Toelichting op projectuitvoering

De wetenschappelijke basis van het Nederlandse ammoniakbeleid

Milieueffecten van de veehouderij met betrekking tot stikstof en fosfor

• Nitraat en Volksgezondheid: een Overzich
• Fosfaat in Nederland: een Nutriënt in Surplus

Normering en risico in wetenschappelijk perspectief.

Gewasbeschermimgsmiddelen in ecotoxicologisch perspectief

Human Health and Antibiotic Growth Promotors (AGPs): Reassessing the Risk

      Volledig rapport : Gebruik van antibiotica als veevoederadditief  (Engelstalig)

INLEIDING
HAN voert projecten uit die passen in haar doelstelling. Hierbij gaat het om meta-analyses van wetenschappelijke literatuur en diepte-interviews met gerenommeerde experts op het betrokken terrein Het onafhankelijk karakter van het onderzoek wordt gewaarborgd door drie principes:

• de oprachtgever is niet betrokken bij de uitvoer van het project
• het onderzoek wordt begeleid door een zware wetenschappelijke commissie,
• de uitkomsten worden altijd gepubliceerd.

Dit soort wetenschappelijk onderzoek in opdracht van bedrijven of organisaties heeft reeds geleid tot vele uiteenlopende  projecten. Over alle bovenstaande activiteiten wordt eveeens bericht in de Nieuwsbrief van HAN, die momenteel twee tot drie keer per jaar verschijnt en gratis wordt toegezonden aan alle donateurs alsmede aan geselecteerde media.

Volledige rapporten zijn op aanvraag verkrijgbaar.

De wetenschappelijke onderbouwing van het ammoniakbeleid
door dr. J.C. Hanekamp

In 1996 is dit eerste onderzoek van HAN - uitgevoerd in opdracht van de Fries-Flevolandse Land- en Tuinbouworganisatie- afgerond in een publicatie.

Milieueffecten van de veehouderij met betrekking tot stikstof en fosfor

Twee rapporten zijn het resultaat van een breder onafhankelijke analyse van de stichting HAN naar de effecten van fosfor- en stikstofverbindingen (waaronder fosfaat en nitraat) op het milieu en de volksgezondheid in opdracht van de Nederlandse Vakbond voor Varkenshouders (NVV). Stichting HAN wordt in deze taak bijgestaan door een onafhankelijke commissie van deskundigen die haar oordeel en commentaar geeft op elk facet van de analyse. De deskundigheid aanwezig binnen het HAN bestuur wordt, indien mogelijk, eveneens aangesproken. Twee rapporten zijn voortgekomen uit dit onderzoek:

• ‘Nitraat en Volksgezondheid: een Overzicht‘
  was de eerste publicatie die voortvloeide uit dit onderzoek.
• ‘Fosfaat in Nederland: een Nutriënt in Surplus’

Nitrate: a Public Health Hazard?

The presence of nitrate (NO3-) in food and drinking water is considered a major public health problem. In the Netherlands the maximum nitrate concentration in drinking water is 50 mg NO3- per litre. If this standard is exceeded, the water is considered unsafe. Maximum allowable nitrate concentrations have also been set for food, including vegetables and meat; these are given in the Commodities Act.

In his report 'Nitrate and Public Health: an Overview' J.C. Hanekamp investigates the extent to which nitrate actually forms a public health hazard. The standard set for the nitrate concentration in drinking water is subjected to a critical analysis in this report.

The report is part of a more comprehensive study into the environmental and health effects of phosphate and nitrogen compounds (including nitrate) which the 'Heidelberg Appeal Nederland' Foundation is carrying out at the request of the 'Nederlandse Vakbond Varkenshouders' (NVV; Netherlands Pig Keepers Trade Union). The present report focuses exclusively on any public health effects and risks related to nitrate; other environmental effects will be discussed at a later stage.

