Onderzoek en ontwikkeling (R&D)

LSI is steeds op zoek naar innovatieve en ecologisch duurzame oplossingen op basis van gedegen wetenschappelijke kennis. De afgelopen jaren zijn we betrokken geweest bij een groot aantal onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten. De onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten waren gericht op het verbeteren van bestaande methoden en het ontwikkelen van nieuwe aanpakken om verontreinigde aangetaste oppervlaktewateren te herstellen.


Ons team neemt wereldwijd deel aan verschillende actieve wetenschappelijke forums, waaronder de Working Group for Lake Restoration van de International Society of Limnology (SIL). Regelmatig beoordelen we wetenschappelijke publicaties (peer review) op het gebied van aquatische ecologie en herstel. Ook nemen we regelmatig deel aan internationale conferenties. Veel van de inzichten die we hebben opgedaan zijn peer review beoordeeld en gepubliceerd in internationale vakbladen.


Hieronder vindt u beknopte beschrijvingen van enkele van onze belangrijkste onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten.

Onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten
    Evaluatie van nieuwe P-binders

        In de peer-review-literatuur worden ongeveer 150 P-bindmiddelen genoemd, maar slechts een paar hiervan worden op grote schaal commercieel verkocht. 


        LSI werkt samen met de Universiteit van Wageningen in Nederland en de Universiteit van Zuid-Denemarken in een project gericht op het evalueren van nieuwe P-binders. Er is de laatste tijd veel activiteit op dit gebied geweest en er verschijnen een reeks nieuwe producten op de markt. 


        Nu deze producten op de markt komen, is het belangrijk dat ze strenge tests ondergaan, zodat ze zowel op effectiviteit als op veiligheid kunnen worden beoordeeld. Samen met onderzoekers van de twee universiteiten gaat LSI de komende maanden in totaal acht nieuwe producten van drie verschillende bedrijven testen. 


        Zodra het onderzoek is afgerond, zullen de resultaten worden gepubliceerd met als doel meerbeheerders te helpen weloverwogen beslissingen te nemen bij het overwegen van herstelopties.


        Download:


        Abstract_NALMS_Conference_Finsterle_241023


        Abstract_NALMS_Conference_Mucci_241023

    Beoordeling van de efficiency van commercieel verkrijgbare middelen om fosfor te binden

        In de wetenschappelijke literatuur zijn tot nu toe circa 150 fosforbindende middelen beschreven. Slechts enkele hiervan zijn in de handel in voldoende mate verkrijgbaar.


        In dit project is de efficiency van commercieel beschikbare fosforbindende middelen vergeleken op basis van de beschikbare wetenschappelijke literatuur. 

        Daarnaast zijn verschillende materialen onderzocht op hun fosforbindend vermogen en de mate waarin het gebonden fosfor opnieuw in oplossing kan gaan onder bepaalde omstandigheden (bijvoorbeeld laag zuurstofgehalte, hoge pH, zoutgehalte). 

    Bepaling van de fosforbindende eigenschappen van natuurlijke bodems

        Naast speciaal daarvoor gemodificeerde materialen zijn ook verschillende natuurlijke bodems en klei in staat om fosfor te binden.


        De adsorptiecapaciteit van de natuurlijke materialen is vaak kleiner dan van gemodificeerde materialen. Desondanks kunnen natuurlijke materialen in bepaalde situaties een geschikt en natuurlijk alternatief zijn voor de gemodificeerde materialen. 


        Het doel van dit project was om het fosforbindend vermogen van verschillende natuurlijke materialen te bepalen.


        Veelbelovende materialen zijn op uitgebreidere schaal getest. Daarmee is het mogelijk geworden om de materialen in geschikte situaties toe te passen.

    Vereenvoudiging van de methode voor sequentiële fosforextractie

        Het vrijkomen van fosfor uit de waterbodems draagt bij aan de eutrofiëring van meren en plassen. De beste methode om de hoeveelheid fosfor te bepalen die potentieel uit waterbodems kan vrijkomen is sequentiële fosforextractie. 


        Wetenschappers van LSI hebben onderzocht hoe de gangbare methode voor sequentiële fosforextractie kan worden vereenvoudigd en ingekort.


