De aardappel snakt naar gezuiverd rioolwater

Twee jaar geleden gaf onderzoeker Watertechnologie Erik Vriezekolk van Wageningen Food & Biobased Research voor het eerst gezuiverd rioolwater aan drie gewassen: aardappelen, uien en peren. Het water kwam uit een rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI), waar zowel huishoudelijk afvalwater – uit wc, douche en wasmachine – als afvalwater van bedrijven en zorginstellingen wordt gezuiverd. Na uitgebreide zuivering wordt dit water beschouwd als schoon genoeg om in beken en rivieren te lozen. Maar als het geschikt is voor de natuur, is het dan ook veilig genoeg om er voedselgewassen mee te beregenen? Om dat te onderzoeken, werkt Vriezekolk in het project EffluentFit4Food samen met provincies, waterschappen, landbouworganisaties en bedrijven die watertechnologie leveren.

Boeren maken nog nauwelijks gebruik van water uit de RWZI, omdat dit wettelijk nog niet is toegestaan. Ze maken wel veel gebruik van water uit sloten en beken en grondwater om hun gewassen water te geven. Zeker in droge periodes levert dit steeds vaker problemen op. In sommige gebieden zakt de grondwaterspiegel dan zo sterk, dat huishoudens of de natuur voorrang krijgen op de landbouw. Boeren mogen dan tijdelijk niet sproeien. In kustprovincies leidt droogte nog tot een extra probleem. Het zoute zeewater dringt in de droge grond. Dit brengt schade toe aan gewassen. ‘We kijken daarom naar andere waterbronnen.’ 

Vriezekolk: ‘Op dit moment is de overheid aan het bekijken hoe hergebruik van water voor irrigatie wettelijk te regelen is. Daar levert ons project kennis voor aan.’ Water uit de rioolwaterzuivering heeft namelijk een belangrijk voordeel: dit water is het hele jaar door beschikbaar. Maar ondanks alle zuiveringstappen in de RWZI, is dat water niet helemaal schoon. Het is in ieder geval niet zo schoon als grondwater, dat verder gefilterd is door het zand.

Water dat uit de RWZI komt, bevat nog steeds lage concentraties van stoffen en organismen die schadelijk kunnen zijn voor het milieu en mogelijk ook voor de gezondheid. In het project zijn zware metalen en bacteriën niet onderzocht. De analyse richtte zich op andere stoffen in het gezuiverde water, zoals bestrijdingsmiddelen, drugs, hormonen en medicijnen. In die laatste categorie vallen bijvoorbeeld pijnstillers, bètablokkers en antipsychotica. Van deze stoffen werden er in totaal 80 gevonden.

‘Bij veel stoffen weten we nog niet bij welke concentratie ze schadelijk zijn voor de gezondheid. Maar we verwachten dat extra zuiveringsstappen voor een hoger veiligheidsniveau zorgen’. Vriezekolk vergeleek daarom irrigatie met water dat rechtstreeks van de RWZI kwam met water dat extra gezuiverd was met ozon en UV. Deze technieken worden ook - wanneer nodig - gebruikt bij het ontsmetten van drinkwater. ‘Extra zuivering van het water uit de RWZI blijkt behoorlijk effectief: 50 stoffen kwamen niet meer voor in het extra gezuiverde water en bij de andere 30 verminderde de concentratie met waarden tussen de 20 tot 100 procent.’

De aardappelen, uien en peren waar dit extra gezuiverde rioolwater op werd getest, stonden in potten op een proeflocatie in de buurt van Wageningen. ‘We kozen voor een scenario waarin de planten maximaal werden blootgesteld aan het testwater. De grond waarin de planten stonden, was bijvoorbeeld heel grof van structuur. Dat maakt de opname van water en stoffen door de plant zo gemakkelijk mogelijk. Zeeklei is bijvoorbeeld veel minder makkelijk doordringbaar. De gewassen kregen bovendien altijd testwater, terwijl gewassen in werkelijkheid ook regenwater opnemen. We testen nu dus eerst een hogere blootstelling, dan dat we in de praktijk verwachten’, legt Vriezekolk uit.

Aan het eind van het groeiseizoen oogstten Vriezekolk en zijn collega’s de aardappelen, uien en peren. Vervolgens stelden ze een protocol samen om het plantmateriaal te testen op de verschillende stoffen. Hiervoor maalden ze de gewassen tot pulp en gebruikten extractie met verschillende oplossingen om erachter te komen welke stoffen aanwezig waren in het gewas. Vriezekolk: ‘Zo’n methode ontwikkelen is een proces van stap voor stap verbeteren en terugkoppelen. Nu zijn we er vrij zeker van dat we de best mogelijke methode hebben voor het nauwkeurig testen van plantmateriaal op verschillende stoffen. Die kan in de toekomst in de praktijk gebruikt worden.’

De gewassen bleken via het water inderdaad kleine hoeveelheden van de onderzochte stoffen op te nemen. In de aardappelen die water rechtstreeks uit de RWZI kregen, zaten nog 11 van de 80 stoffen. 8 hiervan waren afkomstig van medicijnen die mensen gebruiken, zoals het antidepressivum Desvenlafaxine en de pijnstiller en drug Desmetramadol (O-DSMT). Dankzij de extra zuivering bleven er veel minder stoffen over, en de rest zat nog maar in hele kleine hoeveelheden in de plant. ‘Je ziet dus het verschil tussen beregenen met water dat alleen in de RWZI gezuiverd was en water dat extra behandeld was met ozon en UV’, zegt Vriezekolk. 

Van de drie gewassen nam de peer de minste stoffen op, wat mogelijk te maken heeft met de langere weg die het water aflegt voordat het vanuit de grond de peer bereikt. Toch nam de ui ook veel minder op dan de aardappel. Hoe dat precies zit, weet Vriezekolk nog niet, maar wat wel duidelijk is: het ene gewas is het andere niet.

Het experiment is een allereerste stap richting de praktijk. In een volgende studie hoopt Vriezekolk met een aantal boeren een pilot op te zetten. ‘Dan kunnen we echt in het veld testen hoe water uit de RWZI in te zetten is als waterbron voor gewassen. Op de Zeeuwse klei en met irrigatie alleen als dat nodig is, omdat er te lang geen regen valt.’ Tegelijk zijn er andere open vragen. Wat betekenen de gevonden concentraties van stoffen voor de gezondheid? Hoeveel aardappelen moet je dan eten voordat het schadelijk is? Ook logistieke vragen zijn nog onbeantwoord. Hoe krijg je het water op de goede plek en hoe sla je het veilig op als dat nodig is?

Vriezekolk ziet zijn onderzoek als een basis voor beleidsvorming in toekomst. ‘Als we straks vaker te maken krijgen met extreme droogte, kan dit water van levensbelang zijn. Daarom is het goed dat we nu onderzoeken of het veilig gebruikt kan worden op het land.’