Two  main types of public health risk due to nitrate exposure are distinguished

• acute (direct) effects (in casu methaemoglobinaemia)
• chronic (long-term) effects (in casu gastro-intestinal cancers)

First of all it should be noted that the toxicity of nitrate is in fact caused primarily by nitrite formed in the body. Nitrate itself is practically non-toxic apart from the disruption of the osmotic and electrolytic balance in stomach and intestines inherently caused by salts. The nitrite formed can oxidise haemoglobin to methaemoglobin resulting in methaemoglobinaemia. This serious and very rare metabolic disorder is clinically diagnosed as such at a methaemoglobin concentration of at least 10%. Above a certain concentration level the organism may be harmed by oxygen deficiency. In the most serious case this leads to death -this occurs at methaemoglobin levels of between 45% and 60%. New-borns are most susceptible to methaemoglobin formation. Adults in general are highly insensitive to nitrate.                   

In 1945 a study was published that dealt with acute nitrate poisoning in infants. This study established a relationship between the consumption of drinking water with a high nitrate content and methaemoglobinaemia. (As stated, under certain conditions nitrate is converted into nitrite in the body). However, later studies proved that methaemoglobinaemia is most probably caused by gastro-intestinal infections. The immune response to the gastro-intestinal infection causes a higher nitrate level in the body due to the endogenous nitrate production. This nitrate may be reduced to nitrite in the intestines by the infectious bacteria present there, and this may result in methaemoglobinaemia. In effect the children fall victim of their own immune response to the infection.

The long-term effect of nitrate exposure has been subject of many scientific studies. Extensive epidemiological studies, however, have not yielded a causal association between chronic nitrate exposure and an increased risk of gastric and/or intestinal cancer or other types of cancer. Even long-term exposure to relatively high nitrate doses is not known to cause any health problems. This was found, inter alia, in studies among groups of people professionally exposed to high nitrate doses (namely male workers of fertiliser plants).

Hanekamp concludes that from a public health point of view concern about the nitrate content of drinking water and food is not justified. The current levels do not present any public health hazard. Adults are quite insensitive to nitrate exposure. It can be concluded that the present drinking water standard for nitrate can at most serve to protect infants with gastro-intestinal infections.        

Dit deelrapport is het tweede resultaat van een breder onafhankelijke analyse van de stichting HAN naar de effecten van fosfor- en stikstofverbindingen (waaronder fosfaat en nitraat) op het milieu en de volksgezondheid in opdracht van de Nederlandse Vakbond voor Varkenshouders (NVV). Stichting HAN wordt in deze taak bijgestaan door een onafhankelijke commissie van deskundigen die haar oordeel en commentaar geeft op elk facet van de analyse. De deskundigheid aanwezig binnen het HAN bestuur wordt, indien mogelijk, eveneens aangesproken. ‘Nitraat en Volksgezondheid: een Overzicht‘ was de eerste publicatie die voortvloeide uit dit onderzoek. ‘Fosfaat in Nederland: een Nutriënt in Surplus’ is het tweede rapport dat voortvloeit uit dit onderzoek. De rol van fosfaat in het Nederlandse milieu wordt in dit rapport besproken.

Samenvatting en concusies

Fosfaat speelt een allesoverheersende biochemische rol. Veel biochemische moleculen bevatten fosfaat. De mens, flora en fauna zijn dus in belangrijke mate afhankelijk van het element fosfor (in de vorm van fosfaat). Vanwege deze biochemische betekenis speelt fosfaat een belangrijke rol in de landbouw. Bodemvruchtbaarheid is in hoge mate afhankelijk van de hoeveelheid biologisch beschikbaar fosfaat voor plantengroei. Om de bodemvruchtbaarheid wat betreft fosfaat op peil te houden wordt er bemest met fosfaathoudende stoffen. Bemestingsadviezen zijn gericht op het behalen van een economisch optimale gewasopbrengst en -kwaliteit. De hoogte van de adviezen is afhankelijk van de fosfaattoestand van de grond, grondsoort en gewas. Hoe hoger de fosfaattoestand hoe lager de geadviseerde fosfaatgift, en vice versa. Met een dergelijk mechanisme wordt bereikt dat de fosfaattoestand van de bodem ‘landbouwkundig optimaal’ zal zijn.

