De hoeveelheid zuurstof in water verandert continu: er wordt zuurstof verbruikt en onder
invloed van het licht wordt weer zuurstof bijgemaakt. Als u water mee naar huis neemt, het
een paar dagen in het donker bewaart en dan de zuurstof meet is alle zuurstof allang
verdwenen. Daarom moet de zuurstofbepaling in het veld gedaan worden. Omdat deze
bepaling ingewikkeld is wordt hij als demonstratie uitgevoerd door jullie leraar.
Het voorschrift is overgenomen uit de handleiding “Veldwerk over water” van de Stichting
Veldstudiecentra, Orvelte, 1988. De benodigde materialen zijn te vinden in het witte plastic
koffertje “Wasserlabor” van Aquamerck. Ook voor deze proef is een afvalvat nodig.
Nodig: Merckset ‘Sauerstoff’ (no. 11107)
Werkwijze
1. Het zuurstofgehalte moet in het veld bepaald worden. Als een watermonster vervoerd
wordt verandert namelijk het zuurstofgehalte.
2. Voor het nemen van het watermonster gebruik je het glazen stopflesje uit de set. Houd
het flesje helemaal onder water en laat het vollopen.
3. Sluit het flesje af en zorg ervoor dat er geen lucht meer in het flesje zit.
4. Voeg 5 druppels van reagens 1 toe en 5 druppels van reagens 2.
5. Sluit het flesje goed af en schud goed. Laat het daarna 1 minuut staan.
6. Open het flesje en voeg 10 druppels toe van reagens 3, wees voorzichtig want het is
een sterk zuur. Sluit het flesje en schud weer goed.
7. Spoel met deze oplossing het 5 ml. maatbekertje een paar keer goed af, dit om
meetfouten te voorkomen. Gooi de vloeistof niet weg, maar bewaar het. Aan het einde
van de proef verzamel je alle bewerkte vloeistoffen en doe je ze in een jerrycan. Het kan
dan als chemisch afval verwerkt worden.
8. Vul het maatbekertje met 5 ml. water uit het stopflesje.
9. Doe hier 1 druppel van reagens 4 bij. De bruine kleur wordt nu blauwig.
10. Draai op de fles reagens 5 de dop met de druppelbuis. Druk de spuit in het rubber tuitje
op de dop. Draai de fles reagens 5 rechtop en trek de spuit vol tot aan het bovenste
maatstreepje. Je hebt nu de druppelbuis volgezogen.
11. Draai de dop met de spuit van de fles en houd het boven het maatbekertje. Druppel nu
langzaam de vloeistof in de oplossing door voorzichtig de spuit in te drukken. Schud
even na iedere druppel en kijk of de blauwe kleur nog niet verdwijnt. Wanneer dit het geval is, stop je met druppelen.
12. Op de spuit kun je aflezen hoeveel vloeistof je er ingespoten hebt. Deze waarde komt
overeen met het aantal mg./l. zuurstof in het water.
13. Nadat je de proef hebt uitgevoerd gooi je de oplossingen niet door de gootsteen, maar je
verzamelt ze in een jerrycan. Ze kunnen dan als chemisch afval verwerkt worden.
(uit: “Veldwerk over water”, SVC-katern 7, Stichting Veldstudiecentra, Orvelte)
15. Waterdieren
Nodig: zoekkaart waterdieren
schepnet
2 witte plastic dokabakken
eetlepels
louppotjes
Vangen
1. Vul de witte plastic dokabak met slootwater.
2. Ga met het schepnet 1 minuut vlak langs de oever door het water (ook tussen planten).
Beweeg het net schoksgewijs om ook de snelle dieren te vangen. Doe de inhoud in de
eerste dokabak.
3. Ga 1 minuut schoksgewijs met het net door het midden van het water. Doe de inhoud van
het net in de eerste dokabak.
4. Ga 1 minuut voorzichtig met het net over de bodem van het water. Doe de inhoud van het
net in de tweede dokabak.
5. Haal voorzichtig stenen, takken of waterplanten uit het water. Sommige waterdieren
houden zich aan deze dingen vast.
