R.F.A. Hendriks

Simulation of movement of pesticides towards drains with a preferential flow version of PEARL.

BACKGROUND As part of the Dutch authorisation procedure for pesticides, an assessment of the effects on aquatic organisms in surface waters adjacent to agricultural fields is required. The peak concentration is considered to be the most important exposure endpoint for the ecotoxicological effect assessment. Macropore flow is an important driver for the peak concentration, so the leaching model PEARL was extended with a macropore module. The new model has two macropore domains: a bypass domain and an internal catchment domain. The model was tested against data from a field leaching study on a cracking clay soil in the Netherlands. RESULTS Most parameters of the model could be obtained from site-specific measurements, pedotransfer functions and general soil structural knowledge; only three macropore-flow-related parameters needed calibration. The flow-related macropore parameters could not be calibrated without using the concentration in drain water. Sequential calibration strategies, in which firstly the water flow model and then the pesticide fate model are calibrated, may therefore be less suitable for preferential flow models. CONCLUSION After calibration, PEARL could simulate well the observed rapid movement towards drains of two pesticides with contrasting sorption and degradation rate properties. The calibrated value for the fraction of the internal catchment domain was high (90%). This means that a large fraction of water entering the macropores infiltrates into the soil matrix, thus reducing the fraction of rapid flow.

Herkomtst nutriënten Alblasserwaard en Vijfheerenlanden

De regionale waterkwaliteit voldoet op veel plaatsen nog niet aan de doelen die voor de Europese Kaderrichtlijn Water zijn gesteld. Een belangrijke oorzaak hiervan is de hoge nutrientenbelasting. Het generieke mestbeleid zal naar verwachting niet voor 2027 leiden tot de voor de ecologie gewenste verlaging van nutrientenbelasting. In de Stroomgebiedsbeheerplannen voor de 3e periode (2022-2027) moet Nederland de definitieve keuzes maken over de doelen van de waterlichamen en in te zetten maatregelen. Met name voor de waterlichamen in de Alblasserwaard (Nederwaard en Overwaard) wil Waterschap Rivierenland bij het definitief vaststellen van de doelen en maatregelen goed rekening kunnen houden met de achtergrondbelasting door nutrientenrijke kwel, stikstofdepositie, mineralisatie en uitloging van veenbodems. In dit onderzoek is de nutrientenbelasting voor de periode 2004-2013 gekwantificeerd voor de Nederwaard, Overwaard en het aangrenzende afwateringsgebied vijfheerenlanden. Met de methodiek ECHO zijn voor het kwantificeren van de uit- en afspoeling van nutrienten de rekenplots van het landelijk modelinstrumentarium STONE regiospecifieker toebedeeld op basis van actuele informatie over het landgebruik, bodemtype en de grondwaterstanden. Per gebied zijn de hoeveelheden inlaatwater en uitgemalen water gekwantificeerd (watervolume en nutrientenvrachten) op basis van de meetdata en regiospecifieke kennis die het Waterschap voor het onderzoek heeft aangedragen. De belasting met nutrienten vanuit overige bronnen zijn ontleend aan de EmissieRegistratie. Na kwantificering en validatie van de berekende waterbalansen en nutrientenbalansen is de belasting onderverdeeld naar de bronnen van herkomst. Uit het onderzoek blijkt dat de totale nutrientenbelasting van het oppervlaktewater voornamelijk wordt bepaald door de uit- en afspoeling uit landbouwgronden (83 a 95%). Voor stikstof levert de actuele bemesting het grootste aandeel (Nederwaard 38%, Overwaard 42%, Vijfheerenlanden 55%), gevolgd door de nalevering vanuit landbouwgronden (respectievelijk 20%, 17% en 8%). Met het modelinstrumentarium zijn de effecten van het 5e Nitraat Actie Programma op de uit- en afspoeling van nutrienten berekend. Evenals de landelijke evaluatie komt hieruit naar voren dat het effect hiervan op de nutrientenbelasting in de beschouwde gebieden gering is (kleiner dan 5%).

Case studies on water and nutrient management

For the development ofthe Limburg Soil Erosion Model (LISEM), a validated hillslope hydrology module was needed. Therefore, hydraulic heads were monitored on four hillslopes in the southern part of The Netherlands during the years 1992 and 1993. The hydraulic heads were recorded automatically , using stand-alone measuring devices. Simultaneously, rainfall amounts and runoff were recorded as well. Observed changes in hydraulic head and runoff were simulated using the SWMS_2D computer program. Measured and simulated results are compared and correlated well.