        Bij dit onderzoek zijn verschillende methodes gebruikt om fosfor uit waterbodemmonsters te extraheren. Hierbij zijn de extractiestappen uit de gangbare methode op verschillende manieren aangepast. De daarmee verkregen resultaten zijn vergeleken met de resultaten op basis van de gangbare methode. 


        Dit heeft geleid tot een vereenvoudigde methode voor sequentiële fosforextractie, waarbij de resultaten overeenkomen met die van de gangbare methode.

        Leer meer
    Reductie van stikstof (N) en fosfor (P): stikstofreductie met natuurlijke en gemodificeerde zeolieten

        Uit de wetenschappelijke literatuur is bekend dat slechts één nutriënt (N of P) verminderd hoeft te worden om eutrofiëring en bloei van blauwalgen te beperken. 


        De aandacht is hierbij tot nu toe gericht op fosforreductie, omdat dit gemakkelijker en goedkoper is. Toch is in bepaalde omstandigheden ook stikstofreductie nodig, met name van ammonium, bijvoorbeeld om vissterfte te voorkomen.


        In dit project is het ammoniumbindend vermogen van natuurlijke zeolietgesteenten van verschillende vindplaatsen onderzocht. Ook hebben we zeolieten gemodificeerd en is onderzocht in hoeverre dit de bindingscapaciteit verhoogt.


    Bepaling van het vermogen van organische vlokmiddelen om de cellen van blauwalgen (cyanobacteriën) te beschadigen en neer te slaan

        Zowel bij de zuivering van afvalwater als bij het verbeteren van de oppervlaktewaterkwaliteit worden tot nu toe vlokmiddelen op basis van metalen toegepast.


        De laatste tijd krijgen organische vlokmiddelen aandacht als mogelijk alternatief.

        In dit project is onderzocht in welke mate verschillende organische vlokmiddelen tot uitvlokking in staat zijn en welk effect ze hebben op de cellen van blauwalgen.

    Onderzoek naar het vermogen van klei om arseniet en arsenaat te binden

        Verontreiniging met arseen, met name van het grondwater, vormt een wereldwijd probleem.


        In dit project is de bindingscapaciteit van verschillende soorten klei voor arseniet en arsenaat onderzocht. Naast experimenteel onderzoek is chemische evenwichtsmodellering uitgevoerd.

        Aanvullend is na de adsorptie van arseen de desorptie bepaald. 