Aangezien fosfaat wordt vastgelegd in de bodem en slechts in zeer beperkte mate wordt opgenomen door gewassen kan fosfaat zich ophopen in de bovenste laag van de bodem bij een jaarlijks terugkerende bemesting van landbouwgronden. De gevolgen voor natuur en milieu van fosfaatvastlegging in de bodem is een veel bestudeerde kwestie. De aandacht is daarbij primair gevestigd op de problematiek van de eutrofiëring (overbemesting) van oppervlaktewateren. Fosfaat is een belangrijk nutriënt voor algen. Overmatige algengroei wordt beschouwd als een van de belangrijkste oppervlaktewaterkwaliteitsproblemen in Nederland. Dit vormt het hart van de fosfaatproblematiek in Nederland.               

Nederland is een netto-importeur van fosfaat. Het merendeel van het fosfaatoverschot zal uiteindelijk accumuleren in hoofdzakelijk de landbouwgronden. Geaccumuleerd fosfaat kan uitspoelen naar het oppervlaktewater. Voor alle typen gronden geldt dat er geen direct verband bestaat tussen fosfaatbemesting en fosfaatverrijking van het oppervlaktewater. De interactie van fosfaat met de bodemmatrix is daarvoor verantwoordelijk.

Voor diluviale zandgronden is er wel een relatie gevonden tussen het fosfaatgehalte van de bodem en de uitspoeling naar grotere diepte. Voor klei- en veengronden is er geen relatie bekend tussen fosfaatgehalten in de bodem en uitspoeling. De uitspoeling van fosfaat uit kleibodems is nihil. De fixatiecapaciteit van kleigronden is vele malen groter in vergelijking met zandgronden. Uitspoeling kan vele tientallen jaren of misschien wel vele honderden jaren vergen. Daarnaast kan het bodemprofiel tussen het maaiveld en de GHG de feitelijke fosfaatuitspoeling beïnvloeden. Dat geldt ook voor de diluviale zandgronden. Het is mogelijk dat de aanwezigheid van bijvoorbeeld een klei- of oerlaag boven de GHG de fosfaatuitspoeling kan vertragen of zelfs verhinderen.

Eutrofiëring
Nederland is van nature een eutroof land. Dat geldt voor-namelijk voor het lager gelegen west-Nederland. Nederland ontvangt water van de grote rivieren dat van nature rijk is aan voedingsstoffen. Daarnaast speelt kwel regionaal een grote rol in de fosfaattoevoer. De fosfaatconcentraties in het bovenste grondwater in deze gronden zijn van nature hoog. Jaarlijks wordt de landelijke belasting met fosfaat geschat op 5400 ton P. Daarvan is 3350 ton P afkomstig van kwel. Vanwege de kwel is in delen van west-Nederland het oppervlaktewater van nature eutroof. West-Nederland is in die zin dan ook onvergelijkbaar met oost-Nederland. Het oostelijk gedeelte van Nederland (de zandgronden) is van nature arm aan voedingsstoffen. Fosfaatbemesting kan in deze regio grotere gevolgen hebben voor natuur en milieu.

