Menu

Platform voor samenwerking

Honeybee Valley wil het probleem van de bijensterfte aanpakken door samenwerking met diverse partners

Loodregen na de brand van de Notre-Dame en hoe met bijenvolken de verspreiding van deze verontreiniging deels in kaart gebracht werd

Godefroy Paris Cc By Sa

Dat honingbijvolken goede bio-verzamelaars zijn van verontreinigingen is bekend. Hoe bijenhouders optimaal mee gaan werken met de wetenschap om deze verontreinigingen in kaart te brengen wordt momenteel op Europees niveau onderzocht in het Insignia project (https://www.insignia-bee.eu/).

Regelmatig verschijnen er interessante studies waarin honingbijen of bijenproducten een belangrijke rol spelen om verontreinigingen van het milieu aan te tonen. Dit is een goede ontwikkeling. Bijenvolken worden over heel de wereld gehouden en met het juiste gereedschap en hulp van de bijenhouders kan een wereldwijd netwerk worden gemaakt en verontreinigingen in kaart worden gebracht. Een interessant voorbeeld van een dergelijke studie verscheen in juli 2020, toen Kate Smith en medewerkers het artikel Honey maps the Pb fallout from the 2019 fire at Notre Dame cathedral, Paris: a geochemical perspective publiceerden.

Afbeelding: © GodfroyParis / CC BY-SA (link naar bron)

AlveusAB Consultancy, Nederland J. van der Steen

De titel zegt dat met honing de loodverontreiniging na de brand van de Notre-Dame in kaart gebracht wordt. Dit is maar een klein onderdeel van het artikel en het kan effectiever. Het artikel gaat over de verwachtte milieuverontreiniging in Parijs na de brand van de Notre-Dame kathedraal op 15 april 2019, toegespitst op lood;  over de mogelijke verandering van het loodprofiel in de Parijse bodem na de brand; of met honingbijvolken de verspreiding van het lood vastgesteld kan worden en tenslotte of de Parijse honing van de zomer van 2019 nog voldoet aan de voedselveiligheidseisen.

In dit artikel vat ik het geochemische deel samen en becommentarieer ik het deel over de honingbijen.

De Notre-Dame kathedraal in Parijs had een dak van honderden tonnen lood (Pb). Zoals we allen gezien hebben is het dak er niet meer. Het meeste lood is bij de brand gesmolten. Lood smelt bij 327,5°C en verdampt bij 1.700°C. Omdat bij de brand de hoogste temperatuur ongeveer 1.200°C was, is het lood gesmolten en niet verdampt. Schatting van de oorspronkelijke hoeveelheid lood op het dak en wat er teruggevonden is in en rond de kathedraal na de brand laat zien dat er ongeveer 180 ton = 180.000 kg lood kwijt was. Dit lood is in de vorm van aerosolen de lucht ingegaan.

Een aerosol is een druppel gas met hierin vaste deeltjes in de grootte van 0,2 tot 200 micrometer. Een micrometer is 1/1.000 millimeter. Een rookpluim van een brand is een wolk aerosolen. Alles wat de lucht in gaat komt ergens anders naar beneden. Waar en hoever van de bron aerosolen neerslaan hangt af van de grootte en het gewicht van de druppels, hoe hoog de aerosolen de lucht ingeblazen worden, de windrichting  en hoe hard het waait tijdens het ontstaan van de aerosolen.

Lood is giftig. Het heeft een negatief effect op de ontwikkeling van het zenuwstelsel van kinderen. Wanneer het eenmaal op de grond terechtgekomen is, is het bijna niet meer te verwijderen omdat het een stevige chemische verbinding aangaat met bodemdeeltjes. De bodem bevat van nature geen of hele lage concentraties lood en wat er gemeten wordt, is er door de mens in de loop van de eeuwen ingebracht; de Romeinen gebruikten voor onze jaartelling al waterleidingen van lood. 

Het element lood komt voor in de vorm van vier stabiele lood-isotopen. Dit zijn verschillende vormen van het zelfde element met dezelfde eigenschappen maar een verschillende massa. De verhoudingen verschillen per regio, afhankelijk van de geschiedenis en waar het lood gewonnen is; Australisch lood heeft een andere isotoopsamenstelling dan Europees lood. De Parijse bodem bevat een omvangrijk loodarchief van vele eeuwen bouwactiviteit, verkeer en industrie met een bepaalde, in de loop van de tijd opgebouwde, verhouding tussen loodisotopen. De link naar het bijenvolk hier is de interactie tussen het milieu en het bijenvolk, met name in de toplaag van de bodem. Door bodemerosie komen kleine bodemdeeltjes inclusief de verontreinigingen op bloemen en bladeren terecht. Deze bodemdeeltjes worden met de nectar, het stuifmeel, de honingdauw en water naar de bijenkast gebracht. Hoeveel er door de lucht verplaatst wordt en ergens anders neerkomt zien we dagelijks aan het stof op de vensterbanken en auto’s. Dit zijn alleen nog meer de zichtbare deeltjes, het zichtbare resultaat van bodemerosie en neerslag van luchtverontreiniging; er is veel meer dan we zien op onze vensterbanken en tuinmeubelen. Wanneer we ons richten op lood en bijenvolken weten we dat het aantoonbaar is in bijen, bijenbrood en honing. In nectar komt, afhankelijk van de bodem, van nature geen of heel weinig lood voor. Wat we vinden is het gevolg van menselijk handen/milieuverontreiniging [2]. In het bijenvolk is het meeste lood te vinden in de bij waar het zich ophoopt in de loop van het bijenleven, dan in stuifmeel en het minste in honing [3]. Het laatste is het gevolg van een continue verdunning door aanvoer van nieuw nectar en door het honingrijpingsproces waarbij praktisch alle vaste deeltjes uit de nectar gefilterd worden. Wat overblijft zijn de kleinste deeltjes die er niet uitgefilterd kunnen worden.

Wanneer we naar Parijs kijken is duidelijk dat het meeste lood uit de rookpluim terechtgekomen is op de straat, het trottoir en de daken waar het snel opgeruimd of weggespoeld is. De hoeveelheid lood op de vegetatie en niet verharde oppervlakten is in verhouding gering geweest. Toch is in 8 van de 36 onderzochte zomerhoningmonsters van 2019 van bijenvolken uit Parijs en haar voorsteden/banlieus een verhoogd loodgehalte gevonden die direct in verband te brengen is met de brand. Dit effect was in de honing tot 5 km afstand van de locatie van de brand vast te stellen. Deze afstand zegt niet dat er verderop niets ligt want dat is ongetwijfeld wel zo maar dit is in zodanige concentraties dat die via de honing niet meer aan te tonen zijn. Op deze manier was met honing dus het gebied dat een plotselinge milieuvervuiling over zich heen kreeg globaal in kaart te brengen. In de Parijse zomerhoning, verzameld binnen een straal van ongeveer 10 km rond Notre-Dame in 2019, werd gemiddeld 0,014 µg Pb per gram honing aangetroffen, in westelijke richting, waar de rook overtrok was het gemiddeld 0,023 µg en aan de oostkant gemiddeld 0,008 µg. De maximale hoeveelheid toegestane lood in honing is volgens de EU voedselveiligheidsregels minder dan 0,10 µg per gram honing (0,1 milligram per kg honing). Zelfs de honing met de hoogste concentratie van 0,077 µg blijft onder deze grens. Ter vergelijking, in de honing uit Grenoble in de Alpen van dezelfde periode was het loodgehalte 0,004 µg / honing en in de Parijse honing was dit 0,009 µg in 2018.  Blijft de vraag of deze brand nu het Pb profiel in Parijs veranderd heeft. Hierop is het antwoord nee. De verschuivingen die optraden vielen allemaal binnen de normale bandbreedte van lood-isotoopverhoudingen.

Deze studie laat duidelijk zien hoe belangrijk een juiste interpretatie van biomonitoring met honingbijen is; zeker bij zware metaalverontreinigingen zijn de historie en de hoeveelheid metalen in de bodem, opgebouwd in de loop van de tijd, variërend van dagen tot eeuwen en regionaal erg verschillend, uitermate belangrijk [4]. Daarnaast laat het ook de beperking zien van honing als middel om lood en andere zware metalen in het milieu aan te tonen. Analyse van bijen had hogere concentraties lood laten zien en in een groter gebied. In vergelijkbare studies werd in bijen 4 tot 30 keer meer lood gevonden dan in honing [5, 6, 7]. Echter, het dood maken van bijen voor dit doel stuit terecht op ethische bezwaren en laat zien dat er gewerkt moet worden aan de ontwikkeling van passieve verzamelinstrumenten (non-biologic passive sampler) in het bijenvolk zoals de APIStrips in bijenvolken gebruikt worden voor het aantonen van pesticiden [8]. Deze passieve verzamelaars kunnen zonder enige belasting van het bijenvolk breed ingezet worden met hulp van bijenhouders in citizen science studies. Hierdoor kan een meer compleet beeld verkregen worden van verontreinigingen en kunnen honingbijenvolken gebruikt worden als een nog breder inzetbaar milieumeetinstrument.

Referenties

[1] Smith, K. E., Weis, D., Chauvel, C., & Moulin, S. (2020). Honey maps the Pb fallout from the 2019 fire at Notre-Dame Cathedral, Paris: a geochemical perspective. Environmental Science & Technology Letters

[2] Walraven, N. 2014. Lead in rural and urban soils and sediments in The Netherlands: background, pollution, sources and mobility. PhD thesis Vrije Universiteit Amsterdam ISBN/EAN: 978-94-6259-259-9

[3] Steen, J.J.M. van der 2016. Beehold, the colony of the honeybee (Apis mellifera L.) as a bio-sampler for pollutants and plant pathogens. PhD thesis Wageningen University ISBN 978-6257-751-0.

 [4] Steen, J. J. M. van der, Cornelissen, B., Blacquière, T., Pijnenburg, J. E. M. L., & Severijnen, M. (2016). Think regionally, act locally: metals in honeybee workers in the Netherlands (surveillance study 2008). Environmental monitoring and assessment188(8), 463.

[5] Fakhimzadeh, K., & Lodenius, M. (2000). Honey, pollen and bees as Indicator of heavy metal pollution. Apiacta, 35: 85-95

[6] Leita, L., Muhlbachova, G., Cesco, S., Barbattini, R., & Mondini, C. (1996). Investigation of the use of honey bees and honey bee products to assess heavy metals contamination. Environmental Monitoring and assessment43(1), 1-9.

[7] Conti, M. E., & Botrè, F. (2001). Honeybees and their products as potential bioindicators of heavy metals contamination. Environmental monitoring and assessment69(3), 267-282.

[8] Murcia-Morales, M., Van der Steen, J. J., Vejsnæs, F., Díaz-Galiano, F. J., Flores, J. M., & Fernández-Alba, A. R. (2020). APIStrip, a new tool for environmental contaminant sampling through honeybee colonies. Science of The Total Environment, 138948.

Fotodonatie

Doneren

Zoeken

Doorzoek onze website

Kalender

Naderende evenementen

Archieven

Newsflash archief

Nieuws archief