    Overzicht van onze peer reviewed wetenschappelijke artikelen

        • De Magalhães, L., Noyma, N.P., Furtado, L.L., Drummond, E., Balthazar, V., Leite, G., Mucci, M., Oosterhout, F. Van, Lúcia, V., Huszar, D.M., Lürling, M., Marinho, M.M., 2019. Managing Eutrophication in a Tropical Brackish Water Lagoon : Testing Lanthanum-Modified Clay and Coagulant for Internal Load Reduction and Cyanobacteria Bloom Removal. Estuaries and Coasts.
        • De Magalhães, L., Noyma, N.P., Furtado, L.L., Mucci, M., van Oosterhout, F., Huszar, V.L.M., Marinho, M.M., Lürling, M., 2016. Efficacy of Coagulants and Ballast Compounds in Removal of Cyanobacteria (Microcystis) from Water of the Tropical Lagoon Jacarepaguá (Rio de Janeiro, Brazil). Estuaries and Coasts 1–13. https://doi.org/10.1007/s12237-016-0125-x
        • Habtemariam, H., Kifle, D., Leta, S., Mucci, M., Lürling, M., 2021. Removal of cyanobacteria from a water supply reservoir by sedimentation using flocculants and suspended solids as ballast: Case of Legedadi Reservoir (Ethiopia). PLoS One 16, e0249720. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0249720
        • Josué, I.I.P., Cardoso, S.J., Miranda, M., Mucci, M., Ger, K.A., Roland, F., Marinho, M.M., 2018. Cyanobacteria dominance drives zooplankton functional dispersion. Hydrobiologia 1–13. https://doi.org/10.1007/s10750-018-3710-0
        • Lürling, M., Kang, L., Mucci, M., van Oosterhout, F., Noyma, N.P., Miranda, M., Huszar, V.L.M., Waajen, G., Manzi, M., 2020a. Coagulation and precipitation of cyanobacterial blooms. Ecol. Eng. 158. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2020.106032
        • Lürling, M., Mucci, M., Waajen, G., 2020b. Removal of Positively Buoyant Planktothrix rubescens in Lake Restoration. Toxins (Basel). 12, 700. https://doi.org/10.3390/toxins12110700
        • Lürling, M., Noyma, N.P., de Magalhães, L., Miranda, M., Mucci, M., van Oosterhout, F., Huszar, V.L.M., Marinho, M.M., 2017. Critical assessment of chitosan as coagulant to remove cyanobacteria. Harmful Algae 66, 1–12. https://doi.org/10.1016/j.hal.2017.04.011
        • Mucci, M., 2017. Mitigating algal blooms and eutrophication - the importance of system analysis and in-lake measures. LakeLine Mag. -Student Corner.
        • Mucci, M., Douglas, G., Lürling, M., 2020a. Lanthanum modified bentonite behaviour and efficiency in adsorbing phosphate in saline waters. Chemosphere 249, 126131. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.126131
        • Mucci, M., Guedes, I.A., Faassen, E.J., Lürling, M., 2020b. Chitosan as a Coagulant to Remove Cyanobacteria Can Cause Microcystin Release. Toxins 2020, Vol. 12, Page 711 12, 711. https://doi.org/10.3390/toxins12110711
        • Mucci, M., Maliaka, V., Noyma, N.P., Marinho, M.M., Lürling, M., 2018. Assessment of possible solid-phase phosphate sorbents to mitigate eutrophication: Influence of pH and anoxia. Sci. Total Environ. 619–620, 1431–1440. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.198
        • Mucci, M., Noyma, N.P., de Magalhães, L., Miranda, M., van Oosterhout, F., Guedes, I.A., Huszar, V.L.M., Marinho, M.M., Lürling, M., 2017. Chitosan as coagulant on cyanobacteria in lake restoration management may cause rapid cell lysis. Water Res. 118, 121–130. https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.04.020
        • Noyma, N.P., de Magalhães, L., Furtado, L.L., Mucci, M., van Oosterhout, F., Huszar, V.L.M., Marinho, M.M., Lürling, M., 2016. Controlling cyanobacterial blooms through effective flocculation and sedimentation with combined use of flocculants and phosphorus adsorbing natural soil and modified clay. Water Res. 1–13. https://doi.org/10.1016/j.watres.2015.11.057
        • Noyma, N P, De Magalhães, L., Miranda, M., Mucci, M., Van Oosterhout, F., Huszar, V.L.M., Marinho, M.M., Lima, E.R.A., Lurling, M., 2017. Coagulant plus ballast technique provides a rapid mitigation of cyanobacterial nuisance. PLoS One 12. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0178976
        • Noyma, Natalia P, De Magalhães, L., Miranda, M., Mucci, M., Van Oosterhout, F., Huszar, V.L.M., Marinho, M.M., Lima, E.R.A., Lürling, M., 2017. Coagulant plus ballast technique provides a rapid mitigation of cyanobacterial nuisance. PLoS One 12. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0178976