Namen opzoeken
6. Bekijk de gevangen beestjes. U kunt hierbij een eetlepel en louppotjes gebruiken.
7. Zoek hun namen op met de zoekkaart voor waterdieren.
8. Noteer de gevonden namen op uw hulpformulier.
9. Noteer ook of u slechts één, of meer dan één exemplaar van een soort hebt gevangen.
Teruggooien
10. Gooi de gevangen dieren voorzichtig terug in het water.
Schoon, matig of vuil
11. Tel het aantal soorten waterdieren dat jullie gevonden hebben.
12. Op de plaatjes A t/m C zijn diersoorten te zien die in schoon, matig of vervuild water
leven. Tel op ieder plaatje het aantal soorten dat u in het water bent tegengekomen.
13. Vul de aantallen in op uw hulpformulier.
Dode vissen
14. Noteer ook op uw hulpformulier of u dode vissen ziet.
Waterdieren en waterkwaliteit
Sommige dieren hebben heel schoon water nodig. We hebben het al over de schaatsenrijder
gehad: een beetje zeep in het water en hij verdrinkt. Andere dieren zoals watervlooien en
waterspinnen hebben zuurstofrijk water nodig.
Er zijn ook dieren die tegen een stootje kunnen. Je ziet ze zelfs in vervuild water met heel
weinig zuurstof. Het zijn meestal dieren die van afval leven (detrituseters).
Sommige dieren zitten er een beetje tussenin. Ze kunnen bijvoorbeeld makkelijk naar ander
water vliegen (kevers) als het water te vervuild wordt, en komen terug als het verbetert.
Om de waterkwaliteit te beoordelen kun je scheikundige en natuurkundige onderzoeken
doen. Je meet dan de situatie op één moment. Als er twee weken voor het onderzoek mest
in het water is geloosd kun je dat scheikundig niet meer meten. Door onderzoek naar
waterdieren kun je wel zien hoe de situatie over een langere periode geweest is. Als de sloot
twee weken geleden vervuild is zijn veel dieren doodgegaan. Dan vind je in je onderzoek
alleen dieren die jonger zijn dan twee weken. En ook dieren die goed tegen vervuiling
kunnen.
A. Schoon water (uit: “Waterwerkwijzer”, Afdeling Voorlichting Zuiveringsschap Veluwe, Apeldoorn)
B. Matig water (uit: “Waterwerkwijzer”, Afdeling Voorlichting Zuiveringsschap Veluwe, Apeldoorn)
C. Vervuild water (uit: “Waterwerkwijzer”, Afdeling Voorlichting Zuiveringsschap Veluwe, Apeldoorn)
18 Waterplanten
Nodig: zoekkaart waterplanten
witte plastic bak
Plantennamen opzoeken
1. Zoek de namen van de planten die u ziet met de zoekkaart voor waterplanten.
2. Noteer de namen op uw hulpformulier.
Ondergedoken planten
3. Trek met het schepnet voorzichtig wat ondergedoken planten uit het water. Doe ze in een
plastic bak.
4. Zoek de naam van de planten op en noteer ze op uw hulpformulier.
Schoon, matig, vuil?
5. Op de plaatjes D t/m F zijn plantensoorten te zien die in schoon, matig of vervuild water
groeien. Tel op ieder plaatje het aantal soorten dat u in het water bent tegengekomen.
6. Vul de aantallen in op uw hulpformulier.
Planten in het water
Een plant is pas een waterplant als bij in het water staat. Planten die dichtbij water groeien
maar niet erin worden moerasplanten genoemd. Er zijn veel soorten waterplanten. Sommige
planten wortelen in de bodem en laten hun bladeren drijven op de waterspiegel (waterlelie).
Andere planten staan met hun wortels en een stukje stengel onder water, terwijl de rest ver
boven het water uitsteekt (riet). Er zijn ook planten waarbij alle bladeren ondergedoken zijn
(waterpest).
In het water komen ook algen (of wieren of fytoplankton) voor. Dit zijn eencellige plantjes en
ze worden ‘lagere planten’ genoemd. De planten die hierboven zijn beschreven horen bij de
‘hogere planten’.
Waterplanten spelen een rol bij het zelfreinigende vermogen van water: ze zetten
meststoffen om in plantenmateriaal en zuiveren zo het water. Als er tevéél planten komen is
dat niet goed voor de waterdieren. Hoe komt dat? Kijk bij proef 5 en 6 uit les 2.
D. Schoon water
E. Matig water
F. Vervuild water