Waterplanten helpen PFAS beheersen: UHasselt onderzoekt hoe drijvende planteneilanden verdere verspreiding van verontreiniging kunnen beperken
PFAS-verontreiniging vormt een grote uitdaging voor Vlaanderen. De stoffen zijn bijzonder hardnekkig en kunnen zich via bodem en water verspreiden. Ze zijn ook moeilijk en duur om te verwijderen. Onderzoekers van het Centrum voor Milieukunde (CMK) van UHasselt onderzoeken daarom hoe de natuur kan bijdragen aan een slimmere en duurzamere aanpak. Met drijvende planteneilanden testen ze hoe waterplanten PFAS kunnen opnemen en vasthouden en hoe deze systemen kunnen helpen om de verdere verspreiding van verontreiniging te beheersen.
Werkbezoek Vlaams minister van Omgeving Jo Brouns
Vlaams minister van Omgeving en Landbouw Jo Brouns bracht vandaag een werkbezoek aan de innovatieve proefopstelling van CMK in Alken, waar de drijvende planteneilanden ingezet worden om een gerichtere aanpak van PFAS-vervuiling te onderzoeken. De locatie in Alken is niet met PFAS vervuild en dient als referentiegebied voor de onderzoekslocaties in Zwijndrecht waar wel PFAS-vervuiling is.
Het onderzoek sluit nauw aan bij de gezamenlijke verklaring over de verdere uitvoering van het Europese waterbeleid die minister Jo Brouns op 19 oktober samen met Europees commissaris Jessika Roswall en de bevoegde vertegenwoordigers van Brussel en Wallonië ondertekende. Een betere waterkwaliteit en een sterkere aanpak van chemische verontreiniging zoals PFAS vormen daarin belangrijke prioriteiten. Vlaanderen engageert zich daarbij ook om verder in te zetten op innovatieve PFAS-sanering. Het onderzoek naar drijvende planteneilanden in Alken en Zwijndrecht past binnen deze beleidsambities en onderzoekt hoe natuurgebaseerde oplossingen verontreiniging kunnen helpen beheersen en de biodiversiteit kunnen versterken.
PFAS beheersen vóór het probleem zich verder verspreidt
Aanpak op verschillende sporen
PFAS volledig verwijderen uit het milieu is technisch bijzonder uitdagend en kan enorme kosten met zich meebrengen. Zeker wanneer verontreiniging zich al over grote oppervlakten heeft verspreid. Klassieke saneringstechnieken worden dan complex, duur en ingrijpend. Internationaal groeit dan ook het inzicht dat PFAS-beheer niet alleen moet draaien om het verwijderen van verontreiniging, maar ook om het voorkomen van verdere verspreiding en het beperken van blootstellingsrisico's.
“PFAS vraagt een aanpak op verschillende sporen. We pakken de vervuiling aan de bron aan, saneren waar het moet en onderzoeken hoe we de verspreiding kunnen afremmen. Daar passen de drijvende planteneilanden van UHasselt in: planten die PFAS kunnen opnemen en vasthouden. Het onderzoek loopt nog, maar de eerste resultaten zijn bemoedigend genoeg om verder te testen”, zegt Vlaams minister van Omgeving Jo Brouns.
Samenwerken aan sanering
De onderzoekers van UHasselt verkennen daarom hoe planten en hun wortelzones hierbij een rol kunnen spelen. Ze doen dit in samenwerking met het Kenniscentrum Innovatieve Saneringstechnieken (KIS vzw), waarin overheden, bedrijven als Besix en Agrasoul, kennisinstellingen, federaties en milieuorganisaties als Natuurpunt samenwerken aan de sanering van verontreiniging, met de nadruk op PFAS.
De drijvende planteneilanden brengen wortels rechtstreeks in contact met verontreinigd water waarbij PFAS opgenomen kunnen worden door planten of worden vastgehouden in het wortelmilieu en de gebruikte filtermaterialen. "Sterke wortels vormen de basis voor gezonde, weerbare planten en efficiënte, natuurgebaseerde oplossingen. Met KEY11235, een innovatieve wortelstimulerende meststof op basis van natuurlijk mineraal gesteente, stimuleren we de wortelontwikkeling en onderzoeken we hoe dit de werking van drijvende planteneilanden kan versterken", vervolgt Katia Welvaert, CEO van Agrasoul.
Het doel is om PFAS-vervuiling zo gericht mogelijk te beheersen, de verspreiding te beperken en waar mogelijk via gecontroleerde oogst uit het systeem af te voeren.
“Met de drijvende wetlands laten we zien hoe de natuur een actieve rol kan spelen bij het aanpakken van complexe milieuproblemen. We onderzoeken hoe planten en micro-organismen vervuild water kunnen helpen zuiveren en tegelijk een leefgebied vormen voor andere soorten. Die combinatie van wetenschappelijke innovatie, biodiversiteit en maatschappelijke impact staat centraal in het onderzoek van UHasselt”, verduidelijkt Robert Malina, directeur van CMK.
Eerste onderzoeksresultaten: tot 9.4 milligram PFOS per kilogram plantenmateriaal
In serre-experimenten onderzochten de wetenschappers van UHasselt verschillende inheemse water- en moerasplanten, waaronder gele lis, hoge cyperzegge, bosbies, moeraszegge en kattenstaart. De resultaten tonen aan dat deze planten aanzienlijke hoeveelheden PFAS kunnen opnemen. Bij proeven met sterk verontreinigd natuurlijk beekwater werden concentraties PFOS - een specifieke component van PFAS- tot 9.4 milligram per kg in plantenmateriaal gemeten. Ook moeraszegge en oeverzegge vertoonden hoge concentraties, respectievelijk 8.5 en 8.1 milligram per kg. Dit illustreert het potentieel van waterplanten om PFAS uit verontreinigd water op te nemen.
De opname verschilt sterk tussen plantensoorten en is afhankelijk van de verontreinigingsgraad van het water. Daarnaast speelt ook de hoeveelheid geproduceerde biomassa een belangrijke rol: hoe meer PFAS-houdend plantenmateriaal veilig kan worden geoogst, hoe groter de potentiële verwijdering. De onderzoekers bestuderen daarom ook hoe natuurlijke filtermaterialen, zoals lava en zeoliet, en micro-organismen rond de wortels kunnen bijdragen aan het vasthouden van PFAS, het bevorderen van de plantengroei, en het beperken van verdere verspreiding.
Van laboratorium naar praktijk: drijvende wetlands in Vlaanderen
Om de stap naar praktijktoepassingen te zetten, worden drijvende plantenmodules onderzocht op verschillende locaties, waaronder Alken en Zwijndrecht (Blokkersdijk en Palingbeek). De modules kunnen op bestaande wateroppervlakken worden geplaatst, zonder dat hiervoor noodzakelijk grote graafwerken of ingrijpende aanpassingen aan het terrein nodig zijn.
"Innovatie maakt het verschil wanneer deze in de praktijk uitvoerbaar en economisch schaalbaar is. BESIX Infra draagt bij met zijn expertise in organisatie, aanleg en onderhoud van complexe infrastructuurprojecten. Samen met UHasselt onderzoeken we hoe deze beloftevolle biologische saneringsmethode kan uitgroeien tot een schaalbare oplossing om de PFAS-verontreiniging terug te dringen", aldus Tom Pauli, projectmanager natuur en groen BESIX Infra.
Meer biodiversiteit
Bovenop hun mogelijke functie bij het beheersen van PFAS-verontreiniging kunnen deze systemen bijkomende voordelen bieden zoals zorgen voor meer biodiversiteit, groene waterpartijen en natuurbeleving en bieden ze mogelijkheden om het teveel aan stikstof en fosfor op te nemen.
“Naast een brongerichte aanpak met harde saneringstechnieken dienen zachtere en natuurgebaseerde methoden een plaats te krijgen voor sanering van gecontamineerde natuurgebieden. Zo blijft de jarenlang opgebouwde biodiversiteit zoveel mogelijk gevrijwaard. Drijvende planteneilanden kunnen daarbij een interessante rol spelen. Er zal ook worden onderzocht in welke mate de planteneilanden een ecologische meerwaarde bieden als schuilplaats, foerageergebied of broedgelegenheid voor dieren, waaronder watervogels”, voegt Robin Lasters, PFAS-saneringscoach van Natuurpunt toe.
Geen wondermiddel, wel een belangrijke schakel
Drijvende planteneilanden zijn geen wonderoplossing die alle PFAS uit het water laten verdwijnen. PFAS die door planten worden opgenomen, worden immers niet automatisch afgebroken.
Een veilige verwerking van geoogste planten is daarom essentieel. In samenwerking met prof. Kyle Doudrick (University of Notre Dame, VS) worden innovatieve, energie-efficiënte technieken onderzocht om PFAS in plantenmateriaal duurzaam af te breken, met aandacht voor circulaire verwerking van reststromen.
Investeren in preventie en slimme combinaties
De kostprijs van PFAS-sanering maakt duidelijk dat Vlaanderen niet uitsluitend kan vertrouwen op grootschalige verwijdering nadat verontreiniging zich heeft verspreid want PFAS-verontreiniging houdt natuurlijk niet op bij de landsgrenzen. Zo is de problematiek ook in Nederland goed gekend en dus is een aanpak op Europees niveau, zoals recent overeengekomen in het EU-waterpact, zeer welkom. Door verontreiniging zo dicht mogelijk bij de bron aan te pakken, de verdere verspreiding te beperken en verschillende technieken slim te combineren, kunnen beschikbare middelen gerichter worden ingezet.
De natuur als motor. Innovatie als versneller.
“Innovatie vraagt meer dan veelbelovende onderzoeksresultaten. We moeten ook aantonen dat nieuwe technieken veilig, duurzaam en kostenefficiënt zijn. Daarom roept KIS vzw, vanuit de brugfunctie tussen onderzoek, bedrijven en beleid, op om te investeren in wetenschappelijk bewijs zodat Vlaanderen met vertrouwen kan kiezen welke oplossingen verantwoord kunnen worden opgeschaald", aldus KIS vzw.
Met deze natuurgerichte aanpak tonen de onderzoekers hoe bestaande wateroppervlakken kunnen uitgroeien tot functionele, groene systemen die bijdragen aan een gezondere leefomgeving en een duurzamer beheer van verontreinigde locaties.