In de loop van de afgelopen decennia is de eutrofiëringsgraad van de Nederlandse meren fors toegenomen en daarmee is de waterkwaliteit achteruitgegaan. Dat heeft een aantal oorzaken zoals de bevolkingsgroei, de toegenomen welvaart, de groei van de landbouw en de veestapel. In de loop van de jaren zestig werden plassen en meren steeds groener; de lichtdoorlatendheid van het water nam af als gevolg van de gesuspendeerde algen; op de bodem begonnen de macrofyten te verdwijnen door te weinig licht. Toename van de externe nutriëntenbelasting van oppervlaktewateren vergroot het vermogen tot primaire productie en het handhaven van grote hoeveelheden fytoplankton (algen). Eutrofiëring (vermesting) van meren is het verschijnsel dat door de grote toename van nutriënten een (te) intensieve vegetatiegroei ontstaat, dat uiteindelijk leidt tot een dominante fytoplanktonopbloei (algenbloei) en allerlei bijkomende problemen. Algenbloei is een van de meest evidente karakteristieken van eutrofiëring van een meer. Fosfaat speelt een hoofdrol in de eutrofiëring van oppervlaktewateren. Een jarenlange externe hoge belasting van oppervlaktewateren met fosfaat heeft langdurige consequenties voor de waterkwaliteit, zelfs bij een afnemende externe fosfaatbelasting. Dat heeft onder andere te maken met fosfaatopslag in het sediment. Dit fosfaat blijft gedurende vele jaren beschikbaar voor algengroei. Afnemende externe fosfaatbelasting zal daardoor dan ook niet rechtstreeks leiden tot een verbetering van de waterkwaliteit. Ingrepen in het voedselweb (‘biomanipulatie’ of ‘actief biologisch beheer’) kunnen tijdelijk resulteren in het verbeteren van de waterkwaliteit. Slechts voor meren kleiner dan 30 hectare zijn positieve resultaten geboekt met ecologisch management, overigens nadat de toevoer van fosfaat was gereduceerd.

Conclusie
Veel fosfaat wat in de loop van de decennia in het milieu is terechtgekomen ligt opgeslagen in bodem en sediment waar het ook op een lange termijn biologisch beschikbaar kan worden voor algengroei als gevolg van veranderende bodem- of sedimentcondities. Algemeen kan men concluderen dat voorkómen moet worden dat fosfaat in te grote hoeveelheden in het Nederlandse milieu terechtkomt. De fosfaatbelasting van het Nederlandse milieu dient dus te worden beperkt. Dierlijke mest dat landbouwkundig geen functie heeft, dat wil zeggen niet nodig is om bijvoorbeeld de bodemvruchtbaarheid (of het organisch stofgehalte van de bodem) op peil te houden, behoort op een of andere manier afgevoerd te worden zodat de belasting van bodem en oppervlaktewater kan worden beperkt. Een suggestie die vaker is geopperd is oceaanbemesting met het dierlijke mestoverschot.

Ons inziens is het niet noodzakelijk dat elk wateroppervlak hoeft te voldoen aan de fosfaatnormering voor oppervlaktewater. Sloten aan de rand van percelen waar bemest wordt bijvoorbeeld zullen per definitie met meer fosfaat worden belast dan gemiddeld wenselijk zou zijn in het licht van de oppervlaktewaterfosfaatnormering. Dat lijkt ons inziens echter geen wezenlijk milieuprobleem.

Samenvattend:

• Fosfaat is een essentieel nutriënt voor alle levende organismen.
• Fosfaat is niet-toxisch en als zodanig geen milieugevaarlijke stof.
• Fosfaatbemesting is essentieel voor de landbouw.
• Nederland kent een netto-import van fosfaat.
• Fosfaattransport in de bodem is een nog slecht begrepen proces dat bijzonder traag verloopt als gevolg van de sterke interactie van fosfaat met de bodemmatrix.
• De fosfaattoestand van de bodem en fosfaatuitspoeling zijn alleen voor de diluviale zandgronden aan elkaar gerelateerd.
• Het bodemprofiel tussen het maaiveld en de GHG kan bepalend zijn voor de feitelijke fosfaatuitspoeling naar het grondwater.
• Klei- en veengronden zijn van nature fosfaatrijk in vergelijking met diluviale zandgronden. Dat geldt zeker voor de kwelgebieden.
• West- en oost-Nederland verschillen aanzienlijk wat betreft de aanwezige ondergrond en natuurlijke fosfaatgehaltes en verdienen om die reden een verschillende aanpak wat betreft de fosfaatnormering.
• Nederlands oppervlaktewater is in zijn algemeenheid van nature eu-troof aangezien Nederland het uitstroomgebied is van een aantal grote rivieren.
• Fosfaat speelt een belangrijke rol in de eutrofiëring van oppervlaktewater.
• Excessieve algengroei is het meest evidente gevolg van oppervlaktewatereutrofiëring.
• Eutrofiëring van oppervlaktewater wordt algemeen beschouwd als het belangrijkste oppervlaktewatermilieukwaliteitsprobleem in Nederland.
• Fosfaat kan onder reducerende condities in het milieu worden omgezet in het gasvormige fosfine (PH₃).
• De reductie van fosfaattoevoer naar het oppervlaktewater zal op de korte en middellange termijn waarschijnlijk geen substantiële gevolgen hebben voor de kwaliteit van het oppervlaktewater gezien de grote hoeveelheden fosfaat die zijn opgeslagen in het sediment van de Nederlandse meren.
• De eutrofiëringsproblematiek van meren lijkt in Nederland, gezien de bevolkingsdichtheid en de bijdrage van de landbouw vooralsnog een moeilijk oplosbaar probleem.

