Waar en hoeveel · 2
Hard water in Europa en de wereld
Wie de kaart van waterhardheid naast een geologische kaart legt, ziet dezelfde patronen terugkomen. Waar de ondergrond bestaat uit kalksteen, krijt of dolomiet, is het water bijna overal hard. Waar graniet, gneis, leisteen of kwartszand overheersen, blijft het zacht. Dat verband geldt in België, maar ook over heel Europa en daarbuiten.
Waarom kalksteengebieden hard water hebben
Kalksteen, krijt en dolomiet zijn sedimentgesteenten die grotendeels uit carbonaten bestaan. Ze zijn ontstaan op de bodem van ondiepe, warme zeeën, uit de skeletten en schelpen van ontelbare zeeorganismen en uit kalk die direct uit het zeewater neersloeg. Krijt is daarvan een bijzonder zuivere en poreuze vorm, opgebouwd uit microscopisch kleine kalkplaatjes van eencellige algen. Dolomiet ontstaat wanneer magnesiumrijk water een deel van het calcium in kalksteen vervangt.
Al die gesteenten lossen langzaam op in water met opgelost CO₂, zoals beschreven op de pagina over de herkomst van de mineralen. Omdat krijt en kalksteen bovendien vaak poreus en sterk gespleten zijn, kan water er goed doorheen stromen en er lang mee in contact blijven. Ze vormen daardoor belangrijke watervoerende lagen, en het water dat eruit wordt gewonnen, bevat veel calcium en bicarbonaat. Kristallijne gesteenten zoals graniet bestaan daarentegen uit silicaatmineralen die veel trager en minder volledig oplossen.
Nederland
Nederland ligt grotendeels op jonge zand- en kleiafzettingen. Het grondwater daaruit is vaak gemiddeld hard tot hard, met een grote invloed van schelpresten en kalkhoudende lagen, terwijl water uit de duinen en uit rivieren eveneens tussen zacht en hard kan variëren. Een belangrijk verschil met België is dat veel Nederlandse drinkwaterbedrijven vanaf de jaren tachtig hun water centraal zijn gaan ontharden. Daardoor ligt de hardheid van het Nederlandse leidingwater in veel regio's lager dan die van het ruwe water, en wordt ze vaak opgegeven in mmol/L of in Duitse graden. Het Zuid-Limburgse krijtland heeft van nature het hardste water van het land.
Frankrijk
Frankrijk toont het geologische verband bijna als in een leerboek. Het Bekken van Parijs is een grote kom van krijt en kalksteen, en het leidingwater in Parijs, Champagne, Picardië en Normandië is daar overwegend hard. Ook de kalksteenplateaus van de Causses, de Provence en de Jura leveren hard water. Bretagne, het Centraal Massief, de Vogezen en grote delen van de Pyreneeën liggen op graniet, gneis en leisteen, en daar is het water zacht tot zeer zacht. Franse waterbedrijven drukken de hardheid uit in Franse graden, de eenheid die ook in België gebruikt wordt.
Duitsland
In Duitsland verschillen de waarden eveneens sterk per regio. De kalkplateaus van de Zwabische en de Frankische Jura, delen van Thüringen en de krijtgebieden in het noorden hebben hard water. In het Zwarte Woud, de Harz, het Beierse Woud en het Ertsgebergte, waar kristallijne gesteenten aan de oppervlakte komen, is het water zacht. Duitse waterbedrijven zijn wettelijk verplicht om hun klanten het hardheidsbereik mee te delen: zacht, middel of hard, volgens de grenzen van de Wasch- und Reinigungsmittelgesetz. Die indeling is opgenomen op de pagina Waterhardheid en meeteenheden.
Verenigd Koninkrijk
Het Verenigd Koninkrijk heeft een uitgesproken scheidslijn. Het zuidoosten van Engeland, met Londen, East Anglia en de krijtheuvels van de South Downs en de Chilterns, heeft hard tot zeer hard water. Het noorden en westen van het land, met Schotland, Wales, Cornwall en het Lake District, ligt op oudere, harde gesteenten en heeft zacht water. De Britse drinkwaterinspectie verwijst voor de betekenis van die waarden naar de WHO, die vanaf ongeveer 200 mg/L CaCO₃ kalkafzetting verwacht en zacht water onder 100 mg/L als corrosiever beschouwt.
Spanje
In Spanje is de tegenstelling vooral oost–west. Het Middellandse-Zeegebied, met grote delen van Catalonië, Valencia, Murcia en de Balearen, ligt op kalksteen en mergel en heeft vaak hard tot zeer hard water. In sommige kustgebieden speelt ook verzilting van grondwater mee, waardoor niet alleen de hardheid maar ook het gehalte aan andere zouten hoog is. Galicië en het noordwesten liggen op graniet en leisteen en hebben zacht water. Madrid krijgt een groot deel van zijn water uit stuwmeren in het granietgebergte ten noorden van de stad, wat relatief zacht water oplevert.
Italië
De ruggengraat van Italië, de Apennijnen, bestaat grotendeels uit kalksteen en dolomiet, en veel Italiaanse steden krijgen hard bronwater uit die gebergten. Ook Apulië, met zijn kalksteenplateaus, en delen van Sicilië hebben hard water. De Dolomieten danken hun naam aan het gesteente dolomiet. Gebieden met kristallijne of vulkanische ondergrond, zoals delen van de Alpen en Sardinië, hebben zachter water. Rome is een bekend voorbeeld van een stad met hard water uit kalksteenbronnen, die al sinds de oudheid via aquaducten wordt aangevoerd.
Verenigde Staten
De Amerikaanse geologische dienst USGS heeft de hardheid van het water in de Verenigde Staten uitgebreid in kaart gebracht. Hard tot zeer hard water komt veel voor in het Midwesten, in de Great Plains en in het zuidwesten, onder meer in Texas, Arizona, New Mexico, Indiana en delen van Florida. Het zuidwesten combineert kalkhoudende sedimenten met een droog klimaat, waarin verdamping de minerale concentraties verder verhoogt. Zacht water is gebruikelijk in New England, in de zuidoostelijke staten met hun oude kristallijne ondergrond en in de Pacific Northwest, waar veel water van regen en sneeuwsmelt afkomstig is.
Wat het internationale beeld leert
Het internationale overzicht maakt drie dingen duidelijk. Ten eerste is hard water geen teken van vervuiling, maar een natuurlijke eigenschap van water dat door bepaalde gesteenten heeft gestroomd. Ten tweede worden de grote lijnen van hardheid bepaald door geologie, terwijl lokale verschillen vooral voortkomen uit de keuze van de waterbron, de menging en eventuele centrale ontharding. Ten derde is de indeling in "zacht" en "hard" landsgebonden: water dat in Duitsland als hard geldt, kan in Vlaanderen gemiddeld hard heten. Bij het vergelijken van cijfers loont het altijd om de eenheid te controleren.
Bronnen
- USGS. Hardness of Water. Water Science School, met kaart van de hardheid in de VS.
- Drinking Water Inspectorate (VK). Water hardness / hard water.
- Wasch- und Reinigungsmittelgesetz, § 9 Angabe der Wasserhärtebereiche.
- Ford, D. & Williams, P. (2007). Karst Hydrogeology and Geomorphology. Wiley.