Bioassays bewijzen toegevoegde waarde voor bepalen waterkwaliteit

De conclusie dat bioassays een plek in beleid en regelgeving verdienen, werd evident tijdens de DEMEAU-workshop op 29 januari bij Veolia in Parijs. Zo’n dertig vertegenwoordigers van overheden, drinkwaterbedrijven en laboratoria kwamen hier bij elkaar. Zij namen onder meer kennis van de resultaten uit het onderzoek naar bioassays dat de afgelopen twee jaar is uitgevoerd in het kader van het EU project DEMEAU.
KWR, Watercyle Research Institute leidt het consortium van zeventien partijen uit Nederland, Duitsland, Zwitserland, Frankrijk en Spanje dat dit driejarige project uitvoert. Met het project DEMEAU wil de EU onderzoek naar de aanpak van verontreinigingen in de waterketen en de implementatie van veelbelovende technologieën stimuleren. Dit moet leiden tot een efficiëntere drink- en afvalwatervoorzieningen en een betere volksgezondheid. 

Waardevolle aanvulling
Eén van de vier veelbelovende technologieën waar DEMEAU op focust, is het gebruik van bioassays. “Bioassays vormen een waardevolle aanvulling op het bestaande arsenaal analytisch-chemische technieken”, vertelt Merijn Schriks, onderzoeker bij KWR en presentator tijdens de DEMEAU-workshop in Parijs. “Aan de bestaande technieken op chemische laboratoria kleven een aantal nadelen. Daarom kijken we in aanvulling naar systemen die gebruik maken van biologisch materiaal, de bioassays.”
Bioassays kunnen worden ingezet om de aanwezigheid van chemische stoffen in (bronnen van) drinkwater te bepalen. De geschiktheid en kosteneffectiviteit van deze assays zijn getest in pilots bij Nederlandse en buitenlandse waterbedrijven, met als belangrijkste initiatiefnemers KWR, Waternet, BDS, Swiss Ecotoxcentre en Veolia. 

Watervlooien
Schriks vertelt hoe binnen DEMEAU wordt gekeken naar zowel het gebruik van watervlooien als dat van levende menselijke of dierlijke weefsels. “Wat doen bepaalde contaminanten in water bijvoorbeeld met de levensvatbaarheid van watervlooien?  Dit zijn bioassays die geschikt zijn om iets te zeggen over de kwaliteit van water voor ecosystemen. Als je ook iets wilt zeggen over humane gezondheid kun je systemen die gebruik maken van dierlijke of zelfs humane cellen.”
In DEMAU is gekeken naar de inzetbaarheid van onder andere dat laatste. Kun je met behulp van dit soort bioassays iets zeggen over de kwaliteit van drinkwater? En: hoe verhoudt zich dat tot de monitoring met standaard laboratoriuminstrumenten? Schriks:  “Met standaardinstrumenten kun je keurig meten hoe bepaalde stoffen gedurende de drinkwaterzuivering verdwijnen. Maar je ziet niet of er tijdens een zuiveringsstap iets gebeurt met de vorming van desinfectiebijproducten bijvoorbeeld. Als stofje x door een UV-reactor is gegaan en daarmee is verdwenen, weet je nog niet of stofje Y ervoor in de plaats is gekomen.”

Waterzuivering
Bioassays kijken niet gericht naar specifieke stofjes maar kijken wat het water in totaal doet met een organisme, zoals een watervlo of cellen. Tijdens de workshop werd aan de hand van recente studies inzichtelijk gemaakt dat de inzet van bioassays tot totaal andere conclusies kan leiden dan wanneer de standaard analytisch chemische meting wordt ingezet. Bioassays komen daarmee als waardevol uit de DEMEAU-studies. Schriks vertelt enthousiast hoe “mooi inzichtelijk” de toegevoegde waarde is gemaakt. “Als je een cocktail van stoffen aan de voorkant doseert, dan zie je aan de achterkant een hele mooie verwijdering van die cocktails. Maar als je de bioassays toepast dan zie je dat je in een van die zuiveringsstappen, door ozon, toch een toename krijgt van onbekende stofjes. Die werden overigens wel heel mooi weggevangen verderop in het zuiveringsschema, maar de bioassays toonden heel duidelijk aan wat er gebeurde.”

Deelnemers aan de DEAMEAU-workshop doen hands-on ervaring op met bioassays zoals de microtox assay 
(acute toxiciteit), de ER CALUX (oestrogene stoffen) en de algen toxiciteitsassay (foto KWR )

Toepassing in de praktijk

Tot dusver worden bioassays voornamelijk in onderzoekskaders toegepast. Toepassing in de bedrijfspraktijk(drinkwater/afvalwater) komt slechts mondjesmaat voor. Schriks: “En al helemaal niet in beleidskaders. In Parijs kwamen we tot de conclusie dat het nu wel het moment is om te gaan stimuleren dat deze technieken nu ook beleidsmatig worden omarmd. Bioassays hebben hun waarde echt bewezen. Met de huidige technieken kunnen we steeds meer en nauwkeuriger meten. Maar het is eigenlijk onmogelijk om al die stofjes, ook de nieuwe die erbij komen, alsmaar te gaan meten en kwantificeren. Dus zoeken we naar een soort generieke parameters, die heel veel stofjes tegelijk vangen en die ook iets kunnen vertellen over biologische relevantie. Bioassays kunnen daarin als complementaire tool naast de analytisch chemisch standaardmonitoring, een belangrijke rol spelen.”

Europees netwerk
De resultaten uit DEMEAU moeten helpen de bioassays verder uit te dragen in Europees verband. Schriks vertelt dat daarin wordt samengewerkt met het Europese Norman netwerk, een internationaal netwerk van laboratoria en onderzoekers die zich bezig houden met het meten van chemische stoffen in het milieu. “Samen met het Joint Research Centre (JRC) in Europa willen we een platform creëren dat bioassays onder de aandacht gaat brengen bij de beleidsmakers.”

DEMEAU loopt in september af en zal op het gebied van bioassays nog twee belangrijke producten opleveren: een inventaris van meest geschikte bioassays voor het bepalen van waterkwaliteit en een geïntegreerd rapport over de toepassing van bioassays in de drie andere werkgebieden waarop DEMEAU zich richt: Managed Aquifer Recharge, geavanceerde oxidatie en keramische membranen.

Primeur
Schriks, zelf toxicoloog, hoopt dat dan zoveel mogelijk munitie is verzameld om beleidsmakers te overtuigen van de toegevoegde waarde van bioassays. Hoe lang het duurt totdat bioassays standaard deel uitmaken van de monitoring bij Nederlandse drinkwaterbedrijven durft hij niet te zeggen. “Er loopt nu wel een innovatieve pilot bij drinkwaterbedrijf Vitens waarin we één bioassay proberen te automatiseren en ook daadwerkelijk in te zetten voor monitoring. Dat gebeurt echt als pilot en nog zonder enige beleidsmatige omkadering. Vitens heeft daarin echt een primeur.”