Normering en risico in wetenschappelijk perspectief.
Dr. J. C Hanekamp en drs. W. van Haren

Uitgevoerd in opdracht van de Commissie Aardappel- en Bietengrond

De wetenschappelijke onderbouwing van het Bouwstoffenbesluit (1995) is onderworpen aan een grondige analyse. Kort gezegd beschrijft deze wet een niet-bestaande categorie schone grond aan de hand van een normering voor een 130-tal stoffen. Het zal dan ook niemand verbazen dat grond afkomstig van Nederlandse bodem niet zal kunnen voldoen aan deze wet. Dit veroorzaakt enorme problemen voor industrieën die allerlei grondstromen moeten verwerken. Op deze manier creëert het Bouwstoffenbesluit een enorm fictief milieuprobleem. Als gevolg hiervan zullen problemen ontstaan ten aanzien van hergebruik van grond (bijvoorbeeld aardappel- en bietentarra) afkomstig van het landbouwbedrijfsleven. Deze grond kan namelijk hoogstwaarschijnlijk niet aan de normen van het Bouwstoffenbesluit voldoen voor de categorie schone grond. Daarmee vervalt de tarragrond tot categorie I grond met zeer beperkte afzetmogelijkheden. Bovendien zijn met de afzet van categorie I grond hoge kosten gemoeid, terwijl schone grond juist geld kan opbrengen. Daarnaast is een imagoprobleem geschapen als zou het landbouwbedrijfsleven gewassen telen op niet-schone grand (sterker nog: vervuilde grond). Grond afkomstig van landbouwgrond mag dus niet zomaar opnieuw gebruikt worden, dat wil zeggen: worden teruggebracht naar akkerland.

Tweede Kamerleden zijn het afgelopen jaar gefnformeerd over de gebrekkige onderbouwingvan het Bouwstoffenbesluit. De PvdA-fractie toonde belangstelling om verder met de stichting HAN te overleggen over dit en andere verwante onderwerpen.

Gewasbeschermimgsmiddelen in ecotoxicologisch perspectief
Dr. P.A. H. Janssen en dr. J. Hanekamp

Uitgevoerd in opdracht van LTO-Nederland.

Gewasbeschermingsmiddelen mogen zich verheugen in een brede publieke belangstelling die onder andere gevoed is door een recent rapport van Greenpeace, Milieudefensie en de Consumentenbond getiteld Dagelijkse Kost. Het rapport van de stichting HAN tracht de problematiek rondom het gebruik van chemische gewasbescherming uit de doeken te doen. Zijn bestrijdingsmiddelen bijvoorbeeld een gevaar voor de volksgezondheid? Het antwoord op deze vraag is een ondubbelzinnig neen. Dit antwoord wordt uitvoerig onderbouwd aan de hand van reeds gepubliceerde wetenschappelijke studies. Het is te hopen dat deze HAN-studie mede kan bijdragen aan het uit de weg ruimen van aantal hardnekkige rnisverstanden rondom het gebruik van chemische gewasbescherming.

Emergence of a debate: AGPs and Public Health
Human Health and Antibiotic Growth Promotors (AGPs): Reassessing the Risk

Executive Summary and Conclusions

Introuduction

The question has been raised whether the use of antimicrobial growth promoters (AGPs) in animals can result in resistance within human bacteria. Transfer of resistance to antibiotics from livestock to humans is the point of concern here. The question is whether or not this implies a threat to human health. FEFANA (Fédération Européenne des Fabricants d'Adjuvants pour la Nutrition Animale: European federation of feed additive producers) asked the HAN foundation to re-evaluate the risk associated with the use of antimicrobial (antibiotic) growth promoting agents in livestock feed in relation to public health.

In a simplified manner, the risk issue concerning AGP use and human health can be depicted as follows, keeping in mind that any type of use ('presence') of antibiotics will result in the rise of resistant bacteria, in the species in which it is being used:

Figure 1. Possible sources of human bacterial antibiotics resistance.

The risk assessment thus revolves around the question to what extent, if at all, the use of AGPs in animal rearing contributes to bacterial antibiotic resistance already present in humans.

The Data

A prerequisite in this hazard scheme is the transfer of animal bacterial antibiotic resistance from animals to humans. A risk assessment thus in part requires data concerning this resistance transfer. Unfortunately, these data are in essence non-existent. Van den Bogaard et al. (1997b) claimed that a turkey and a farmer had the same strain of vancomycin-resistant E. faecium. Until now this letter is the only one that describes indistinguishable strains in animals and humans suggesting a possible transfer of bacteria. However, it was not proved that this strain really colonised the human gut. Furthermore, since other reports describing similar cases are not available, reproducibility is absent. Generalisation from this particular observation is scientifically unsound and without foundation as transfer mechanisms of DNA are manifold taking into account the different bacteria species and genera and the several resistant traits of interest.

Resistance transfer -although crucial- is, however, only part of the total risk assessment process. The acquiring of resistance by micro-organisms under selective antibiotics pressure is far from uniform and in many cases not fully resolved. Furthermore, the epidemiological consequences of resistance transfer from animals to humans, once established in a reproducible manner, need to be taken into account. Epidemiological data to this date do not show that use of AGPs in animal rearing compromised the use of related antibiotics in human medicine. Therefore, past experiences do not reveal that AGPs are a major source of resistance within human bacteria even after 30 years of use. Moreover, there are no indications that human infectious diseases are on the increase as a result of the use of AGPs. Risk analysis also requires the positive (health) effects to be taken into account such as improved animal welfare and the reduction of the shedding of pathogenic zoonotic micro-organisms.

It is clear that reproducible and documented data concerning antibiotic resistance transfer from animals to humans is lacking. This makes a formal risk assessment of this issue not possible. By definition risk assessment can not be based only on the possibility (the hazard identification) that antibiotic resistance could in theory be transferred from animals to humans. A quantitative scientific basis is needed for that. Risk analysis guarantees that sound scientific data are applied in weighing both the positive- against the negative health effects.

In Conclusion

• The human health risk concerning the use of AGPs cannot be properly assessed for lack of data.
• The contribution to human bacterial antibiotic resistance from animal bacterial resistant cannot be fully assessed for lack of data.
• Sofar, AGP use did not compromise the human therapeutic use of related antibiotics.
• Sofar, epidemiological data do not show an increase of infectious diseases as a result of the use of AGPs.
• Thorough documented in vivo cases showing the spread of antimicrobial resistant Gram-positive bacteria from livestock to humans are in essence non-existent.
• Resistance transfer from animals to humans is only part of the entire risk chain. The major parts of this chain of events comprise of a micro-biological/ genetic part, an animal-human transfer part and an epidemiological part.
• Assessing the human health risk in relation to AGPs involves making a full scientific inventory. Beneficial aspects such as animal welfare in relation to the use of AGPs and the influence of AGPs on the spread of pathogenic zoonotic organisms also need to be taken into consideration.
• A comprehensive multidisciplinary research effort is needed to properly assess all aspects of the use of AGPs in animal husbandry.