        • van Oosterhout, F., Waajen, G., Yasseri, S., Manzi Marinho, M., Pessoa Noyma, N., Mucci, M., Douglas, G., Lürling, M., 2020. Lanthanum in Water, Sediment, Macrophytes and chironomid larvae following application of Lanthanum modified bentonite to lake Rauwbraken (The Netherlands). Sci. Total Environ. 706. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135188
        • Behets G.J., Mubiana K.V., Lamberts L., Finsterle K., Traill N., Blust R., D'Haese P.C., 2020. Use of lanthanum for water treatment A matter of concern? Chemosphere Vol. 239 (2020) 124780. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.124780
        • Copetti, D., Finsterle, K., Marziali, L., Stefani, F., Tartari, G., Douglas, G., Reitzel, K., Spears, B., Winfield, I.J., Crosa, G., D'Haese, P., Lürling, M., 2016. Eutrophication management in surface waters using a lanthanum-modified bentonite: a review. Water Res. XXX, 1-13. http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2015.11.056
        • Crosa, G., Yasseri, S., Nowak, K.E., Canziani, A., Roella, V., Zaccara, S., 2013. Recovery of Lake Varese: reducing trophic status through internal P load capping. Fundam. Appl. Limnol. 183 (1), 49-61. http://dx.doi.org/10.1127/1863-9135/2013/0427
        • D'Haese P.C., Douglas G., Verhulst A, Neven E., Behets G.J., Vervaet B.A., Finsterle K., Lürling M., Spears B., 2019. Human health risk associated with the management of phosphorus in freshwaters using lanthanum and aluminium. Chemosphere 220 (2019), pp. 286-299. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.12.093
        • Dithmer, L., Nielsen, U.G., Lürling, M., Spears, B., Yasseri, S., Lundberg, D., Jensen, N.D., Reitzel, K., 2016. Responses in sediment phosphorus concentrations and composition across 10 lakes following applications of lanthanum modified bentonite.  Water Res. 97, 101-110. DOI: 10.1016/j.watres.2016.02.011 
        • Epe T.S., Finsterle K., Yasseri S., 2017. Nine years of phosphorus management with lanthanum modified bentonite (Phoslock®) in a eutrophic, shallow swimming lake in Germany, Lake and Reservoir Management, DOI:10.1080/10402381.2016.1263693 http://dx.doi.org/10.1080/10402381.2016.1263693
        • Mackay, E.B., Maberly, S.C., Pan, G., Reitzel, K., Bruere, A., Corker, N., Douglas, G., Egemose, S., Hamilton, D., Hatton-Ellis, T., Huser, B., Li, W., Meis, S., Moss, B., Lürling, M., Phillips, G., Yasseri, S., Spears, B.M., 2014. Geoengineering in lakes: welcome attraction or fatal distraction? Inland Waters 4, 349e356. http://dx.doi.org/10.5268/IW-4.4.769
        • Spears, B.M., Mackay, E.B., Yasseri, S., Gunn, I.D.M.,Waters, K.E., Andrews, C., Cole, S., de Ville, M., Kelly, A., Meis, S., Moore, A.L., Nürnberg, G.K., van Oosterhout, F., Pitt, J., Madgwick, G., Woods, H.J., Lürling, M., 2016. A meta-analysis of water quality and aquatic macrophyte responses in 18 lakes treated with lanthanum modified bentonite (phoslock®). Water Res. 97, 111-121. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2012.09.066
        • Spears, B.M., Maberly, S.C., Pan, G, Mackay, E., Bruere. A., Corker. N., Douglas, G., Egemose, S., Hamilton, D., Hatton-Ellis, T., Huser, B., Li,W., Meis, S., Moss, B., Luerling, M., Phillips, G., Yasseri, S., Reitzel, K., 2014. Geoengineering in lakes: a crisis of confidence? Environ Sci Technol 48: 9977–9979.
        • Spears, B.M., Lürling, M., Yasseri, S., Castro-Castellon, A.T., Gibbs, M., Meis, S., McDonald, C., McIntosh, J., Sleep, D., Van Oosterhout, F., 2013. Lake responses following lanthanum-modified bentonite clay (Phoslock®) application: an analysis of water column lanthanum data from 16 case study lakes. Water Res. 47 (15), 5930-5942. http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2013.07.016
        • Yasseri, S., Epe, T.S., 2016. Analysis of the La:P ratio in lake sediments–vertical and spatial distribution assessed by a multiple-core survey. Water Res 97, 96-100. https://doi.org/10.1016/j.watres.2015.07.037

    Overzicht van bezochte conferenties

        • North American Lake Management Society - NALMS (2015,2016,2017,2018, 2019)
        • Congress of the International Society of Limnology - SIL (2016, 2018)
        • Symposium for European Freshwater Science- SEFS (2016)
        • Lathi Lakes - Restoration of Eutrophic Lakes: Current Practices and Future Challenges (2018)
        • Congress of the Brazilian Society of Limnology (2019)
        • Lathi Lakes (2021)

Share this page

Share by: