De 18E/19E Eeuwse Hoogovenvervuilinglaag in De Oude Ijsselafzettingen Bij Drempt

De 18e/19e eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Afstudeerscriptie LAD-80424

Student: F.R.P.M. Miedema

Studentnr: 700411‐571‐080

Leerstoelgroep: Landdynamiek (LAD)

Datum: November 2009

De 18e/19e eeuwse hoogovenvervuilingslaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Afstudeerscriptie LAD-80424

Examinator: Prof. dr. ir. A. Veldkamp

Begeleiders: dr. J.M. Schoorl dr. Ir. M.W. van der Berg

Student: ing. F.R.P.M. Miedema

Studentnr: 700411‐571‐080

Leerstoelgroep: Landdynamiek (LAD)

Datum: November 2009

De ijzerhut in ’t woud. Waaruit de koolstoom, dik en zwart, Het groen verkleurt van ’t hout. Daar spatten vonken, wijd en zijd, Daar zwoegt men, zweet en stookt altijd, En laat altijd de balgen blazen, Als moest men berg en rots verglazen.

Schiller, 1797, Gang nach den Eisenhammer.

Colofon

Auteur: ing. F.R.P.M. Miedema

Veldwerk: ing. F.R.P.M. Miedema

Afbeelding omslag I: Reconstructie van de hoogoven met ijzergieterij in Ulft in de 18de eeuw door W. Gilles uit 1953 (WGIJ, 2007)

Afbeelding omslag II: Foto van aangekraste bodemlagen in proefput 3 (28-07-2009). De proefput bevindt zich in een maïsperceel ten noorden van het Oude IJsselkanaal, op het perceel genaamd Stockhovens Land bij Drempt.

Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de Wageningen Universiteit, Leerstoelgroep Landdynamiek en F.R.P.M. Miedema.

De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Administratieve gegevens

Onderzoekgegevens Datum opdracht WUR 13 mei 2008

Periode uitvoering veldwerk 6 juni 2008 tot 29 augustus 2008

Datum rapportage 23 november 2009

Uitvoerder ing. F.R.P.M Miedema

Beheer documentatie ing. F.R.P.M Miedema

Opdrachtgever Wageningen Universiteit (WUR)

KLIC-Meldingsnummers 08G098075, 08G098066, 08G098129, 08G098206, 08G098209, 08G098399, 08G098406, 08G098427, 08G098198, 08G098531, 08G098170. ARCHIS-onderzoeksmeldings nummer 38039

ARCHIS-onderzoeksnummer 28576

ARCHIS-vondstmeldingsnrs. 412329 (A), 412382 (B), 412383 (C), 412385 (D), 412386, (E), 412387 (F), 412388 (G), 412389 (H), 412390 (I), 412391 (J) en 412392 (K).

Locatiegegevens onderzoeksgebied

Gemeenten Bronckhorst, Doesburg en Zevenaar

Plaatsen Angerlo, Bevermeer, Drempt en Doesburg

Toponiem Onderzoeksgebied Oude IJsseldal bij Drempt

Kaartbladen 40 E en F

Opp. onderzoeksgebied ca. 350 ha

1 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Dankwoord

Graag wil ik iedereen hartelijk bedanken voor de hulp die zij mij hebben geboden voor het afronden van deze scriptie. Allereerst mijn directe familie en de begeleiders van de Universiteit Wageningen, afdeling landdynamiek (LAD): Tom Veldkamp, Jeroen Schoorl en Meindert Van den Berg. Verder wil ik nog speciaal bedanken: Laura Boukje Stelwagen en Sjoerd van Daalen voor hun technische ondersteuning.

Tevens bedank ik de archeologische bedrijven RAAP en BAAC, vanwege het ter beschikken stellen van de digitaliseertafel, computerprogramma’s, een boorset en tijd. Hierbij bedank ik tevens de archeologen Adam Haarhuis en Huub Scholte Lubberink voor het determineren van de archeologische vondsten. Ook dank ik de mensen van het Waterschap Rijn en IJssel voor de verleende betredingstoestemming voor de boringen langs de dijklichamen van het Oude IJsselkanaal. Tevens wil ik alle bewoners en landeigenaren van het onderzoeksgebied (350 ha) hartelijk bedanken voor hun welwillendheid om hun land voor mijn onderzoek te mogen betreden. Met name de families: Jolink uit Drempt, Severt en Binsbergen uit Elderik.

Ik wens u allen veel leesplezier en kennistoename toe.

Feike Miedema

2 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Inhoudsopgave Administratieve gegevens 1 1 Inleiding 5 1.1 Onderzoekskader 5 1.2 Ligging van het gebied 7 2 Achtergrond 8 2.1 Landschapsvorming onderzoeksgebied 8 2.1.1 Geologie 8 2.1.2 Geomorfogie 11 2.1.3 Bodem 13 2.2 Historie regionale ijzerproductie 16 2.2.1 (Pre)historische ijzerindustrie 17 2.2.2 Houtskoolhoogovens in de Oude IJssel regio 20 2.2.3 Grondstoffen hoogovens 23 2.2.4 Het productieproces 25 2.2.5 De producten 26 2.2.6 Afvalstoffen houtskoolhoogovens 1689 tot 1890 27 2.3 Kolensliblagen mijnindustrie (ca. 1870 – 1967) 28 2.3.1 Vervuiling mijnindustrie (19de tot 20ste eeuw) 28 2.3.2 Verspreiding kolensliblagen 29 2.4 Verbeteringen stroomregime Oude IJssel (1890–1963) 29 2.4.1 Situatie vóór 1890 29 2.4.2 De situatie ná 1963 32 2.5 Verspreiding afvalstoffen houtskool hoogovens 32 2.5.1 Verspreiding slakken en puindeeltjes 33 2.5.2 Verspreiding mineraalrijke as (emissie) 33 2.5.3 Verspreiding zand 35 2.5.4 Sedimentatie rivieroverstromingsvlakten 36 2.6 Synthese 36 3 Materiaal en Methoden 40 3.1 Materiaal 40 3.2 Methoden 41 4 Resultaten en discussie 46 4.1 Booronderzoek 46 4.2 Lithogenetische profielen met de vuile laag 49 4.2.1 Dwarsprofiel WB1 49 4.2.2 Dwarsprofiel ZB 50 4.2.3 Dwarsprofiel AD 50 4.2.4 Dwarsprofiel XC 51 4.3 Profielkuilen en monstername 52 4.3.1 Profielkuil 1 52 4.3.2 Profielkuil 2 54 4.3.3 Profielkuil 3 54 4.4 Uitslag laboratorium onderzoek 56 4.5 Oppervlaktekartering ijzerslakken 59

3 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

4.5.1 De blauwe hoogovenslakken 60 4.5.2 De metaalblauwe vloeislakken 61 4.6 Identificatie en hoogteligging vuile laag 62 4.7 Schatting sedimentatiesnelheden profiel WB1 in drie sedimentatieperioden. 63 4.8 Overzicht resultaten 65 4.9 Discussie resultaten 67 5 Conclusies 69 5.1 De vuile laag hypothese 69 5.2 Invloed ijzerproductie op landschapsdynamiek Oude IJsseldal 70 5.3 Aanbevelingen vervolgonderzoek 71 Literatuur en kaarten 73 Begrippenlijst 78 Afkortingen 78 Verklarende woordenlijst 78

Bijlagen scripties LAD-80436 & LAD-80424 (extern)

1. Overzicht van geologische en archeologische tijdvakken 2. Overzicht booronderzoeken onderzoeksgebied en ligging dwarsprofielen 3. Resultaat booronderzoek: Hoogtekaart met veendieptes en kalk 4. Resultaten booronderzoek: Landschappelijke eenheden 5. Vondstenlijst 6. Overzicht aangetroffen archeologische vindplaatsen 7. Resultaten onderzoek: Landschapshistorie en archeologie 8. Resultaten booronderzoek: Verspreiding eenheid W 3: oude rivierklei 9. Resultaten booronderzoek: Bodem eenheden 10. Resultaten booronderzoek: Verspreiding vuile laag 11. Zeven lithogenetische dwarsprofielen Oude IJsseldal bij Drempt: • WB raai: Oude IJsseldal bij Drempt (west) • RA raai: Oude IJsseldal bij Drempt (oost) • DO raai: Elderiksche wetering met vindplaats F • XC raai: de Elderiksche wetering bij boerderij De Beemster • WB1 raai: twee kleine centrale geulen (uitsnede WB) • ZB raai: de voormalige Oude IJssel rivier • AD raai: een Oude IJssel beek 12. Overzicht pollenanalyses omgeving onderzoeksgebied 13. Geomorfologische kaart Oude IJsseldal bij Drempt. 14. Bodemkaart Oude IJsseldal bij Drempt.

4 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

1 Inleiding

1.1 Onderzoekskader In het kader van mijn Master afstudeervakken Landdynamiek (LAD-80436 & LAD-80424) voor de Universiteit Wageningen heb ik een achtergrond & veldonderzoek uitgevoerd in het benedenstroomse gebied van het Oude IJsseldal ten zuiden van het dorp Drempt. Het onderzoeksgebied (ca 350 ha) maakt deel uit van de gemeenten Bronckhorst, Doesburg en Zevenaar. Het onderzoeksgebied is in geologisch opzicht gevarieerd en in het verleden weinig of niet onderzocht.

Doelstelling De wetenschappelijke doelstelling van het gehele onderzoek is om de dynamiek van het benedenstroomse gedeelte van de rivier de Oude IJssel en haar landschap vanaf begin laatglaciaal tot heden in het onderzoeksgebied bij Drempt te reconstrueren.

Vuile laag hypothese Vanuit een literatuurstudie kwam ik tot de volgende hypothese voor het onderzoeksgebied in het Oude IJsseldal bij Drempt:

In de bovenlagen van de benedenstroomse (geul)afzettingen van de Oude IJssel kan zich een grijze vuilsluier bevinden. Deze vuile laag zou in de periode 1689 tot 1890 veroorzaakt kunnen zijn door sedimentatie van afvalstoffen afkomstig van de verbranding van enorme hoeveelheden houtskool en oer in 6 (Nederlandse en Duitse) ijzerhoogovens direct langs deze rivier. • Voor toetsing van deze vuile laag hypothese: zie § 2 en § 4, voor de conclusie zie § 5.1

Onderzoeksvragen De hypothese vereiste een uitgebreid veldonderzoek, daarom is het onderzoeksgebied bij Drempt met zorg gekozen. Er dient op de volgende onderzoeksvragen een antwoord te worden gegeven:

1. Hebben de bovenste afzettingslagen een karakteristieke vuilsluier, die veroorzaakt is door sedimenten van afvalstoffen van de houtskoolhoogovens uit de 18de en 19de eeuw? 2. Waar liggen de in 18de en 19de eeuw de actieve rivierarmen en de restgeulen? 3. Hoe dik is de laag en hoeveel sediment is destijds afgezet?

• Voor beantwoording van de eerste onderzoeksvraag: zie § 4 • Voor beantwoording van de tweede onderzoeksvraag: zie § 2, fig. 2.4 en bijlage 13. • Voor beantwoording van de derde onderzoeksvraag: zie § 4.7 en § 5.2

Om de onderzoeksvragen voor deze hypothese goed te kunnen beantwoorden is als nevendoel gekozen om op basis van veldonderzoek de onduidelijke bodemkundige situatie van het onderzoeksgebied beter in kaart te brengen.

• Dit nevendoel heeft geresulteerd in de vorming van een nieuwe bodemkaart van het onderzoeksgebied: zie bijlage 14.

5 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Opbouw Het onderzoek is uitgevoerd in vier fasen: een literatuuronderzoek, een veldonderzoek, data analyse en verwerking en een rapportage. Het doel van het achtergrondonderzoek is het opstellen van een specifieke verwachting voor 18de en 19de eeuwse landschap in het onderzoeksgebied ter onderbouwing van de hypothese. Bij het veldonderzoek werden de verwachtingen en de hypothese in het veld getoetst en zonodig bijgesteld. In de onderhavige rapportage zijn de resultaten van het gehele onderzoek beschreven. Op basis van deze resultaten worden aansluitend conclusies geformuleerd en aanbevelingen voor mogelijk vervolgonderzoek. Het onderzoek is uitgevoerd conform de eisen van de Wageningen Universiteit.

6 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

1.2 Ligging van het gebied

Het onderzoeksgebied (ca. 350 ha) omvat een deel van het benedenstroomse gedeelte van het Oude IJsseldal ten zuiden van het dorp Drempt. Dit dorp ligt ca 1 km ten oosten van de stad Doesburg in de provincie Gelderland (zie figuur 1.1: Waterschap Rijn en IJssel, 2008). Het onderzoeksgebied wordt ten noorden begrensd door het dorp Drempt, ten westen door de Verkeersweg N338, ten zuiden (globaal) door de Eldrikse weg en het buurtschap Bevermeer en ten oosten door het grondgebied van het Landgoed Mulra. Het onderzoeksgebied ligt in drie gemeenten. Het noordwestelijke deel behoort tot de gemeente Doesburg, het zuidwestelijke deel tot de gemeente Zevenaar en het gehele noordoostelijke deel tot de gemeente Bronckhorst. De Oude IJssel ontspringt in Duitsland en stroomt via de Achterhoek (provincie Gelderland) in noordwestelijke richting door het onderzoeksgebied naar de Gelderse IJssel. Bij de stad Doesburg mondt de rivier uit in het dal van de IJssel. Het onderzoeksgebied met haar huidige waterlopen is met een rode omkadering afgebeeld op de huidige topografie (zie figuur 1.1).

Figuur 1.1 Ligging van het onderzoeksgebied (rode omkadering) met haar huidige waterlopen (blauwe lijnen) op de huidige topografie (bron: Waterschap Rijn en IJssel, 2008). Binnen het huidige onderzoeksgebied bevinden zich de volgende afwateringsstructuren (blauwe lijnen): centraal ligt het Oude IJsselkanaal (gereed ca. 1963). Ten noorden van het kanaal bevindt zich de afgesneden tak van de Oude IJssel; de grote zandwinningput (lichtblauw) en de noordelijke kwelsloot. Ten zuiden van het kanaal bevindt zich het Broekhuizerwater, de Hank, de Didamsche Wetering, de zuidelijke Eldriksche kwelsloot, de Hoge Leiding en de Elderische wetering.

In het zuidwestelijke gedeelte (ten noordoosten van Angerlo) is men in 2007 begonnen met het bouwen van een industrieel park.

De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

2 Achtergrond

Inleiding In dit achtergrondonderzoek voor deze scriptie LAD-80424 is aan de hand van bestaande bronnen een specifiek verwachtingsmodel van het landschap en de vuile laag in het onderzoeksgebied opgesteld. Hierbij is voor het beantwoorden van de hypothese de focus gelegd op landschapselementen in 17de tot de 20ste eeuw. Dit is de periode waar de houtskoolhoogovens actief waren langs de Oude IJssel. Ter bestudering van de landschappelijke ontwikkeling van het onderzoeksgebied voor deze specifieke hypothese zijn de onderzoeksresultaten en conclusies t.a.v. de geologie, geomorfologie en de bodemopbouw van mijn eerste scriptie samengevat (Miedema, 2009b, § 4.3 en 5.1). In deze scriptie (LAD-80424) worden dezelfde lithogenetische eenheden gebruikt, zoals geconstateerd in de eerste scriptie LAD-80436 (Miedema, 2009b). De vuile laag hypothese wordt in deze scriptie tevens onderbouwd met behulp van wetenschappelijke studies en andere bronnen over de (pre)historische en latere ijzerproductie (zie literatuurlijst). Een overzicht van de genoemde geologische en archeologische tijdvakken is gegeven in de bijlage 1. In de bijlagen bevinden zich diverse kaarten die de landschapsgenese verklaren en overzichten van archeologische vondsten binnen het onderzoeksgebied. Een verklarende woordenlijst geeft inzicht in de genoemde termen.

2.1 Landschapsvorming onderzoeksgebied

2.1.1 Geologie

Laat Weichselien Het Pleniglaciaal (Midden Weichselien) eindigde ca 15.700 jaren geleden (bijlage 1). Voor het brede gehele Oude IJssel-Rijndal kwam hierdoor een einde aan een natte en koude periode waar het water van de Rijn veel grof zand achterliet (eenheid W1, Kreftenheye 5). Het onderzoeksgebied bestond destijds uit een enkele kilometers breed, boomloos, licht golvend, vlechtend rivierbeddinglandschap met permafrost. Hierop volgde een rustige en warmere periode gedurende het Bølling - Allerød interstadiaal. Regelmatige regenval en de groei van berken- en dennebossen (Haaring, 2007, bijlage 12) leidde tot bodemvorming. De Rijn had destijds een wat rustiger stromend karakter en verspreide fijnere sedimenten. In deze periode ontstonden, volgens het booronderzoek in het onderzoekgebied, één grote hoofdgeul en drie kleinere nevengeulen (zie Miedema, 2009b, § 5.2.1). In het onderzoeksgebied is het restant van een grote fossiele, licht meanderende, later verzande kronkelwaardgeul uit deze perioden aangetroffen. De geul heeft zich destijds 4 m diep ingesneden in het begroeide, vlechtend geulenlandschap van het Kreftenheye 5 laagterras. De hoofdgeul splitste zich in twee takken, verder westelijk voegden deze zich mogelijk samen ter plekke van de Doesburgse wijk de Ooy. De hoofdgeul stroomde verder ten zuiden van Doesburg en boog daar via het huidige IJsseldal af waarschijnlijk in de richting van de Rijn bij Arnhem. Tijdens hoogwater werd in het Allerød op het laagterras een 10 cm dikke,

8 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt destijds kalkrijke leemlaag afgezet. Deze behoort tot het eerste laagpakket van Wychen en was de eerste hoogflutlehm laag (eenheid W3). Deze oude rivierkleilaag is door Pons (1953) en Kloosterhuis (1963) tevens aangetroffen op het laagterras binnen de zuidelijke Liemers. Met de start van het Jonge Dryas koelde het klimaat plotseling snel af, de vegetatie verdween en werd de Rijn weer flink actief binnen het onderzoeksgebied. Allereerst stroomde het snelstromende, zandrijke water westwaarts door de verlande hoofdgeul uit het Allerød. Na deze eerst uitgeschuurd en daarna opgevuld te hebben met grind en zand (eenheid W2), ging het water over het vlechtend geulensysteem stromen en begon zich licht in te snijden (Haaring, 2007 en Verschuren, 2007). Het Rijnwater heeft in deze laatste glaciale periode het huidige dal van de Oude IJssel in de vorm van een circa 1,2 km breed, en ca. 1,5 meter dieper terras gevormd (terras X, zie Miedema, 2009b, § 5.2.2). De ondiepe, vlechtende geulen kwamen destijds in koude, droge perioden aan het oppervlak te liggen. Door de overheersende zuidwestenwind verstoof het blootliggende beddingzand. Ten noordoosten van de voormalige beddingen van de geultjes vormden zich hierdoor hoge en kleine rivierduinen, bestaande uit matig grof rivierzand. Deze bevinden zich binnen en ten noorden van het terras X. Dit eolische pakket (eenheid E1) behoort tot het laagpakket van Delwijnen van de Formatie van Boxtel (Schokker, et al, 2003). Ten noorden van het onderzoeksgebied hoopte zich door vegetatie dit rivierduinzand tot grote hoogten op. De top van dit eolische zand bevindt zich in het dal op een diepte van 0 tot maximaal 2 meter beneden maaiveld (bijlage 11). Deze noordelijke rivierduinen stammen volgens Cohen uit het late Dryas (IJssel Symposium, 2009).

Holoceen Met de start van het Holoceen werd het 11.755 jaren geleden (ca 9.600 voor Chr.) steeds warmer, waardoor de permafrost verdween. De vegetatie en bodemvorming verbreiden zich. Volgens het vorige onderzoek en volgens Haaring (2007) en Verschuren (2007) bleef de Rijn tot zeker in het vroeg- Preboreaal actief in het Oude IJsseldal (zie Miedema, 2009b, § 5.2.3). Uit het booronderzoek en de dwarsdoorsneden (bijlage 11) blijkt dat binnen het onderzoekgebied in het begin van het Vroeg Holoceen een smalle, meanderende Rijngeul actief was die zich diep insneed in het terras X van de Oude IJssel. Tijdens extreem hoge waterstanden is een tweede circa 0,5 m dikke laag hoogvloedklei in het Vroeg Holoceen afgezet in het late Dryasdal (terras X) en op het zuidelijke intacte laagterras (eenheid W3). De rivierduinen binnen het terras X werden door deze westwaarts stromende watervloed geërodeerd en langs de flanken afgedekt met deze oude rivierklei. Hijma (2009) toont in West Nederland tevens deze vroegholocene overspoeling aan van de lagere rivierduinen binnen het Rijn terras X. Sedimentatie van de Wychenklei kan doorgegaan zijn tot einde van het Vroeg Atlanticum (Hijma, 2009). Ten zuiden van het Oude IJsseldal is geleidelijk de Rug van Elderik als een hoge oeverwal ontstaan. Berendsen en Stouthamer (2001) en Hijma (2009) rekenden een soortgelijke oude rivierkleilaag tot een vroeg-holocene fase van de afzettingen van Wychen (hoogvloedklei, eenheid W3). De vroeg holocene geul en vele oudere nog blootliggende restgeulen van het vlechtende jonge Dras systeem zijn later in het vroeg Holoceen (groten)deels dichtgeslibd met oude

9 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

rivierklei. Er was in het vroeg Holoceen waarschijnlijk sprake van zeer hoge en grote watervloeden, gezien de hoogte van de zuidelijke oude rivierkleirug van Elderik (max. 10,5 m +NAP) en andere waarnemingen. Er ligt volgens de bodemkaarten ten noordwesten van Drempt veel Kreftenheye-klei hier aan de oppervlakte. Na deze laatste natte vroegholocene periode stroomde er circa 7000 jaar lang geen Rijnwater meer door het dal van de (Oude) IJssel. Dit blijkt ook wel uit het feit dat in het Atlanticum groei begon van veen op deze nieuwe kleilaag in het IJsseldal boven Deventer en in de restanten van halfdichtgeslibde restgeulen van de Oude IJssel. De Oude IJssel is volgens Van der Meene (1977) destijds vooral van betekenis geweest voor de lokale afwatering. Lokale zanderige afzettingen van twee beekachtige, meanderende, smalle Oude IJssel geulen in deze middenholocene periode (zie Miedema, 2009b, § 5.2.4) horen tot Laagpakket van Singraven van de Formatie van Boxtel (eenheid W5). Vanaf de late Romeinse tijd (250 n. Chr.) kregen de laagste delen van het benedenstroomse landschap en de deels verlande geulen van het dal langzamerhand te maken met de eerste jonge IJsselklei vanuit de Liemers (zuiden) en westelijke IJssel (eenheid W4). Deze jonge rivierkleilaag behoort tot de Formatie van Echteld. Vanaf de late middeleeuwen (o.a. door bedijking van de Rijn en IJssel) nam het slib via deze route qua hoeveelheid licht toe. In de afgelopen drie eeuwen zijn de hogere delen van het Oude IJsseldal langzamerhand ook bedekt geraakt met een dunne laag humeuze jonge siltige rivierklei en/of siltige zandlaag stroomopwaarts vanuit het oosten (jongste fase eenheid W4). Het laatholocene landschap zag er volgens de reconstructietekening (Miedema, 2009b) voor de periode 815 v. Chr. tot 1900 als volgt uit (fig. 2.1).

Figuur 2.1 Landschapsreconstructie van de laatholocene periode 815 v. Chr tot 1900 van het Oude IJsseldal bij Drempt. Gereconstrueerd zijn de destijds actieve geulen en weteringen (rood) afgebeeld op de huidige topografische ondergrond. Het toont de afwatering voor de aanleg van het huidige kanaal in de periode 1950-1963. (Miedema, 2009b: § 5.2.5). Over dit destijds natte

10 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

rivieroverstromingslandschap zijn volgens de hypothese in de 18de en 19de eeuw de afzettingen uit de hoogovenperiode gesedimenteerd. De destijds actieve geulen (latere weteringen) en kolken zijn rood gekleurd. Het lagere begroeide rivierdal (terras X) met zijn deels dichtgeslibte restanten van oude vlechtende geulen (lichtblauw) is lichtgeel gekleurd.

De laatste in het rivierdal gesedimenteerde kleilaag (eenheid W4) behoort tevens tot de Formatie van Echteld. Het zijn oostelijke overstromingsafzettingen van de Rijn, stroomopwaarts veroorzaakt door dijkdoorbraken tussen Bislich en Lobith (zie fig. 2.10). Waar aan het oppervlak siltig zand wordt aangetroffen heeft men waarschijnlijk te maken met verspoeld zand uit de Oude IJsselregio zelf (eenheid W5). Dit zijn beekafzettingen en deze behoren tot het Laagpakket van Singraven van de Formatie van Boxtel. Kloosterhuis deelde in 1965, na enig veldwerk, het gehele zuidelijke onderzoeksgebied toe aan de oude rivierkleigronden, terwijl Stiboka hier jonge rivierkleigronden beschrijft. Volgens deze hypothese wordt in de bovenste sedimentatielaag (W4 en W5) van het terras X een karakteristieke laag uit de 18de en 19de eeuwse hoogovenperiode verwacht (fig. 2.1).

2.1.2 Geomorfogie

Volgens de geomorfologische kaart van Nederland (Stiboka, 1985, fig. 2.2) bestaat het onderzoeksgebied overwegend uit meanderruggen en geulen (code 3L14). Hier is water zonder getij-invloed de belangrijkste vormbepalende factor geweest. De terrasrestruggen (code 3K22) liggen volgens deze kaart ten zuiden van het Oude IJsselkanaal. De hoger liggende rug van Eldrik (het laagterras) ten zuiden van het onderzoeksgebied, moet na de late middeleeuwen met wateroverlast te kampen hebben gehad. Dit blijkt uit de aanwezigheid hier van drie terpen bij Eldrik en vijf terpen bij de Angerlosche wetering. De meest zuidelijke geul (code 2R10), ter plekke van de zuidelijke Eldriksche wetering, is volgens de toelichting van Ten Cate & Maarleveld (1977) een restgeul van een vlechtend afwateringsstelsel stammend uit het eind van het Pleistoceen. De meest noordelijke geul (code 2R11) langs Drempt is een latere, ten dele dichtgeslibde geul behorende tot een meanderende rivier.

Volgens een gedetailleerde recente archeologisch georiënteerde geomorfologische kaart van het Oude IJsseldal met schaal 1: 10.000 (Willemse, & Verhagen, 2006) worden de plaatselijke hoogteverschillen van het terras X op basis van hun hoogte en geomorfologie geïdentificeerd als: 1. Hooggelegen, deels overstoven laatglaciaal rivierterras met overwegend zwak tot sterk siltige zandgronden. 2. Middelhooggelegen Jonge Dryas-terras (zandige tot sterk siltige leemgronden) afgedekt door laat holocene klei. 3. Laaggelegen Jonge Dryas-terras, afgedekt door een 0,3 tot 1,0 m dik pakket laat holocene klei.

De talrijke geulvormige laagten identificeert hij als laaggelegen depressies en kronkelwaarden of als in het preboreaal verlande riviergeulen met overwegend

11 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

(zeer) sterk siltige leemgronden en/of veen. Uit het veldonderzoek voor scriptie LAD-80436 (Miedema, 2009b) blijkt dat de bewoningsgeschiedenis van het onderzoeksgebied al zeer oud is. Vindplaatsen met aardewerk uit de vroege ijzertijd in het laagste deel van het onderzoeksgebied (Miedema, 2009b, § 5.2.5) duiden op een droog landschap met urnenvelden en nederzettingen, naast actieve geulen. Bewoning van het onderzoeksgebied eindigde hoogstwaarschijnlijk in de late middeleeuwen. Toen kregen lagere delen van het onderzoeksgebied langzamerhand te maken met de eerste periodieke wateroverlast. Het Oude IJsseldal werd niet zoals de komgebieden in de Liemers en langs de IJssel destijds bedijkt. Wateroverlast werd al in de late middeleeuwen verergerd door stuwen in de rivier voor graanmolens bij Doesburg en Keppel. Een flinke toename van wateroverlast kwam door frequente overstromingen van de oeverwal en dijkdoorbraken van de Rijn tussen Bislich en Lobith in de afgelopen drie eeuwen (Driessen, et al, 2000). Het opstuwen van het water voor watermolens nam tevens steeds grotere vormen aan (Verloren van Themaat, 1966). De toename van de onbewoonbaarheid van het dal in de afgelopen drie tot vijf eeuwen blijkt ook uit het zeer sporadisch voorkomen van bebouwing (alleen op hoge plekken) en de aanwezigheid van vier terpen in het zuiden van het onderzoeksgebied (zie fig. 2.2). Dit onderwerp wordt verder behandeld in paragraaf 2.4.1.

Keppelsche hoogoven 1794-1890

Figuur 2.2 De ligging van het onderzoeksgebied (rood omkaderd) op de geomorfologische kaart (schaal 1:50.000) van Nederland (Stiboka, 1985). Aangegeven zijn de diverse grote en smalle geulen (groene en zwarte stippellijnen). De terrasrestruggen zijn aangegeven met de code 3K22. Het rookwolkje geeft de plek aan van de Keppelsche hoogoven in Laag Keppel (1794-1890).

Door de aanleg van het 100 m brede kanaal met zijn 2 tot 3 m hoge dijken in de jaren 1950 tot 1963 (fig. 2.2) werd de periodieke rivieroverstromingsvlakte van

12 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

het Oude IJsseldal eindelijk droog. Hierdoor hoefde men voor het eerst in eeuwen niet meer op terpen en hogere terrasresten te bouwen.

2.1.3 Bodem

Inleiding Volgens de bodemkaart van Stiboka bestaat de bodem van het dal van het onderzoeksgebied (terras x) uit jonge rivierkleigronden (fig. 2.3, lichtgroene kleuren). In de bovenste 0,5 meter van de bodem in geulen en op de lagere terrasdelen in het dal kunnen sedimentatieafzettingen uit de 18de tot 19de eeuw verwacht worden. De bodem en de bodemvorming (sedimentatie) van de afgelopen 500 jaar is het onderwerp van studie voor deze hypothese van dit onderzoek. Het onderzoeksgebied is afgebeeld op bodemkaart op schaal 1: 50.000 (fig. 2.3). Deze kaart is echter te globaal om een goed beeld van de bodemkundige situatie te geven. Een meer gedetailleerde bodemkaart is in 1965 gemaakt op schaal 1:25.000 (niet afgebeeld). Deze ruilverkavelingskaart beslaat enkel het zuidelijke deel van het onderzoeksgebied (Kloosterhuis, 1965). Belangrijk verschil met de kaart van Stiboka (1981) is dat Kloosterhuis het zuidelijke deel van het Oude IJsseldal van Doesburg tot aan Doetinchem beschrijft als oude rivierkleigronden (code Kr). De vele geulvullingen in het gebied beschrijft hij als beddinggronden met een wisselende samenstelling. De grote geulen zijn soms diep ingesneden, met slappe klei of veen gevuld, of bestaan uit moeras of open water (Stiboka, 1975). Echter, volgens de kaart van Stiboka (fig. 2.2) wordt de oude rivierklei in westelijke richting geleidelijk overdekt met een steeds dikker wordend pakket jonge rivierklei. Indien het jonge rivierkleipakket dikker is dan 40 cm, dan worden de gronden officieel tot de jonge rivierklei gerekend (Kloosterhuis, 1965 & Stiboka, 1975). Volgens Willemse (2007) kunnen in het gebied met de jonge rivierkleigronden geïsoleerde opduikingen van rivierduinen (uit Late Dryas) of terrasrestruggen voorkomen bekleed met rivierklei. De bodemkaart van Stiboka (versie 1981) van het onderzoeksgebied wijkt compleet af van de bodemkaart van Kloosterhuis (1965) en Willemse (2007). Aanvullend veldonderzoek moet duidelijkheid in de daadwerkelijke bodemtypen binnen het onderzoeksgebied brengen.

Kalkloze jonge rivierkleigronden Stiboka heeft binnen het onderzoeksgebied (fig. 2.3) jonge rivierkleigronden en diverse geulen gekarteerd. De jonge, humeuze klei bestaat uit kalkloze polder- en ooivaaggronden (Code R.). Te onderscheiden zijn: kalkloze poldervaaggronden (code Rn15C) met lichte zavel, profielverloop 5 en de kalkloze poldervaaggrond met zware zavel en lichte klei (code Rn95C) met profielverloop 5. Dit profielverloop betekent: homogene, aflopende en oplopende profielen, dat wil zeggen een ondefinieerbare bodemopbouw. Deze gronden kunnen sterk roestig zijn en in de bovenlaag ijzerconcreties hebben (Stiboka, 1975). De kleurtoon (hue) is vaak 10YR en nat 2,5Y tot 5Y. Tevens heeft Stiboka (1981) kalkloze ooivaaggronden in het gebied (code Rd10 C) met lichte zavel in kaart gebracht. Deze jonge bodems behoren tot de Formatie van Echteld (De Mulder, et al, 2003). De bodems zijn jong hierdoor heeft er weinig bodemvorming plaatsgevonden. Op terrasrestruggen ontwikkelen zich vaak ooivaaggronden, in

13 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt de kommen poldervaaggronden. De stroomgordelafzettingen van de Rijn zijn kalkhoudend of kalkrijk. Volgens de bodemkaart op schaal 1:25.000 van de ruilverkaveling van Bevermeer (Kloosterhuis, 1965) bestaat de bodem in het zuiden uit een laag jonge rivierklei die dunner is dan 40 cm –mv. Deze dunne jonge bodemlaag bevindt zich op een ondiepe en dikkere laag oude rivierklei. Daarom vermeldt deze kaart hier oude rivierkleigronden (code Kr) tussen vele geulen.

Oude Rivierkleigronden Volgens Kloosterhuis (1965) is “oude rivierklei” een destijds nieuwe benaming voor het “rivierleem” van Pons (1953) of rivierterrasgronden. Volgens Stiboka (1975) wordt het zuidelijke onderzoeksgebied begrensd door deze hogerliggende, oude rivierkleigronden (Code Kr.). Deze lichte tot zware zavelgronden zijn kalkloos. Ze hebben onder een bruinkleurige A-horizont, vaak bonte, heldere kleuren die neigen naar 7,5 Y of nog roder (roodbruin tot geelbruin tot oranje). Onder natte omstandigheden zijn ze grijs met soms een hoge helderheid (value). Deze oude, laat glaciale rivierkleigronden tussen Angerlo en Laag-Keppel vormen een 100 meter brede en hogere rug in het terrein, de zogenaamde rug van Elderik (Stiboka, 1975). Volgens Kloosterhuis is deze rug een oeverwal uit de periode van de oude rivierklei van de Oude IJssel. De klei behoort tot de Formatie van Kreftenheye en wel tot de Wychenlaag (eenheid W3, zie geologie). Kloosterhuis vermoedt dat de laag van elders geërodeerd is, aangezien er volgens pollenonderzoek laatglaciaal en vroeg holoceen stuifmeel in voorkomt. Op de Stiboka kaart (fig. 2.3) onderscheidt men in het zuiden van het onderzoeksgebied: • Ooivaaggronden (Code Krd1, donkergele kleur) met lichte zavel • Poldervaaggronden (Code Krn2, geelgroene kleur) met zware zavel.

14 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Keppelsche Hoogoven 1794-1890

Figuur 2.3: Bodemkaart van Nederland, schaal 1 : 50.000, (stiboka, versie 1981), met de rode lijn is de ligging van het onderzoeksgebied aangegeven. Het gebied is volgens Stiboka nooit gekarteerd, dus is deze bodemverspreiding gebaseerd op de toenmalige hoogtekaart en vergelijkbare landschappen. Met het rookwolkje is de locatie van de hoogoven van Laag Keppel aangegeven t.o.v. het onderzoeksgebied (zie ook fig. 2.7).

De verschillen tussen de holocene en laatpleistocene afzettingen van het bovenstroomse deel van het Oude IJsseldal, zijn door Miedema (1987) uitgebreid bestudeerd. Hij constateerde dat de oude rivierklei t.o.v. de jonge rivierklei de volgende uiterlijke verschillen heeft: veel geelbruine tot oranje roestvlekken en veel ijzer- & mangaanconcreties, kalkloos, lage PH- & humusgehalte, stug en waterondoorlatend. Uit eerder onderzoek op Rijnsedimenten in West-Nederland bleek dat de bulk van laag van Wychen in het Vroeg Holoceen is afgezet, de sedimentatie eindigde volledig in het Vroeg Atlanticum (Hijma, 2009).

Bodemsoorten op rivierduinen Het onderzoeksgebied wordt in het noorden (Drempt, Laag- Keppel) en het zuidwesten bij het dorp Angerlo begrensd door hoge rivierduinen met de volgende bodems: vorstvaaggronden (Code Zb21, gele kleur) met leemarm en zwak lemig fijn zand en hoge bruine enkeerdgronden (Code bEZ21, bruine kleur) met leemarm en zwaklemig fijn zand. De rivierduinen behoren tot de Formatie van Boxtel, laagpakket van Delwijnen (De Mulder et al , 2003). Bij Drempt is het lutumgehalte relatief hoog in deze gronden, als gevolg van vroegere overstromingen (Stiboka, 1975).

15 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Gebroken gronden Daar waar binnen het overstromingsgebied rivierklei in contact kwam met het fluviatiele en eolische zand, werden gebroken gronden gevormd (Stiboka, 1975). Dit is het geval op de flanken van verspoelde rivierduinen binnen het oude IJsseldal. Dit bodemtype bestaande uit een bovenlaag uit sterk roestige, roodbruin gekleurde roestige zandige zavel. Homogenisatie met de zandige ondergrond vindt biologisch plaats door mollen en pieren en verder door grondvermenging tijdens het ploegen (Stiboka, 1975). Uit

Beddinggronden Op de meer detailrijke bodemkaart van Kloosterhuis (1965) staan in het Oude IJsseldal vele laaggelegen associaties van beddinggronden aangegeven (code Ab). Dit zijn de vele voormalige langwerpige rivieren geulbeddingen binnen het Oude IJsseldal. Deze beddinggronden hebben een sterk wisselende samenstelling. Volgens Kloosterhuis bestaan sommige profielen compleet uit siltig zand. Dit zou corresponderen met de fluviatiele eenheid W5 (zie §2.1.1). Plaatselijke beekafzettingen behoren tot het laagpakket van Singraven van de Formatie van Boxtel (Schokker, et al, 2003). Andere beddingprofielen bevatten slappe humeuze klei (eenheid W4), veen (eenheid V1) of venige klei. In smalle geulen komt dikwijls zware klei (eenheid W4) voor, die naar beneden sterk ijzerrijk wordt in de vorm van harde banken (oerbanken). De bovengrond is meestal sterk humeus en op circa 80 cm –mv gereduceerd. Kloosterhuis schrijft dat deze laaggelegen gronden, als wateropvang dienen voor greppels van percelen. De afwatering van deze laagten wordt bemoeilijkt door het ongelijke reliëf binnen het dal (Kloosterhuis, 1965). Sedimentatie van een vuile laag uit de hoogovenperiode is hier dus het kansrijkst.

Oerbanken Het lichtglooiend landschap langs de Oude IJssel met haar rivierduinen en dekzandruggen kenmerkt zich door een zurig bodemmilieu veroorzaakt door de schrale, kalkloze zandgrond met een begroeiing van heide, bos en landbouwgewassen. Door regen en periodieke overstromingen vindt er veel ijzeruitspoeling naar de lage delen (geulen) van het dal plaats. Door oxidatie van het ijzerrijke water vormen zich lokaal ijzerafzettingen in de vorm van (ondoordringbare) oerbanken (Van Wezel, 1988). De oerbanken in de directe omgeving van de hoogovens (Oude IJsseldal) werden als eerste afgegraven voor de ijzerproductie, later werd het oer van steeds verder verwijderde locaties aangeleverd.

2.2 Historie regionale ijzerproductie

Inleiding Om de ijzerproductie binnen het Oude IJssel gebied in de juiste historische context te plaatsen is een beknopte studie gemaakt van verspreiding van ijzerproductie en productiemethoden in de (pre)historie. Vroege vormen van ijzerproductie hadden door het kappen van bos effect op de bodem. In de

16 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

volgende paragrafen wordt een beeld geschetst van de opkomst van ijzerproductiecentra in Nederland.

2.2.1 (Pre)historische ijzerindustrie De eerste sporadisch lokale aanwijzing voor Nederlandse ijzerbewerking gaat volgens de in de ijzertijd gespecialiseerde archeoloog Van den Broeke al terug op de middenbronstijd (Louwe Kooijmans, et al, 2005). De eerste ijzerproductie in Nederland was tot in de Late IJzertijd van beperkte omvang. Er was sprake van importen van objecten (o.a. zwaarden) uit Centraal Europa. De vroegste uitgebreide sporen van ijzerproductie in Nederland dateren uit de Romeinse perioden (Joosten, 2004). In Europa produceerde men tot in de late Middeleeuwen uitsluitend smeedijzer (Louwe Kooijmans, et al, 2005). Tot in de zeventiende eeuw konden in primitieve, lage ovens slechts temperaturen van ongeveer 1100 graden Celcius worden bereikt (WGIJ, 2007). IJzererts werd samen met houtskool in een oven opgetast (fig. 2.4).

Figuur 2.4 IJzerproductie in een aftapoven. Met behulp van handmatig aangedreven blaasbalgen werd het houtskoolvuur zover opgestookt dat het ijzererts uit klapperstenen zich ontleedde en de slak kon afvloeien. Van dit oventype werd grootschalig gebruik gemaakt in het nabije Montferland gedurende de 8ste tot de 10de eeuw (Joosten, 2004).

Het ijzererts in de vorm van oer of klapperstenen ontleedde in twee delen: de loep of wolf (het vrijkomende ruwijzer) en de vloeislak. De wolf was een halfproduct en had het uiterlijk van sponsijzer (ijzer en slak). Dit moest met veel handwerk opnieuw verhit en gezuiverd worden tot blokken, om daarna als smeedijzer verder tot werktuigen verwerkt te worden. De vloeislak verschilde per oventype. Kuilovens werden eerst gebruikt in de late ijzertijd. Bij deze ovens vloeide de slak in een kuil onder in de oven en kon dus niet uitstromen (Joosten, 2004). De vloeistructuren van de slak zijn verticaal en kunnen worden omschreven als druipkaarsachtig. De efficiëntere aftapovens gebruikte men vanaf de laat Romeinse periode (zie fig. 2.4). De slak vloeide via een gat onder uit de oven weg. Deze slakken hebben aan de bovenkant het typische stroompatroon van weggestroomd kaarsvet. In Nederland waren volgens Joosten (2004) drie gebieden waar in het verleden grootschalig ijzer werd geproduceerd:

1. Het Vechtgebied (Overijssel) Hier zijn inheems Romeinse nederzettingsresten met kleinschalige ijzerproductie aangetroffen, daterende uit de eerste (ROMV) tot de vierde eeuw na Chr. (ROML) aangetroffen. De productie vond hier plaats in kuilovens met moerasijzererts (limoeniet). In het Vechtgebied is een calciumrijke flux toegepast (Joosten, 2004). In Heeten (Overijssel) is in twee fases een deel van een ca. zes

17 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

ha grote, laat-Romeinse nederzetting (ROML) met grootschalige ijzerproductie opgegraven. De eerste opgraving vond plaats in 1994 door de Rijksdienst voor het Culturele erfgoed (RCE) en de tweede in de jaren 2002-2004 door het Archelogisch Diensten Centrum (ADC). In deze inheems Romeinse nederzetting werd op grote schaal moerasijzererts verwerkt. Er zijn restanten van ca. 200 kuilovens, 45 - 50 ton ijzerslakken en diverse resten van houtskoolmeilers aangetroffen. Volgens schattingen is er hoogstens 30-35 jaar ijzer geproduceerd, waarbij 40 ton houtskool is verstookt (Joosten, 2004). Waarschijnlijk is hiervoor een groot gebied rond Heeten destijds ontbost.

2. De Veluwe (Gelderland) De Veluwese stuwwal in Gelderland was mogelijk het grootste vroegmiddeleeuwse ijzerproductiegebied van Noordwest Europa (Joosten, 2004). De productie vond plaats in de periode zevende (VMEB) tot negende eeuw na Chr. (VMEC), met behulp van efficiënte aftapovens. Men schat de restanten van deze industrie op 110.000 ton ijzerslak. Waaruit men afleidde dat destijds circa 100.000 ton houtskool nodig was om hiermee 55.000 ton ruwijzer te produceren (Joosten, 2004). Het ijzererts bestond hier uit ijzerhoudende klapperstenen (Joosten, 2004). In de stuwwal bevinden zich lange lintvormige klappersteenaders, die gevormd zijn onder druk van het landijs. De kilometerlange aders werden destijds afgegraven in dagbouw. Men vermoedt dat deze industrie de Veluwe verliet toen de ertsaders uitgeput raakten. In het vroegmiddeleeuwse Dorestad werden aanwijzingen gevonden voor export van ijzer van de Veluwe. Deze vroegmiddeleeuwse ijzerindustrie leidde waarschijnlijk niet tot grootschalige ontbossing van de Veluwe, deze ontbossing begon erna (Joosten, 2004). Dat droeg hier mogelijk bij aan stuifduinvorming (NITG/TNO, 2002).

3. Montferland (Gelderland) Op de stuwwal van het Gelderse Montferland zijn tevens resten van grootschalige vroegmiddeleeuwse ijzerproductie aangetroffen. Het Montferland is een hoog stuwwalcomplex dat zich 4 km ten zuiden van het onderzoeksgebied bevindt. Via de Wehlse beek en de Didamsche Wetering was het gebied verbonden met het Oude IJsseldal bij Drempt. Grootschalige ijzerproductie vond hier plaats vanaf de achtste (VMEC) tot de tiende eeuw (VMED) n. Chr. (of mogelijk tot de 11e eeuw (LMEA) (Joosten, 2004). De productie geschiedde met behulp van aftapovens met locale klapperstenen uit de stuwwal als erts. De heer A. Tinneveld heeft in het jaar 1950 een artikel gepubliceerd over de middeleeuwse Liemerse ijzerwinning (Tinneveld, et al, 1953). Zo heeft hij in de jaren 50 van de vorige eeuw 21 oude slakkenhopen ten westen van de Montferlandse heuvels gekarteerd. Deze enorme voormalige slakkenhopen kleurden de grond zwart door de daarin aanwezige houtskoolresten. Men schat de hoeveelheid slakken op 12.000 ton, hieruit is circa 6.000 ton ruwe ijzer geproduceerd, waarvoor 12.000 ton houtskool nodig was (Joosten, 2004). De slakkenhopen werden in de vorige eeuw afgegraven voor wegverhardingen. Tinneveld kwam destijds tot de conclusie dat het een middeleeuwse industrie was van voor 1100 na Chr (Tinneveld, et al, 1953). De aangetroffen slakken hadden een staalblauwe kleur en waren aantoonbaar

18 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt afgevloeid via een gootje (aftapovens). Interessant was dat Tinneveld vermeldde dat meerdere slakkenhopen zich langs beekjes, of op lage terreinen bevonden. Hierin kon makkelijk een kolk uitgegraven worden. De aangetroffen kleine, ronde oventjes waren in de Liemers 100 cm in doorsnede en van leem. De schotelvormige bodem was belegd met natuursteen. De oventjes hadden een aftapgat en een inblaasgat voor de blaasbalgen en produceerden een halfproduct voor smeedijzer. Water was onontbeerlijk bij de ijzerbereiding (Tinneveld, et al, 1953). Het dorp Wehl is de dichtstbijzijnde vindplaats van middeleeuwse ijzerproductie (Tinneveld, et al, 1953).

De vroegmiddeleeuwse houtskoolproductie op de Looërenk bij Zutphen Op de Looërenk bij Zutphen zijn tijdens een opgraving tevens aanwijzingen aangetroffen die wijzen op connecties met de regionale vroegmiddeleeuwse ijzerproductie en boskap. De Looërenk ligt 12 km ten noorden van het onderzoeksgebied. Het gebied bestond in de 9de eeuw uit een groot eikenbos. Op een hoogte van 9 m +NAP zijn hier in clusters 247 houtskoolmeilers uit de 8e en 9de eeuw aangetroffen (Bouwmeester, et al, 2008). Dit betekent dat het gebied op deze hoogte destijds droog was. Zonder twijfel dienden deze houtskoolmeilers voor de ijzerproductie als een mogelijke economische bron voor de stichting van het oppidium Zutphen (de ringwalburcht uit 886 na Chr.) en zijn Hamalandse grafelijke bestuurders (Bouwmeester, et al, 2008). Mogelijk diende een deel van de houtskool voor de ijzerproductie op een opgegraven erf uit 892 n. Chr. bij Leesten. Het bos is in de 9de tot 10de eeuw gerooid. Het eerste plaggendek dateerde hier uit de periode 11de tot 13de eeuw. (Bouwmeester, et al, 2008).

Het eindproduct van de kuilen aftapovens Het eindproduct van deze twee oventypen was door de lage bereikbare temperaturen een sponsachtig, vast materiaal met veel slakinsluitingen en van wisselende en beperkte kwaliteit. Pas door het smeden werden alle verontreinigingen uit het ruwijzer verwijderd en kreeg het voldoende kwaliteit en een gewenste vorm (Werkgroep Geschiedenis IJzernijverheid, 2007). Pas in de veertiende eeuw ontstond in West-Europa het hoogovenbedrijf met hoogkwalitatieve gietijzer (zie § 2.2.2).

19 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

2.2.2 Houtskoolhoogovens in de Oude IJssel regio In 1311 kwam de ontwikkeling van de zogenoemde ‘Stückofen’ in de Harz op gang. Dit is de voorloper van de latere 14de eeuwse houtskoolhoogoven. In de tweede helft van de veertiende eeuw kreeg de voetbediende blaasbalg een vervanger: eentje die werd aangedreven door waterkracht. Met deze betere luchtvoorziening steeg de oventemperatuur geleidelijk aan tot boven het smeltpunt van met koolstof verzadigd ijzer (1135 °C). Vanaf toen sprak men van gietijzer. Een tweede voordeel was dat de oven niet meer hoefde te worden stilgelegd om de ijzerspons te verwijderen. Het vloeibare ijzer kon gewoon worden afgetapt (NITG, 2002). Zo heeft men in de 15de eeuw een hoge smalle oven van ca. 7 meter hoog ontwikkeld, die de warmte van het vuur beter en langer kon vasthouden. Dit was de eerste hoogoven (Kapsenberg, 1982). De eerste ijzermolen in Nederland verrees in het jaar 1689 bij Rekhem aan de Bielheimerbeek (Oude IJssel-regio). De technische kennis had de oprichter opgedaan in Duitsland (WGIJ, 2007). In de periode 1689 tot 1880 was in Oost Nederland sprake van de opkomst van een grootschalige ijzerindustrietak in de vorm van meerdere houtskoolhoogovens. Deze regionale bedrijfstak ontstond vanaf de late zeventiende eeuw vooral in het Oude IJsselgebied (W.G. IJ., 2007, zie fig. 2.5). De specifieke natuurlijke omstandigheden qua grondstoffen (oer en kalk uit de regio, lokaal bos voor houtskool) en energie (watermolens) waren hier het meest ideaal voor het ijzerproductieproces. De werkgroep geschiedenis ijzernijverheid (W.G.IJ., 2007) onderscheidt twee generaties voor de ijzerindustrie langs de Oude IJssel. De bedrijven zijn als volgt ingedeeld (zie tabel 2.1):

Tabel 2.1: Overzicht van ijzergieterijen in het Oude IJsselgebied (1689-heden) samengesteld door de Werkgroep Geschiedenis IJzernijverheid (W.G.IJ., 2007). De laatste houtskoolhoogoven stopte in 1890, waarna deze metaalbedrijven overschakelden op andere technieken.

Eerste generatie (houtskool-hoogovens) Periode Vestigingsplaats Rekhemse ijzergieterij 1689-1810 Rekhem (bij Gaanderen) Sankt-Michaelishutte 1729-1862 Liedern (bij Bocholt, Dl) Diepenbrock & Reigers Ulft (DRU) 1754-1973 Ulft Keppelsche IJzergieterij 1794-1983 Laag-Keppel Isselburger-Hütte (Minerva- Hütte) 1794-heden Isselburg Vulcaansoord 1821-1977 Terborg/Gaanderen Tweede generatie (koepelovens op Periode Vestigingsplaats steenkool) Leopold- Hütte 1856-1908 Empel (Duitsland) Gieterij Doesburg 1893-heden Doesburg Ijzergieterij Vulcanus 1894-heden Langerak Becking & Bongers 1895-1970 Ulft Lovink 1911-heden Terborg

20 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Figuur 2.5: De hoogovens in Oost-Nederland, gesticht eind 17de eeuw tot begin 19de eeuw (WGIJ, 2007) Duidelijk blijkt dat zes houtskoolhoogovens in deze periode langs de Oude IJssel werden gesticht. Het onderzoeksgebied is met een rode stippellijn omgeven.

Beken en rivieren leverden de nodige energie voor het productieproces en dienden als aan- en afvoer van grondstoffen en producten. De oorspronkelijke ijzergieterijen van de eerste generatie (1689 tot 1880) waren allen noodzakelijkerwijs aan het water van Oude IJssel gelegen (fig. 2.5 en 2.6). De oerbanken in het Oude IJsseldal leverden eerst het vele oer voor de hoogovens. De energie voor het goedkoop aandrijven van de blaasbalgen, werd gehaald door een systeem van een watermolen met rivierstuw. Na 1850 waren de nieuwe gieterijen van de tweede generatie langs de Oude IJssel met de technisch betere koepelovens daar niet meer van afhankelijk (De Beukelaer, 1990). Zij zochten een plek naast een spoorlijn. Het landschap rond de ijzergieterij van Keppel in het jaar 1844 en het onderzoeksgebied verder stroomafwaarts van het Oude IJsseldal bij Drempt zag

21 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

er destijds als volgt uit (fig. 2.6). Het onderzoeksgebied bestond naast de geulen uit veel natte weilanden (groen) met veel sloten en enkele akkers op de hoogste terrasrestruggen. In de winter diende het onbewoonde gebied als een rivieroverstromingsvlakte. De destijds nog volop actieve houtskoolhoogoven, de ijzergieterij van Laag Keppel, lag met zijn stuw circa 3 km stroomopwaarts aan de gesplitste noordelijke tak van de Oude IJssel. De zuidelijke tak heette de Molenbeek, het gebied er tussen had de naam Het Eiland. Een historische detailkaart uit het jaar 1629 (niet afgebeeld) toont dat de situatie voor de rivier bij het Hommeke destijds niet verschilde met de situatie in 1844 (fig. 2.6). Het feit dat de ringwalburcht Hombeeck, wegens strategische redenen, ook al naast deze noordelijke riviertak lag, doet vermoeden dat de 10de eeuwse ligging van de Oude IJsselgeul niet veel verschilde met de situatie van 1844.

Figuur 2.6: Uitsnede van de Topografische kaart van Hengelo en omgeving uit het jaar 1844 (nationaal archief, 2009) met het oostelijke deel van het onderzoeksgebied (rode stippellijn). Ten westen, stroomopwaarts van het onderzoeksgebied, splitste zich de Oude IJssel in twee geulen deze kwamen weer samen bij Laag-Keppel. Hier 3 km oostelijk bevond zich ook de destijds nog volop actieve houtskoolhoogoven (ijzergieterij). De kaart toont het landgebruik en de actieve riviergeulen. De witte vlakken bestaan uit akkerland, de groene uit weiland, blauw gekleurd zijn de destijds actieve waterlopen.

De houtskoolhoogoven van Laag-Keppel lag, net als die in Ulft en de andere plaatsen, direct langs de Oude IJssel (fig. 2.7). Op de kaart uit 1844 blijkt dat de rivier destijds nog zijn oude natuurlijke meanderende loop kende met de vele dode takken (hanken) ernaast. Dit verspreidingsprincipe blijkt ook uit het fenomeen van de 19de en 20 eeuwse Limburgse zwarte beken. De sedimenten van deze beken veroorzaakten stroomafwaarts karakteristieke kolensliblagen in de uiterwaarden van de grote rivieren (zie § 2.4). Door het stroomafwaarts wegspoelen van allerlei afvalstoffen van deze houtskoolhoogovens is het goed mogelijk dat een karakteristieke vuile laag kon

22 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

sedimenteren in de diverse lagere stromingsluwe inhammen van oude hanken en verzande geulen van het onderzoeksgebied. Uit een kaart van het oostelijke Oude IJsseldal (zie § 2.5.1, fig. 2.10) blijkt dat de laatste drie eeuwen het Oude IJsseldal regelmatig overstroomde. Het water bleef door de diverse stuwen van de watermolens lang in het dal staan.

Figuur 2.7: Detail van de omgeving rond de ijzergieterij van Laag-Keppel op de Topografische kaart van Hengelo en omgeving uit 1844 (Nationaal Archief, 2009). Ten westen, stroomopwaarts van kasteel Keppel kwamen de twee geulen van de Oude IJssel weer samen. De ijzergieterij met zijn watermolen en de stuw bevonden zich vanaf het jaar 1794 direct ten noorden van de rivier.

2.2.3 Grondstoffen hoogovens Voor de productie van ruwijzer in houtskoolhoogovens waren natuurlijke grondstoffen nodig. De hoofdgrondstoffen waren: oer, houtskool en kalksteen, verder werden nog koolstofpoeder en ook paardenmest gebruikt. De rendabiliteit van de eerste generatie houtskoolhoogovens was sterk afhankelijk van de prijs van de natuurlijke grondstoffen (oer, kalk en houtskool) en de beschikbaarheid van stromend water (energiemolenrad) en lokale arbeidskrachten.

Oer Nederlands oer bestaat uit een verbinding van ijzer, zuurstof en water (ijxeroxidehydraat) waarbij vaak nog kiezelzuur en fosforzuur kunnen voorkomen. Fosfor, een dierlijk mineraal overblijfsel, maakte het ijzer bros en liet zich moeilijk scheiden. IJzeroer ontstaat alleen daar waar constante kwel voorkomt (Kuiper, 2006). Belangrijk bij de oerwinning was dat verwijdering ervan voor de gebruikers de grond, de bewerking en de afwatering verbeterde (W.G.IJ., 2007). Het ijzerpercentage varieerde nogal naar winplaats. IJzerertspercentages van de oer varieerden van 25% (normaal) tot 60%. Het beste erts kwam uit Vorden en Ruurlo (De Beukelaer, 1990). De eerste gebruikte oer kwam uit de directe omgeving van de Oost-Gelderse

23 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt houtskoolhoogovens (W.G.IJ., 2007). Het gebruikte ijzeroer had een hoog fosforgehalte (W.G.IJ., 2007). Het afgraven van het oer vond voornamelijk plaats in het najaar en in de winter. In het begin van de 18de eeuw was de beschikbaarheid van oerlagen in de regio nog groot, maar door uitputting van deze bestanden moest het oer uit steeds verder weggelegen plaatsen aangevoerd worden. Kuiper (2006) schat dat er in zijn onderzoeksgebied (Zuid- Salland en noordelijk Gelderland) op basis van productiecijfers maar 200 tot 400 ha oer is afgraven, terwijl er volgens een door hem ontwikkelde ijzeroerpotentiekaart veel grotere gebieden aanwezig zijn. Hij concludeert dat het bodemarchief weinig is aangetast door het oergraven.

Kalk De kalk (Calciumcarbonaat) werkte tijdens het smeltproces als een flux. Het bond de verontreinigingen uit klei, zand en de veenresten van het ijzeroer tot een slak die kwam bovendrijven tijdens het smelten. De kalksteen werd in Winterswijk en in Munsterland (Duitsland) gedolven (De Beukelaer, 1990).

Houtskool Volgens de Werkgroep IJzernijverheid (W.G.IJ., 2007) was in het jaar 1767 voor de hoogoven in Ulft 46 - 53 procent van alle uitgaven voor houtskool bestemd. In het najaar en de winter vond ook het houtskoolbranden plaats (De Beukelaer,1990). Een flink deel van het houtopstand diende tot ver in de negentiende eeuw voor de houtskoolwinning (W.G.IJ., 2007). De prijs van houtskool steeg aan het eind van de 18de eeuw door de toename van het aantal ijzerhutten. Terwijl aan het eind van de 19de eeuw de houtskoolprijs steeg door afname van de aantal hakhoutpercelen door o.a. veranderende landbouwmethoden (W.G.IJ., 2007 en De Beukelaer, 1990). Maar ook de opkomst van op cokes gestookte koepelovens in Duitsland, die vlak bij de steenkoolmijnen lagen, verminderen de winstgevendheid van de houtskoolhoogovens langs de Oude IJssel. Er is in deze periode zeker 560.000 ton (800.000 m3) aan hout gebruikt voor het houtskoolbranden. In 1775-1860 moet het bos met zo’n 2500 ha zijn teruggelopen (de Beukelaer, 1990). Van Wezel (1988) schat dat tot het jaar 1890 3100 ha bos is gebruikt voor de houtskoolhoogovens. Volgens De Beukelaer (1990) werd omstreeks het jaar 1890 de laatste hoogoven gedoofd. Het beroep van kolenbrander verdween als gevolg daarvan.

Koolstofpoeder Van Wezel (1988) beschrijft dat koolstofpoeder werd gebruikt voor het aanmaken van vormzand voor het gietwerk. Vormzand is een menging van zuiver zand en speciale klei en word na vorming keihard. Het toegevoegde koolstofpoeder zorgde ervoor dat het gloeiende ijzer zich niet hecht aan de zandkorrels tijdens het vormgieten. Een gevolg was wel dat de hele fabriek zwart was. De gieterijwerkers leken, volgens Van Wezel, wel mijnwerkers.

24 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Paardenmest Paardenmest werd volgens Van Wezel (1988) gebruikt voor de gasdoorlaatbaarheid van het vormzand. Marechausseekazernes in de dorpen langs de Oude IJssel leverden de paardenmest.

2.2.4 Het productieproces De eerste hoogovenbedrijven (gesticht tussen 1689-1821, zie fig. 2.4) zijn begonnen met de traditionele vorm van ijzergieterij: lokaal gewonnen ijzeroer werd in een hoogoven gesmolten tot ruwijzer met uit de regio afkomstig houtskool als brandstof. Rivieren zoals de Oude IJssel en enkele zijstromen werden ter plekke gestuwd om voldoende water te hebben voor het waterrad, deze leverde de energie voor de blaasbalgen. Deze eerste ijzerhutten hadden in de 18de eeuw het uiterlijk van een grote boerenschuur met een grote schoorsteen en een groot waterrad ernaast in de rivier (zie fig. 2.8 en voorpagina scriptie B). De constructie van de hoogovens in Oost-Nederland vertoonde weinig variatie.

Figuur 2.8: Reconstructietekening van een Oude IJssel Hoogovenbedrijf in het jaar 1836 met waterrad en blaasbalg (WGIJ, 2007). De hoogovenschacht was 6,5 m hoog, gemetseld uit bakstenen en van binnen bekleed met Bentheimer zandsteen. De mond was 60 cm wijd, de buik was 1,60 m.

Het hoogovenbedrijf was een seizoensbedrijf dat continue werkte, met alle problemen van dien (W.G.IJ., 2007). In de 18de eeuw kwam 75% van de in Nederland geproduceerde gietijzer van het gebied van de Oude IJssel (Verloren van Themaat, 1966). Van Wezel (1988) beschrijft dat vóór het jaar 1880 de houtskoolhoogovens alleen werden opgestart in de wintermaanden. Dit was namelijk de rustige periode in de landbouw. Gewerkt werd toen in campagnes van 6-8 maanden, later (na 1880) werden het 46 weken per jaar. De waterstand in de Oude IJssel was dan ook hoger. Het waterrad dreef de blaasbalgen voor het vuur aan en over de (destijds) ondiepe rivier kon aan- en afvoer plaatsvinden. De oer werd dan ook in een “campagne” aangevoerd en verwerkt. De oven brandde steeds door tijdens de campagne, zodat in ploegen gewerkt moest worden. Volgens Van Wezel (1988) en de Werkgroep Geschiedenis IJzernijverheid (W.G.IJ., 2007) werden 16 tot 20 maal per 24 uur ladingen in de mond gestort. Naast het vaste personeel op een houtskoolhoogoven, zoals de directeur, boekhouder, huttemeester met knechten, vormmeester met gezellen en een zandvormer met een helper was er nog een grote groep losse arbeiders die in dagloon werkten (WGIJ, 2007). Dit waren onder andere: timmerlieden, treders, koolmeesters, oerwassers, oerhouwers, akenvaarders, kalkkloppers, kogelkloppers, plaatknechten (zandvormers), smeden, vormers, afwegers en

25 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt poetsers. Verder had men nog de vele toeleveranciers van oer, houtskool, kalk en paardenmest. Het aantal werklieden bedroeg voor Laag-Keppel ongeveer negentig. Volgens de Werkgroep (W.G.IJ., 2007) lag de hoogoven in de jaren 1850 -1864 jaarlijks twee tot vier maanden stil om hem van binnen opnieuw met stenen te bekleden. Men vermeldt nog dat door de zware werkomstandigheden door de hitte, het stof, het zware tilwerk, destijds de zedelijkheid voor het personeel te wensen over liet. Een ooggetuige rond het jaar 1880 beschreef de Keppelse ijzergieterij, als een gebouw met geblakerde muren en zwart berookte daken. Op het voorplein lagen destijds grote hopen erts, slakken en roestig oud ijzer (Craandijk, 1880). Een hoogoven kon maximaal ca. 46 weken onafgebroken produceren (W.G.IJ., 2007), daarna moesten reparaties volgen. Vanaf 1850 kwamen in de Oude IJsselstreek de eerste technologisch betere koepelovens als opvolger van de hoogovens. In Keppel werd de koepeloven uit 1848, die gestookt werd met geïmporteerde steenkool, alleen gebruikt als de hoogoven werd gerepareerd (Craandijk, 1880). Na 1880 gingen de overgebleven gieterijen steeds vaker het hele jaar door produceren. Waarbij periodiek koepelovens werden ingeschakeld. Deze werden met cokes gestookt, waardoor langzamerhand de hele houtskoolmeilerindustrie wegviel in de regio. De laatste houtskoolhoogoven (Vulcaansoord) werd in 1890 gedoofd (W.G.IJ., 2007). Na 1890 zijn deze ruwijzer producerende bedrijven overgegaan naar het verwerken van metaal op soms andere plekken in de regio. Men was niet meer afhankelijk van de rivier voor waterkracht, wassen van het oer en vervoer. Het metaalbedrijf in de regio was sindsdien een typisch veredelingsbedrijf geworden (De Beukelaer,1990).

2.2.5 De producten Voor de introductie van de koepeloven maakten de hoogovenbedrijfjes tot in de 19de eeuw gietstukken rechtstreeks van ruwijzer uit erts of oer. De eerste zo verkregen producten waren niet heel erg sterk en vrij bros (W.G.IJ., 2007). De eerste 17de eeuwse hoogoven aan de Bielheimerbeek in Rekhem (1689) maakte eerst vooral oorlogstuig: bommen en kogels. In de 18de eeuw neemt het aantal bedrijven toe, naast oorlogstuig neemt in de 19de eeuw vooral de vraag naar huishoudelijke artikelen toe: haardplaten, potterie en siergietwerk.

Vanwege het hoge fosforgehalte van het ijzeroer produceerden de hoogovens dunvloeiend ijzer, dat beter geschikt was voor dunwandige producten, zoals huishoudelijke producten (W.G.IJ., 2007). Men maakte later veel gebruiksartikelen zoals: lantaarnpalen, gasleidingen, straatkolken, grafmonumenten, tuinmeubels. Deze beperkende factor van het fosforhoudende Nederlandse oer leverde na 1865 een dubbel voordeel. Invoering van het Thomasprocédé in de staalbereiding levert aan het eind van de 19de eeuw als nevenproduct een meststof op. Deze zwartgrijze meststof heet Thomasslakkenmeel (zie tabel 2.2). Tevens kregen Duitse hoogovenbedrijven zo weer volop belangstelling voor Nederlands oer (W.G.IJ., 2007). Thomasslakkenmeel is fijngemalen hoogovenslak, het bevat calciumfosfaat, ijzeroxide en kalk.

26 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Tabel 2.2: Hedendaagse informatie over Thomasslakkenmeel en metaalslakken kunstmest. (1) Lijst van de typen EG-meststoffen, Thomasslakkenmeel: bereidingswijze en huidige hoofdbestanddelen volgens de Europese Unie in 2002 (bron 1: phyllis, 2008), Metaalslakken als kunstmest (bron 2: Bloemen Marien, 2008).

Typeaanduiding Bereidingswijze en hoofdbestanddelen

Thomasslakkenmeel Tegenwoordig in staalfabrieken verkregen door bewerking van fosforhoudend Thomasfosfaat gietijzer. Het verkregen product heeft als hoofdbestanddeel: calciumsilicofosfaat en

Thomasmeel (1) bevat 12% P2O5 (Fosforzuuranhydride). Dit is oplosbaar in mineraalzuur, waarvan ten minste 75% van het aangegeven

gehalte oplosbaar is in: 2% citroenzuur of 10% P2O5 Fosforzuuranhydride. Slakkenmeel= {5Ca(NO3)2.NH4NO3.10H2O} Metaalslakken Ca4P09 = vierkalkig fosfaat, oplosbaar in zwak zuur (kunstmest) (2) Kleur: zwartgrijs poeder Bevat: 17% zuivere fosfor, Basische werking, traagwerkend

Het Thomasstaal was goedkoper dan het staal destijds verkregen uit het oudere Bessemerprocédé, enerzijds door de inzet van goedkopere ertsen, anderzijds door de verkoop van de fijngemalen slak als kunstmest, het zogenaamde Thomasslakkenmeel.

2.2.6 Afvalstoffen houtskoolhoogovens 1689 tot 1890 Om de vorming van een in de periode 1689 tot 1890 door de hoogovens veroorzaakte vuile laag in mijn onderzoeksgebied te kunnen verklaren, wordt eerst vanuit de verzamelde literatuur een indruk gegeven van de afvalstoffen die destijds door een houtskoolhoogoven werden geproduceerd. Een hoogoven veroorzaakte destijds de volgende afvalstoffen: slakken en puindeeltjes, mineraalrijke as en zand.

Slakken en puindeeltjes Bij het smelten van oererts komt slak vrij als afvalprodukt van het hoogovenproces. Slakken zijn de harde, gestolde verontreinigingen uit het ijzer. Ze waren onregelmatig gevormd en hadden een blauwachtige kleur (Van Wezel, 1988). De slakken bleven door hun geringere dichtheid drijven op het vloeibare ijzer en werden uit de smeltkroes handmatig weggeschept (WGIJ, 2007). De hoogovens werden na maanden stilgelegd voor reparaties van de binnenmantel van de schoorsteenpijpen. De binnenmantel werd na elke campagne opnieuw opgemetseld met baksteen. De smeltkroes en het gestel werden dan tevens uit nieuw Bentheimer zandsteen opgetrokken.

Mineraalrijke as De hoogovens brandden maandenlang continu in het begin in de wintercampagnes, en werden alleen stilgelegd voor reparatie. De as-uitstoot van de korte schoorsteenpijpen van de houtskoolhoogovens veroorzaakten waarschijnlijk hoge concentraties aan mineralen in de directe omgeving van de ijzerhutten. De muren en daken van de hoogovengebouwen waren destijds zwart geblakerd (Craandijk, 1880). De werknemers van de hoogovens zagen door het gebruik van de koolstofrijke natuurlijke, werken afvalstoffen er uit als mijnwerkers.

27 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Zand Als de oerbrokken op het hoogoventerrein werden aangevoerd, moesten ze eerst gebroken worden en vervolgens gewassen met rivierwater. Oer bestaat uit brokken geoxideerd ijzer maar tevens bevat het veel zand en leem. Al dit aangevoerde siltige zand moest worden afgevoerd.

2.3 Kolensliblagen mijnindustrie (ca. 1870 – 1967)

In Nederland zijn voorbeelden bekend van vroege industriële vervuiling met vervuilde sliblagen in het aquatisch milieu. Als bekend voorbeeld kan genoemd worden het Limburgse fenomeen van de vroegere “zwarte beken” en de kolenslibgronden in de uiterwaarden van de grote rivieren. Deze lagen zijn veroorzaakt door afvalstoffen van de Duitse en Limburgse mijnindustrie. Deze afvalstoffen hebben, volgens bodemkundig onderzoek, langs de grote rivieren zoals de Rijn, Maas en de Waal herkenbare kolensliblagen afgezet.

2.3.1 Vervuiling mijnindustrie (19de tot 20ste eeuw) De eerste Duitse kolenwinning in het Ruhrgebied veroorzaakte in het 19de eeuwse Limburg al omstreeks het jaar 1837 n. Chr. vervuiling van de rivier de Worm bij Rolduc (Van Zon, 1999). Het Duits-Nederlandse riviertje de Worm is een zijtak van de rivier de Rur. Men loosde in die periode al afvalstoffen van mijnen in het riviertje dat in Limburg een vervuilende laag met zwarte slijk op zijn oevers opleverde. In het Duitse Ruhrgebied kende men in het midden van de 19de eeuw millieuverontreiniging veroorzaakt door o.a. de mijnindustrie (Van Zon, 1999). In het begin van de vorige eeuw veroorzaakte de steeds groeiende Nederlandse kolenwinning grootschalige vervuiling in het aquatisch milieu in Limburg. De Staatmijnen gingen vanaf 1919 cokes uit vette steenkolen produceren. Hierbij kwamen grote hoeveelheden fenolhoudend blus- en afvalwater in de beken terecht. Ook was er sprake van luchtverontreiniging, zowel als gevolg van de stoffen die tijdens het stoken vrijkwamen, als van de dampen die bij het blussen vrijkwamen. (Van Zon, 1999). De zwarte vervuilingslaag in de beken werd veroorzaakt door het wassen van de kolen. Bij dit proces werden de lichtere kolen van de zwaardere mijnstenen gescheiden, waarbij het vuile waswater in de beken werd geloosd (Van Zon, 1999). Dit water bevatte zichtbare en onzichtbare restanten van het wasproces. De kleine, zichtbare slibdeeltjes en de kooldeeltjes vertroebelden de voorheen heldere beekjes. Onzichtbaar waren de giftige fenoldeeltjes. Stroomafwaartse sedimentatie van dit mijnafval leidde tot geleidelijke ophoging van de beddingen en daardoor geringere afvoercapaciteit van deze waterlopen. Hierdoor traden bij grote watertoevoer, zoals heftige regens, de beken buiten hun oevers en veroorzaakten schade aan de akkerbouw en weiden. De achtergebleven kolenslibdeeltjes en de in het waswater opgeloste fenoldeeltjes veroorzaakten dat vee het gras niet meer wilde eten en dat dieren ziek werden en stierven (Van Zon,1999). Ook zou het drenken van het vee met het verontreinigde beekwater

tot ziekten hebben geleid. Fenol (C6H5OH) of Hydroxybenzeen is een giftige, witte organische zuur uit steenkoolteer met een sterk bittere geur, het heeft een visgeur in oppervlaktewater (Kloeg, 1991). De “zwarte beken” en hun overstromingen leidden in het begin van de vorige eeuw tot vele processen

28 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

tegen de mijnbouwbedrijven (Van Zon, 1999). Vanaf 1933 ging men deze beken kanaliseren en verharden om opslibbing van mijnslib tegen te gaan. Ook werd het afvalwater beter gefilterd maar het was nog niet schoon (Milieudefensie, 1999). De mijnen bleven tot hun sluiting in het jaar 1967 hun afvalwater op de Limburgse beken lozen. Uit deze periode zijn de kolensliblagen langs Maas en Waal achtergebleven. Recent zijn deze beken weer heringericht en meanderend gemaakt.

2.3.2 Verspreiding kolensliblagen De grote rivieren (Maas, Rijn en Waal) voerden veel kolenslik afkomstig uit de Duitse en Nederlandse kolenmijnen af. Kolensliblagen bevinden zich vooral in de laagste delen van de uiterwaardafzettingen, als zwarte bijmenging of als zwarte bandjes (Stiboka, 1975). Kolenslibgronden komen veel voor in de uiterwaarden langs de Waal tussen Lobith en Nijmegen (Mulder et al, 2002). Ze zijn afkomstig van kolenwasserijen van de bruin- en steenkoolmijnen uit het Ruhrgebied. Laag gelegen uiterwaarden worden regelmatig overstroomd (gemiddeld meer dan 30 dagen) en zijn alleen door een lage oeverwal of zomerdijk van de rivier gescheiden. Via strangen en oude geulen stroomt het water met een geringe stroomsnelheid op en af. Hierdoor heeft het water een lange verblijftijd in het systeem, waardoor sliblaagjes makkelijk kunnen sedimenteren in laagtes (Stortelder et al, 2005). In de uiterwaarden vlak tegen de zuidwand van de Waaldijk bij Oosterhout is een kalkrijke, veelal donkergekleurde toplaag aangetroffen (Mulder, et al, 2002). Deze bestaat uit lichte zavel dat is verrijkt met kolenslib. Men identificeerde deze laag als een kolenslibgrond die is ontstaan vanaf het jaar 1870, deze gronden zijn tevens door Mulder aangetoond in het herinrichtinggebied “Ooypolder” (Mulder, et al, 2002). Vooral na de tweede helft van de 19de eeuw nam de mijnbouw in het Ruhrgebied grootschalige vormen aan wat tot verdere verspreiding van kolensliblagen leidde (Mulder, et al, 2002). Grootschalige verspreiding van de kolensliblagen in de Nederlandse uiterwaarden van de Maas en Waal vond, volgens deze literatuurstudie, vooral plaats in de periode van de hoogste productie. Dat was in de periode ca. 1870 tot 1967. Vanaf 1933 ging men in Limburg het afvalwater meer filteren, mogelijk dat de sedimentatie in de Maas iets afnam. Deze kolensliblagen kunnen dienen als chronostratigrafische marker van laagpakketten.

2.4 Verbeteringen stroomregime Oude IJssel (1890–1963)

Om een beeld te krijgen van het stroomregime destijds van de Oude IJssel is een studie gemaakt van de situatie waarin de rivier verkeerde voor en ná de periode van de hoogovens in 1890. Hieruit kunnen de sedimentatieprocessen en bodemlagen die gedurende het veldonderzoek zullen worden aangetroffen, beter verklaard worden.

2.4.1 Situatie vóór 1890 Het stroomgebied van de Oude IJssel heeft een helling van het zuidoosten naar het noordwesten. Het verhang tussen Winterwijk en Doesburg bedraagt 41 m

29 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

(Vos & Stork, 1980). De afwatering van de Oude IJssel was in 1890 zeer slecht en de rivier was in de periode daarvoor volkomen verwaarloosd. Vóór 1880 lagen in de kronkelende en ondiepe Oude IJssel zes stuwen voor watermolens. Figuur 2.7 geeft een overzicht van het 124.000 ha grote stroomgebied van de Oude IJssel in Nederland en Duitsland. Hiervan ligt ca. 87.000 ha in Duitsland (Verloren van Themaat, 1966). Zo melden Vos en Stork (1980) dat in het jaar 1883 het gehele stroomgebied van de Oude IJssel was geïnundeerd door de slechte toestand van de rivier (zie fig. 2.9 en 2.10). Zij vermoedden dat rond het jaar 1000 na Chr. meer dan 50 % van het stroomgebied bij tijd en wijle onder water heeft gestaan.

Figuur 2.9: Overzichtskaart van het stroomgebied van de kleine rivieren in oostelijk Nederland volgens Verloren van Themaat (1966). Het onderzoeksgebied is globaal met een rode ruit aangegeven.

Lage delen van het onderzoeksgebied hebben voor de kanalisatie en bedijking in de vorige eeuw (1963) eeuwenlang te maken gehad met periodieke wateroverlast (Verloren van Themaat, 1966). Het onderzoeksgebied is niet zoals de rest van de Liemers in de Late Middeleeuwen en later bedijkt. Dit blijkt ook uit het zeer sporadisch voorkomen van bebouwing uit de afgelopen eeuwen (alleen op hoge plekken) en de aanwezigheid van vier terpen in het zuiden van het onderzoeksgebied. Het landschap van het onderzoeksgebied stond in de 18de en 19de eeuw in de winter regelmatig onder water door afvoer van regenwater uit het oosten. Dijkdoorbraken tussen Bislich en Lobith leverden in de afgelopen drie eeuwen veel wateroverlast op voor het Oude IJsseldal en de Liemers (Driessen et al, 2000). Driessen noemt tevens de jaren na 1707 (zie fig. 2.10) als jaren met grote wateroverlast voor de Liemers en het Oude IJsseldal. Vooral door het aanleggen van het Pannerdens Kanaal (gereed 1707) werd de verzande Oude Rijn langs Oud-Zevenaar weer actief waardoor de Liemerse bandijk in de eeuwen erna diverse malen doorbrak. Hierdoor overstroomden de Liemers en het Oude IJsseldal met de twee huidige plangebieden de afgelopen drie eeuwen vaak. Het water binnen het onderzoeksgebied kwam zo van drie kanten, aangezien vanuit het oosten het bovenstroomse overstromingswater (en

30 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

regenwater) kwam, vanuit het zuiden via de Didamsche wetering kwam het overstromingswater van de Liemers en vanuit het westen stuwde het afstromende water op het water van de IJssel.

Figuur 2.10 Overzicht van dijkdoorbraken tussen Bislich en Lobith in de laatste eeuwen (Driessen, et al, 2000). Overstromingswater van de Rijn veroorzaakte in combinatie met hoge IJsselstanden grote wateroverlast in het Oude IJsseldal (onderzoeksgebied) en de Liemers

De Achterhoek en het onderzoeksgebied stonden in natte tijden regelmatig onder water terwijl de rivier nog in de periode vóór 1890 (Verloren van Themaat, 1966) haar middeleeuwse oertoestand had (zie fig. 2.6 & 2.7). De rivier slingerde in een eindeloos aantal bochten door het land en veranderde herhaaldelijk zijn loop. Tevens schuurde hij diepe kolken uit en wierp zandbanken op.

In Duitsland was men al in 1783 begonnen met kleine verbeteringen aan de afwatering. (Vos & Stork, 1980). In Duitsland werd de rivier vanaf 1884 grotendeels ingedijkt, wat benedenstrooms in Nederland grote waterbergingsproblemen gaf. Dit leidde vanaf 1890 tot een gezamenlijke aanpak. Verloren van Themaat (1966) vermeldt uitvoerig hoe vanaf 1890 de Duitse en Nederlandse overheden gezamenlijk grote verbeteringen aan de afwatering en de bevaarbaarheid doorvoerden van de Oude IJssel. In de perioden 1890-1899, van 1925-1928 en van 1940-1963 zijn er enorme verbeteringen aan het stroomregime en afwatering van de rivier in Nederland en Duitsland uitgevoerd. In Nederland werden bochten afgesneden, het verval werd met éénvijfde verhoogd en het profiel drie tot zevenmaal verruimd (Mombarg & Thoben, 1984). Het stroombed was in 1890 bij brug Muldera (Laag Keppel)

31 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

slechts 15,5 m breed en maximaal 3 m diep. In droge tijden stond de rivier praktisch droog. De geleidelijke verbeteringen leidden tot een toenemende verzanding in Nederland. Een verruiming van het stroombed in Nederland leidde tot grote uitschuring in Duitsland. Er werd steeds van boven (Duitsland) af zand afgevoerd, dat zich in Nederland neerzette waar de stroomsnelheid afnam. Het zand kwam vanwege de stroomsnelheidafname bij Doetinchem echter nooit tot Doesburg, maar wel het fijne slib (Vos & Stork, 1980). Dit werd deels door de Gelderse IJssel afgevoerd. In het onderzoeksgebied heeft zich dus in de periode 1890-1963 (tot de bedijking) mogelijk een hoeveelheid fijn slib afgezet. Dit kwam door de uitgebreide rivierverbeteringen in Nederland en Duitsland in deze periode. In het zuidwestelijke deel van het onderzoeksgebied was slechts een korte zomerdijk aanwezig (zie fig. 2.5). Deze mogelijk laatmiddeleeuwse dijk lag ten westen van de huidige Didamsche Wetering (Bevermeerse weg) en ten zuiden van het Broekhuizerwater. Deze dijk is in jaren 50 van de vorige eeuw deels afgegraven.

2.4.2 De situatie ná 1963 Verloren van Themaat (1966) vermeldt dat ná het jaar 1963 de lengte van de rivier, ten opzichte van het jaar 1890, met 20% is verminderd. Oude meanders en strangen werden gedempt en rechtgetrokken. Tevens werd het verhang met 20% vergroot; het profiel drie tot zevenmaal verruimd; parallel stromende kwelsloten werden aangelegd en stuwen gebouwd. In 1963 werd het zuidelijke deel van het onderzoeksgebied door een hoge winterdijk voorgoed van winteroverstromingen afgesloten. De noordelijke dijk is een zomerdijk, zodat alleen bij extreem hoog water het noordelijk onderzoekgebied zou onderlopen. Dit gebeurt sindsdien zelden meer. Nieuwe sedimentatielagen zijn sindsdien niet meer mogelijk binnen het onderzoeksgebied.

2.5 Verspreiding afvalstoffen houtskool hoogovens

Om de vorming van een in de periode 1689 tot 1890 door de hoogovens veroorzaakte vuile laag volgens de hypothese in mijn onderzoeksgebied te kunnen verklaren, heb ik geprobeerd vanuit de verzamelde literatuur eerst een indruk te krijgen van de afvalstoffen die destijds door een houtskoolhoogoven werden geproduceerd (zie § 2.2.6). In de volgende paragrafen wordt op basis van deze gegevens geprobeerd te berekenen welke afvalstoffen in het milieu van de Oude IJssel terecht konden komen. Hierdoor is het mogelijk om een theoretisch beeld te vormen van de vorming en samenstelling en kleur van een eventuele vuile laag. Op basis van de beschrijvingen van het productieproces veroorzaakte een hoogoven destijds de volgende afvalstoffen: slakken en puindeeltjes, mineraalrijke as en zand.

32 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

2.5.1 Verspreiding slakken en puindeeltjes Boeren die oer kwamen brengen werden soms met slak betaald. Zij verhardden hun zandwegen met dit blauwachtige steenmateriaal. Men kon deze slakken door deze verspreiding overal in de streek tegenkomen (Van Wezel, 1988). Zo werd in 1828 de weg tussen Genderingen en Ulft geheel met hoogovenslakken verhard en in 1848 de weg van Hummelo naar Eldrik geheel van slak voorzien (De Beukelaer, 1990). Deze verdwenen weg bevond zich in het zuidelijke onderzoeksgebied (bijlage 7). Volgens een kaart uit het jaar 1903 had hij de naam Slakweg (Nieuwland, 2005). Reparaties van de binnenmantel van de schoorsteenpijpen leverden veel bakstenen puindeeltjes op, die samen met de slakken in het milieu van de Oude IJsselafzettingen terecht konden komen. Men dumpte de slakken in het begin tevens in depressies en geulen. Uit archeologisch onderzoek, dat het RCE in 2007 op het voormalige terrein van de ijzergieterij te Ulft uitvoerde, bleek dat de voormalige waterloop de Meulebeek was gedempt met slakafval van de ijzerproductie (Schreurs & Van Bers, 2008). Tevens door overstromingen en schoonmaakwerkzaamheden van het personeel kwamen deze vaste afvalstoffen in het sediment van het Oude IJsselwater terecht.

Einde van verspreiding na 1895 Sinds de geleidelijke introductie van het Thomasprocédé in de ijzerindustrie in het jaar 1865 (WGIJ, 2007) of 1878 (Wijngaarden, 2008) kon het schadelijke fosforzuur uit de oer beter gebonden worden en leverde dit een interessant nevenproduct op: Thomasslakkenmeel. Thomasslakkenmeel is de fijngemalen hoogovenslak; het bevat calciumfosfaat, ijzeroxide en kalk en is een prima meststof. Volgens van Wijngaarden is het Thomasprocédé tot de jaren 60 van de vorige eeuw voor hoogovens in gebruik geweest. Kunstmeststoffen zoals Thomasslakkenmeel kwamen vanaf het jaar 1895 grootschalig in gebruik. Slakken bevatten steeds meer zware metalen sinds men ijzerschroot (rond 1850) in de modernere koepelovens is gaan recyclen, daarom is het tegenwoordig verboden om slak te verwerken.

2.5.2 Verspreiding mineraalrijke as (emissie) De emissie van de schoorsteen van de houtskoolhoogovens bestaat uit de uitstoot van minerale stoffen (verontreinigingen) uit as. De manier waarop de stoffen zich verder in de omgeving verspreiden hangt af van: de hoogte van de schoorsteenpijp, de windrichting, de temperatuur, de aard van de stof (soortelijk gewicht, zoals fijn stof). De hoogovens brandden maandenlang continu in het begin in de wintercampagnes, en werden alleen stilgelegd voor reparatie. De windrichting in het dal is naast de overheersende jaarlijkse zuidwestenwind in de winter tevens noordelijk en oostelijk van richting (landwind). De korte schoorsteenpijpen (7 m) van de houtskoolhoogovens veroorzaakten naar verwachting hoge concentraties aan asmineralen in de directe omgeving van de ijzerhutten. Deze geëmitteerde stoffen worden in de waterrijke omgeving van de houtskoolhoogovens langs de Oude IJssel verdund, verspreid en getransporteerd. Als stoffen na een korte of lange afstand door de lucht te zijn verspreid, op bodem en water van de rivieroverstromingsvlakte terechtkomen, is er sprake van atmosferische depositie. Dit kan droog en nat (neerslag) plaatsvinden. Tevens door overstromingen van het hoogoventerrein en door

33 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

schoonmaakwerkzaamheden van het ijzerhutpersoneel konden deze stoffen in het sediment van het Oude IJssel water terecht komen. In de volgende rekenvoorbeelden wordt een schatting gegeven van de hoeveelheden emissies aan oplosbare mineralen uit de schoorstenen:

Rekenvoorbeeld 1: Totale hoeveelheden as in omgeving hoogovens In de hoogtijperiode van de hoogovens is voor het benodigde houtskool circa 560.000 ton aan hout gebruikt (de Beukelaer, 1990). Dit komt overeen met 800.000 m3 voornamelijk elzen- en berkenhout. Dit zou dus 5.600 ton as (1%) opgeleverd hebben. Stel dat 50% van de as als rookwolk de hoogovenpijp verlaat, dan zou er circa 2.800 ton as destijds in de afzettingen van de Oude IJssel terecht zijn gekomen. De rest van de as bindt zich met de slak in de verbrandingskamer. Deze hoeveelheid as zou dan in 201 jaar (1689 tot 1890) in het stroomgebied terecht zijn gekomen. Hierbij moet worden opgemerkt dat het bos in de periode 1775-1860 met zo’n 2500 ha is teruggelopen (De Beukelaer, 1990). Verbranding van bosrestanten levert volgens recent onderzoek (Phyllis, 2008) 1,2% as met de volgende chemische samenstelling (zie tabel 2.3):

Tabel 2.3: Chemische samenstelling van as van onbehandeld hout van bosrestanten volgens een Zweedse as standaardmethode (Bron: Phyllis, 2008)

As produktiemethode: Swedish ash standard Biobränslen-Bestämning av askhalt SS 187171) CaO K2O P2O5 SiO2 Na2O Al2O3 Fe2O3 TiO2 28,6% 23,9% 11,6% 2,8% 0,9% 0,7% 0,4% 0,1%

Andere verbrande houtsoorten leveren volgens deze informatiebron soms meer (1,2 %) soms minder (0,6%) as op. In deze berekening kan men van gemiddeld 1 procent as per ton hout uitgaan. Uitgaande van de chemische bestanddelen in de geschatte 2.800 ton as (over 200 jaar) levert dit voor de hoogovens langs de Oude IJssel de volgende theoretische totale uitstoot op (zie: tabel 2.4:).

Tabel 2.4: Berekening van de chemische bestanddelen van de as in de theoretische uitstoot van de houtskoolhoogovens langs de Oude IJssel in de periode 1689 tot 1890.

Chemisch bestanddeel as Totale hoeveelheid Gem. hoeveelheid ton/jaar van bosrestanten in tonnen in 200 jaar CaO 801 4,0 K2O 669 3,35 P2O5 325 1,62 SiO2 78 0,39 Na2O 25 0,39 Al2O3 20 0,098 Fe2O3 11,2 0,056 TiO2 2,8 0,014

Rekenvoorbeeld 2: Uitstoot as Keppelse hoogoven in het jaar 1840 De Keppelse hoogoven uit 1794 heeft in de jaren 1815 en 1838 twee belangrijke uitbreidingen gekend (Van den Eerenbeemt, et al, 1982). Dit waren: extra bergplaatsen, een smederij, een slijperij, een “slakkenbak” en andere gebouwen. Volgens Stam (1987) werkten er in het jaar 1817 al 20 werknemers, dit liep op in 1861 tot 90 – 100 (seizoens)werknemers. Volgens het gemeentearchief uit het

34 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt jaar 1854 liet de properheid in de omgeving te wensen over (Van den Eerenbeemt, et al, 1982). Door gebruik van koolstofpoeder in het vormzand werden de arbeiders en het fabrieksterrein zwart (Van Wezel en Sorgedrager, 1988). Zij vermelden dat gedurende de campagne uit de hoogovenpijp een rook- en vuurwolk kwam. De Keppelse hoogoven gebruikte rond het jaar 1840 30 m3 per dag aan houtskolen (de Beukelaer, 1990). De hoogovens van Ulft en Terborg verbruikten 15 à 18 m3 houtskool per dag. Voor 1 ton houtskool is meer dan 8 m3 hout vereist (WGIJ, 2007). 30 x 8 = 240 m3 hout per dag. Verbranding van hout levert gemiddeld 1% as op, waarvan 60 – 90% in de verbrandingskamer achterblijft (Van Dooren et al, 2007). Deze auteur gaat echter uit van een normale open haard. Een hoogovenpijp heeft naar inschatting een hogere gemiddelde asuitstoot, door de hogere temperatuur en de korte lengte van de pijp (6,5 m). De 240 m3 hout levert dus ongeveer 2,4 m3 as per dag op. Stel dat 50% via de hoogovenpijp de fabriek verlaat, theoretisch zou er dus maximaal 1,2 m3 as per dag in 1840 uit de Keppelse hoogoven in de omgeving van de hoogoven en in de Oude IJsselafzettingen terecht zijn gekomen gedurende de oercampagne. In 1840 waren er nog twee andere hoogovens actief, met soms een extra hoogoven. Hierdoor kan de totale hoeveelheid as in de Oude IJsselafzettingen in 1840 globaal geschat worden op 3 tot 4 m3 as per dag. Vooral plaatselijk bij de stuwen in de Oude IJssel moet dit tot een duidelijke vuile laag hebben geleid. Na de geleidelijke introductie van de eerste koepelovens (1850) werd het mogelijk een steeds groter percentage oud materiaal (gietijzer en staalschroot) te gebruiken. Veel van dit schroot was echter voorzien van een deklaag van verf, email of zink, die in de oven verbrandt en als stof uit de schoorsteen verdwijnt of in de slak wordt opgenomen. Recycling van materiaal leverde dus nieuwe milieuproblemen op (WGIJ, 2007). Vanaf 1870 werd er ook geëmailleerd in de bedrijven (De Beukelaer, 1990). Het smeltgedrag van as wordt beïnvloed door de elementaire samenstelling (alkalimetalen, fosfor, chloor, silicium en calcium) en de chemische concentratie van componenten.

2.5.3 Verspreiding zand Als de oerbrokken op het hoogoventerrein werden aangevoerd, moesten ze eerst gebroken worden en vervolgens gewassen met rivierwater. Als gevolg van het wassen spoelde het zand, klei en leem uit de oer in de rivier, wat stroomafwaarts tot verzanding leidde (Van Wezel, 1988, Beukelaer, 1990). In theorie kan deze verzanding leiden tot beddingverhogingen van de Oude IJssel en hierdoor tot verlegging stroomafwaarts van de stroomgeul. Ook het stuwen van het water voor constante wateraanvoer voor de ijzermolens in de Oude IJssel, leidde stroomopwaarts tot verzanding van de rivier. Boeren klaagden destijds dat hun landbouwgronden langs de rivier zo steeds vaker onder water kwamen te staan. Het water van de Oude IJssel werd later steeds zandrijker door verbeteringsmaatregelen die al voor het jaar 1880 in Duitsland werden uitgevoerd. Hierdoor werd de afwatering van de Oude IJssel in Duitsland beter, maar door de verhoogde stroomsnelheid en het verhang werd meer beddingzand stroomafwaarts in Nederland afgezet wat tot problemen leidde.

35 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

2.5.4 Sedimentatie rivieroverstromingsvlakten Het Oude IJsseldal bij Drempt, blijkt uit de literatuurstudie en historische kaarten, is gedurende de hoogovenperiode (1689 tot 1890) een onbewoonbare rivieroverstromingsvlakte, grotendeels bestaande uit weiland en op de hoogste plekken akkerland. Uit een vergelijkbare studie van Alterra in het Beekdal van de Beerze (Sival, et al, 2007) bleek uit andere onderzoeken dat het sedimentatiepatroon in een overstromingsvlakte erg divers kan zijn. Wat betreft sedimentatie zijn de belangrijkste factoren die invloed hebben: topografie, overstromingsduur, de snelheid waarmee de overstroming op komt zetten en zich terugtrekt, de concentratie en de korrelgrootteverdeling van het zwevend sediment, de relatieve bijdrage van verschillende transportmechanismen over de langere termijn en de overstromingsfrequentie (Sival, et al, 2007). Via strangen en oude geulen stroomt het water met een geringe stroomsnelheid op en af. Hierdoor heeft het water een lange verblijftijd in het systeem, waardoor sliblaagjes makkelijk kunnen sedimenteren in laagtes (Stortelder et al, 2005). Thomas Spitzers beschreef in 1989 voor zijn scriptie voor de Universiteit van Amsterdam dat de bovenste delen van de IJsselafzettingen bij Deventer vaak een “grijze vuilsluier” vertonen. Elke hoogoven had voor constante watertoevoer van de bijhorende watermolen zijn eigen stuw in de Oude IJssel. Het maandenlang opstuwen van het zandrijke rivierwater van de Oude IJssel voor de ijzermolens leidde tot wateroverlast stroomopwaarts van de stuw. Al in het jaar 1781 klaagden de boeren bij Rekhem over wateroverlast voor hun weiden langs de rivier (de Beukelaer, 1990). De boeren langs de Oude IJssel waren vroeger echter gesteld op de overstromingen in de winter i.v.m. de bemestende waarde van het slibrijke water (Verloren van Themaat, 1966 en Vos & Stork, 1980). Bij oude verbeteringsplannen was er lange tijd de eis dat overstroming door wintervloeden niet uitgesloten werd (Verloren van Themaat, 1966). Mogelijk werd de vruchtbaarheid van het humeuze slib tevens verhoogd door verspreiding in suspensie van mineraalrijke afvalstoffen van de vele hoogoventerreinen in het rivieroverstromingsdal van de Oude IJssel.

2.6 Synthese

Het onderzoeksgebied met het Oude IJsseldal bij Drempt is een gunstige locatie voor het testen van de hypothese voor de aanwezigheid van een vuile laag van de voormalige hoogovenindustrie langs de Oude IJssel, om de volgende redenen: • Zes houtskoolhoogovens waren in de periode 1689 tot 1890 stroomopwaarts gevestigd direct langs de Oude IJssel en zijn beken in Nederland en Duitsland (fig. 2.5). • Alle afzettingen van de Oude IJssel uit deze periode stroomden door het onderzoeksgebied (fig. 2.5 en 2.6, 2.7 en 2.9). • Het onderzoeksgebied was in de periode 1689 tot 1890 een onbewoonbare periodieke rivieroverstromingsvlakte. Oorzaken waren destijds: stroomopwaartse, oostelijke dijkdoorbraken (fig. 2.10), doorbraken van de zuidelijke Liemerse bandijk, het opstuwen van water voor aandrijving van de vele watermolens (§ 2.4.1) en de slechte

36 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

waterdoorstroming in het IJsseldal bij Doesburg. Lage delen van het landschap stonden hierdoor lang onder water, waardoor vooral in de laagten langdurig sedimentatie van klei kon plaatsvinden (§ 2.5.4). • Lage overspoelde stukken landbouwgrond waren vroeger door de boeren extra gewild voor de destijds vruchtbare wintervloeden (§ 2.5.4). Dit waren mogelijk zogenaamde vloedvelden uit de beekdalen. • In het jaar 1890 stopte men met de houtskoolhoogovens en hierdoor verdween ook de houtskoolindustrie in het gebied. • De uitgebreide Duitse en latere Nederlandse verbeteringen na 1890 van het bovenstroomse stroomgebied van de Oude IJssel, hadden tot resultaat dat in het onderzoeksgebied vooral slib werd afgezet. • De afzettingen in het lage en voor 1962 onbewoonde onderzoeksgebied zijn door gedurig gebruik als landbouwgebied mogelijk grotendeels intact gebleven. • Een mogelijk vergelijkbaar sedimentatieproces van industriële afvalstoffen zijn de 19de en 20ste eeuwse kolensliblagen. Deze bevinden zich in uiterwaardafzettingen van de grote rivieren (Rijn, Waal en Maas). Zij bestaan uit zwarte bijmenging of zwarte banden door sedimentatie van kolenslik uit de 20ste eeuwse Duitse en Nederlandse mijnen (§ 2.4.1). • Na het jaar 1963 zijn er geen fluviatiele afzettingslagen meer mogelijk in het onderzoeksgebied door de aanleg van hoge dijken langs de Oude IJssel (§ 2.4.2). • Op circa 4 km van het onderzoeksgebied op de stuwwal van Montferland vond grootschalige ijzerproductie plaats zeker vanaf de achtste (VMEC) tot de tiende eeuw (VMED) n. Chr. of mogelijk tot de elfde eeuw (LMEA, Joosten, 2004, § 2.2.1). De productie geschiedde met behulp van kleine aftapovens met als grondstof locale klapperstenen uit de stuwwal en houtskool. De restanten bestaan uit slakkenhopen, die zich vaak naast beekjes en geulen bevinden.

Te verwachten karakteristieken vuile laag Op basis van dit literatuuronderzoek zou een eventuele vuile laag van de hoogovens in deze periode de volgende theoretische karakteristieken hebben:

Kleur Grijze (vuile) kleur als gevolg van hoge concentraties aan minerale houtskoolas afkomstig uit de hoogovens (zie § 2.3) langs de Oude IJssel.

Dikte De dikte van de vuile laag zou bepaald worden door de hoeveelheid sediment en overstromingsslib afkomstig van de Oude IJssel (oostelijke zandige afzettingen) en IJssel (westelijke klei afzettingen) die zich in de periode 1689 tot 1890 in het onderzoeksgebied bij Drempt kon ophopen. Stel dat zich in het onderzoeksgebied jaarlijks in deze periode 1 mm lemige klei met roetafzettingen aanslibt. Dan zou de maximale dikte van de laag (200 jaar x 1mm) 20 cm dik kunnen zijn. Een dergelijke sedimentatielaag zou het dikst in depressies en geulen in het rivieroverstromings landschap en het dunst op de iets hogere delen (Sival, et al, 2007). Mogelijk is de vuile laag in de hogere delen van de overstromingsvlakte grotendeels verdwenen door agrarische grondbewerking

37 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

(ploegen, eggen) in de periode na het jaar 1890. Na 1890 is mogelijk in het onderzoeksgebied sprake van extra slibdepositie met andere karakteristieken door intensieve verbeteringen aan de rivier in Nederland en Duitsland (zie § 2.4).

Minerale samenstelling As uit hout bevat veel basische metalen, deze metalen komen makkelijk vrij in de gasfase tijdens de verbranding van het houtskool. Anorganische componenten als metalen komen voor in de vorm van zouten of binden zich in de bodem aan organisch materiaal (zie § 2.3). De laag bevat mogelijk mineralen uit houtskoolas. Onbekend is het of de laag na 1850 door het sporadisch gebruik van koepelovens en steenkool en schroot, concentraties vertoont aan zware metalen, minerale oliën, PAC’s en PCB’s. Dit zal laboratoriumonderzoek moeten uitwijzen. De laag kan tevens sporadisch kleine blauwe slakfragmentjes, houtskool en puindeeltjes als afvalstoffen bevatten.

Verspreiding De eventuele vuile laag stamt van gesedimenteerde afvalstoffen van de zes hoogoventerreinen in het stroomgebied van de Oude IJssel. De afvalstoffen zijn door hoog water tijdens de “oercampagnes” in deze periode vooral in de winterperiode gesedimenteerd. Aangezien de Oude IJssel afstroomt in de IJssel zouden benedenstroomse IJsselafzettingen uit deze periode ook een vuile laag kunnen tonen. Stroomopwaarts in het stroomgebied van de Oude IJssel van de Duitse hoogovens zou deze laag niet mogen voorkomen. Deze laag zou ook niet mogen voorkomen in de IJsselafzettingen tussen Westervoort en Doesburg, aangezien er in deze periode maar 1 hoogoven bij Arnhem (mogelijk) gevestigd was (zie fig. 2.4).

Datering afzettingslagen Deze afvalstoffen van de ijzersmelterijen zijn in de periode 1689 tot 1850 waarschijnlijk vooral van natuurlijke oorsprong, het waren de chemische restanten van houtskool, oer en kalk. Na 1850 stijgt mogelijk het gehalte aan zware metalen in de afzettingen door geleidelijke introductie van koepelovens en ijzerschroot. Tevens daalt mogelijk het percentage houtskoolasafzettingen in deze overgangsperiode tussen 1850 tot 1890. Na 1890 zouden er geen blauwe slakfragmenten, puin en mineraalrijke as meer in de afzettingen mogen zitten. Het percentage zware metalen zou dan wel enorm moeten toenemen, aangezien resterende smelterijen volledig zijn overgegaan op koepelovens gestookt op steenkool en schroot. Vanaf 1870 zouden er ook emaillerestanten in de afzettingen kunnen zitten. De introductie van koepelovens rond het jaar 1850 maakte het mogelijk voor de smelterijen langs de Oude IJssel in Nederland en Duitsland om tevens schroot te gebruiken. De schrootsmelterij vanaf 1850 veroorzaakte mogelijk de eerste concentratie aan zware metalen in de roetlaag. Na 1890 zijn in de nieuwe Oude IJssel afzettingen geen blauwe slakken meer te verwachten, aangezien door het einde van de houtskoolhoogovens en door de invoering van het Thomasprocédé (zie § 2.2.5) alle slakken vermalen worden voor kunstmest. Aangezien er een geleidelijke overgangsperiode (1850-1890) was van het gebruik van de hoogovens (houtskool) naar de koepelovens en de dikte van de vuile laag theoretisch maximaal 20 cm bedraagt, zal het waarschijnlijk niet mogelijk zijn om chemische vervuilingsfases te onderscheiden

38 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt in de waarschijnlijk dunne laag. De grond zal in de hogere delen van het onderzoeksgebied ook geploegd zijn in de zomermaanden van de jaren 1689 tot 1890, zodat er een zekere menging is ontstaan.

39 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

3 Materiaal en Methoden

3.1 Materiaal Het veldonderzoek is uitgevoerd op basis van de resultaten van literatuurstudie. Hierbij zijn de opgestelde landschappelijke verwachting en de onderzoeksvragen in het veld getoetst. Voor het veldwerk is gebruik gemaakt van een veldkaart, boorformulieren, en een complete boorset. Voor persoonlijk vervoer naar en binnen het circa 350 ha grote gebied is gedurende twee maanden veldwerk gebruik gemaakt van eigen vervoer.

Boorset Gebruik is gemaakt van een standaard boorset, ter beschikking gesteld door het bedrijf BAAC, onder andere van een edelmanboor met een diameter van 7 cm van het klei/zand combi-type en een drie cm brede guts. Tevens zijn enkele verlengstangen met bajonetsluiting gebruikt. Tot 1,20 meter is de 7 cm boor gebruikt en indien nodig is de boring verder verdiept met de guts en de verlengstangen. De locaties van de boringen zijn ingemeten met behulp van meetlinten en vervolgens ingetekend op de veldkaart en op de boorformulieren.

Veldkaart Voor aanvang van het veldwerk in het Oude IJsseldal bij Drempt is eerst met behulp van een A 0-plotter een grote veldkaart gemaakt van het onderzoeksgebied op een schaal van 1: 2500. Hierbij is gebruik gemaakt van de meest nauwkeurige topografische ondergrond die beschikbaar was van het onderzoeksgebied. Dit betreft de Grootschalige Basiskaart Nederland (GBKN). Dit is een gedetailleerde topografische kaart van het kadaster. Op deze kaart staan onder andere gebouwen, wegen, bruggen, spoorlijnen, waterlopen, dijken en hoogspanningsmasten aangegeven. Deze kaart is ter beschikking gesteld voor eenmalig veldgebruik door het bedrijf RAAP. De kaart bevatte ook de positiegegevens van het coördinaatsysteem van het Nederlandse rijksdriehoekstelsel. Een top 10 vector kaart is niet gebruikt, deze bevat verouderde topografische gegevens en een te grote afwijking (5 meter) in het veld. Op deze topografische veldkaart zijn met kleurverschillen de huidige hoogten afgebeeld van het gebied. De digitale hoogtenkaart (NAP-hoogten) met een 5 m x 5 m raster, is gemaakt binnen ArcGis (ESRI) met het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN, 2008) dat tevens ter beschikking gesteld is door de Universiteit Wageningen. Hierdoor werden de depressies (geulen) en de hoogten (rivierduinen en het kanaal) zeer duidelijk afgebeeld op de topografie van het gebied. Alle boringen werden in het veld direct ingetekend op deze combinatie veld-hoogtenkaart.

Boorformulieren Voor de beschrijving van de bodemprofielen is in het veld gebruik gemaakt van standaard analoge boorformulieren die zijn aangevuld voor in Nederland gangbaar archeologisch booronderzoek. Om inzicht te krijgen in de bodemkundige en lithologische gesteldheid van de ondergrond, zijn de boringen lithologisch volgens het Nederlands Centrum van Normalisatie (NEN, 1989,

40 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

NEN-5104) en bodemkundig volgens De Bakker & Schelling (1989) beschreven. Beschreven zijn onder andere; textuur, humus- en grindgehalte, zandmediaan, kleur, ijzer en kalkgehalte, reductieniveau, schelpen en andere bodemkundige karakteristieken. Eveneens is gekeken naar archeologische indicatoren in het bodemprofiel, zoals; fragmenten houtskool, aardewerk, vuursteen, verbrande huttenleem, verbrand en onverbrand bot en fosfaatvlekken. Archeologische indicatoren kunnen behulpzaam zijn voor het dateren van bodemlagen.

3.2 Methoden

Inleiding Het veldonderzoek voor deze scriptie is uitgevoerd op basis van de resultaten van het literatuuronderzoek. Het veldonderzoek is uitgevoerd voor twee scripties met twee thema’s. De eerste scriptie behandelde de dynamiek van het landschap van het onderzoeksgebied (LAD-80436, Miedema, 2009b), hierbij is een landschapreconstructie gemaakt vanaf het Laat Glaciaal tot heden. Deze tweede scriptie (LAD-80424) behandeld het specifieke (veld)werk en het achtergrond onderzoek voor de hypothese van de vervuilingslaag. Hierbij is de tijdens het bureauonderzoek opgestelde en uitgewerkte hypothese over de 18de tot 19de eeuwse vervuilingslaag (1689-1890) in het veld getoetst. De eerste scriptie richtte zich vooral op alle aangetroffen bodemlagen voor een reconstructie van de begraven landschappen binnen het onderzoeksgebied (Miedema, 2009b). Deze scriptie richt zich meer op de bovenste delen van de bodemprofielen met de laat-holocene klei. Hierin wordt op basis van het literatuuronderzoek en de hypothese de 18de – 19de eeuwse hoogovenvuillaag vermoed. In het onderzoeksgebied is een grootschalig booronderzoek uitgevoerd om tevens een eventuele vervuilingslaag in kaart te brengen. In totaal zijn de resultaten van 709 boringen bestudeerd. Van deze 709 boringen zijn er 95 langs de Didamsche wetering (Liemers) gezet. Deze 95 boringen vallen buiten het huidige onderzoeksgebied en buiten de twee scripties: LAD-80436 en LAD- 80424. Het huidige onderzoeksgebied voor bestudering van de vuile laag omvat 613 boringen. Deze staan afgebeeld op de boorpuntenkaart (bijlage 2). Het onderzoeksgebied langs de Oude IJssel heeft een oppervlakte van circa 350 hectare. Tevens is een oppervlaktekartering naar metaalslakken uitgevoerd, aangezien uit het bureauonderzoek naar voren kwam dat boeren in de 19de eeuw wegen en veldpaden verhardden met de hoogovenmetaalslakken. Ook zijn aan de hand van de waarnemingen drie profielkuilen gegraven om de laag beter te bestuderen. Ter voorbereiding van het veldwerk zijn diverse KLIC meldingen (kaarten leidingen en buizen) aangevraagd en verwerkt. Tevens zijn alle bewoners, pachters en landeigenaren van het onderzoeksgebied ingelicht en is er om betredingstoestemming gevraagd.

Inventarisatie boorgegevens Tijdens het literatuuronderzoek zijn alle beschikbare gegevens van eerdere voor deze hypothese relevante booronderzoeken binnen het onderzoeksgebied geïnventariseerd. Geologische boordata (DINO, 2009) waren niet relevant voor deze hypothese. Bodemkarteringen van de voormalige Stichting Bodem Kartering (Alterra) waren niet in dit onderzoeksgebied uitgevoerd. Wel zijn de boordata van twee archeologische booronderzoeken uit 2005 en 2007 uit het

41 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt onderzoeksgebied gebruikt. Het eerste is uitgevoerd in het jaar 2005 door de firma RAAP (Schuurman, 2005) en betrof een archeologisch booronderzoek op een circa 11 hectare groot weidegebied in het uiterste zuidwesten van het huidige onderzoekgebied. Er zijn toen door Schuurman en ondergetekende, 57 boringen gezet tot maximaal 3,0 m –mv. De boordata van deze 57 boringen is met toestemming van RAAP bv opgenomen in de boordata van dit veldonderzoek (boorstaten, boringen 23 tot 71). Een tweede archeologisch booronderzoek is door mijzelf uitgevoerd in het noordelijke deel van het huidige onderzoeksgebied voor het kwelslotenproject van het Waterschap Rijn en IJssel. (Miedema & Boshoven, 2008). Met toestemming van BAAC BV en de opdrachtgever zijn de boordata van 22 relevante, gemiddeld drie meter diepe, boringen toegevoegd aan het huidige onderzoek (boorstaten, boringen 23 tot 71). Bestudeerd zijn tevens de boorresultaten van een archeologisch booronderzoek dat recent is uitgevoerd in het uiterste noordoosten van het plangebied (Miedema, 2009a).

Boorstrategie veldonderzoek In het onderzoeksgebied is een groot booronderzoek uitgevoerd, aangezien uit de literatuurstudie bleek dat er uit het onderzoeksgebied te weinig boorgegevens bekend waren. Voor beantwoording van de onderzoeksvragen is in verband met de grootte van het gebied (circa 350 hectare), gekozen voor een boorstrategie in de vorm van korte en lange boorraaien haaks op het stroomdal van de Oude IJssel en zijn vele geulen. Op de topografische veldkaart waren de hoogten en depressies duidelijk afgebeeld. Hoogte- en breedteverschillen bepaalden in het veld de afstanden tussen de boringen in de haakse raaien op de diverse landschapselementen. Bij een brede geul of een brede hoogte konden de boringen verder van elkaar gezet worden. Bij smallere structuren werd soms om de vijf tot 10 meter geboord, terwijl bij brede structuren om de 25 of 50 meter werd geboord in een raai. Koppeling van de boorgegevens aan hun positie en de huidige hoogte moet een goed driedimensionaal beeld opleveren van de ondergrond van het onderzoeksgebied, zodat de onderzoeksvragen kunnen worden beantwoord. Indien in de boringen en aan het oppervlak archeologische resten worden aangetroffen, worden deze resten in kaart gebracht. Deze resten kunnen behulpzaam zijn voor het determineren van de ouderdom van de bodemlagen. De locaties van de circa 613 boringen op de veldkaart zijn als puntlocaties gedigitaliseerd op een digitaliseertafel. Door het gebruik van een zeer gedetailleerde topografische kaart is de locatieafwijking minder dan 1 meter. Er is geboord tot in het grove Kreftenheye 5 beddingzand (eenheid W1), tot een maximale diepte van 5 meter – mv. De hoogteligging ten opzichte van NAP is bepaald aan de hand van de informatie van het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN, 2008) dat ter beschikking gesteld is door de Universiteit Wageningen. Het veldonderzoek heeft plaatsgevonden in de zomer van 2008 en in 2009.

Data-analyse Voor data-analyse en verwerking van de boordata van de boringen is gebruik gemaakt van het bodemkundig computerprogramma Deborah. Dit programma is voor dit onderzoek ter beschikking gesteld door het bedrijf RAAP, afdeling Brummen. Na afloop van het veldwerk zijn de boorgegevens van 709 ingevulde,

42 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt analoge boorformulieren in dit programma ingevoerd. Aangevuld zijn de boorgegevens met een lithologische interpretatie en een litho-stratigrafische interpretatie. De lithologische interpretatie refereert naar de geologische ontstaanswijze van de bodemlagen, zoals: geulvulling, bedding, dekzand, oever- of komafzettingen etc. Deze interpretaties zijn in het veld bepaald op basis van textuur, zand mediaan, humusgehalte of grinderigheid van het opgeboorde materiaal. De litho-stratigrafische interpretatie van formatie en laagpakketten zijn gebaseerd op de studie van De Mulder et al (2003) en Berendsen & Stouthamer (2001). De boringen zijn in Deborah gekoppeld aan de NAP hoogten. De locaties van de 613 boringen staan weergegeven op de boorpuntenkaart (bijlage 2) en worden bodemkundig verklaard in de externe boorstaten. De boorstaten zijn vanuit Deborah als PDF-file als boorkolom met uitleg op A4 formaat af te drukken.

Vondstdeterminatie en verwerking Het opgeboorde materiaal is gesneden met een boormes en met het blote oog geïnspecteerd op het voorkomen van indicatoren voor de hypothese. Deze indicatoren bestaan uit een vuile laag in de bovenste bodemlagen met karakteristieke schilfers lichtblauwe hoogovenslak, fragmenten houtskool en 18de tot 19de eeuws aardewerk. Tijdens dit onderzoek is niet doelgericht gezocht naar archeologische resten, maar indien deze tijdens het booronderzoek werden aangetroffen, dan werden de vindplaatsen globaal in kaart gebracht. Berendsen & Stouthamer (2001) gebruiken archeologische vondsten om stroomgordels beter te kunnen dateren. Doel van het in kaart brengen van vindplaatsen met ijzerslakken in het onderzoeksgebied is uitspraken te kunnen doen over de verspreiding van afvalstoffen van de hoogovens in deze periode. Metaalslakken van oudere perioden werden ook in kaart gebracht. De vondsten werden in het veld verpakt en genummerd, daarna binnen gewassen en gedroogd en voorzien van plastic vondstkaartjes conform Kwaliteitsnorm Nederlandse Archeologie, versie 3.1 (SIKB, 2006a). Alle vondsten zijn na afloop van dit veldonderzoek gedetermineerd door de archeologen: drs. H.B.G. Scholte Lubberink (prehistorie) en drs. H.F.A. Haarhuis (Romeins). De vondsten staan beschreven in de vondstenlijst (bijlage 5). Uit concentraties met vondsten zijn 12 nieuwe archeologische vindplaatsen in het onderzoeksgebied samengesteld (bijlage 6).

De voor deze hypothese relevante vindplaatsen zijn alfabetische genummerd A t/m L. Ze zijn gemeld in het Archis II informatiesysteem van de RACM conform artikel 53 van de Monumentenwet 1988 (zie de archis meldingsnummers bij administratieve gegevens). Tabel 3.1 geeft een overzicht van verzamelde kenmerken van deze vindplaatsen die relevant zijn voor het beantwoorden van de onderzoeksvragen.

43 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Tabel 3.1: Overzicht verzamelde gegevens per vindplaats A t/m L binnen het onderzoeksgebied Oude IJsseldal bij Drempt. Elke vindplaats heeft tevens een eigen vondstmeldings- en waarnemingsnummer binnen Archis-II van het RACM (2009).

Kenmerken Omschrijving Coördinaten/Kaartblad Centraal coördinaat binnen vindplaats Gemeente/Toponiem Huidige gemeente en historisch toponiem vindplaats Maaiveld Diepte/Hoogte vindplaats beneden maaiveld. Bodem Bodem op basis booronderzoek Geomorfologie Geomorfologie op basis booronderzoek Omvang Vondst verspreiding in meters Hoogte maaiveld t.o.v. NAP NAP hoogte maaiveld Hoogte vondstlaag t.o.v. NAP NAP hoogte vondstlaag Complextype Vermoedelijk archeologisch complextype (nederzetting of onbekend) Datering Datering vondsten door archeologen Conservering Intactheid vindplaats Bijzonderheden Oppervlakte- of boorvondsten

De in dit veldonderzoek aangetroffen archeologische vindplaatsen zijn afgebeeld samen met de al bekende vindplaatsen (Archis-II, 2009) op de archeologische kaart (bijlage 7). De beschrijving is opgenomen in bijlage 6.

Vervaardiging van lithologische profielen en kaarten Na invoer van alle boordata en -interpretaties in het programma Deborah, zijn bepaalde raaien geselecteerd en vervolgens geëxporteerd naar het tekenprogramma Autocad. Vanuit dit programma kan men de lithologische dwarsdoorsneden uitdraaien op verschillende papierformaten (zie bijlagen:11 & 12 dwarsdoorsneden). De dwarsprofielen zijn vervolgens nogmaals geëxporteerd naar het tekenprogramma Acrobat illustrator. In dit tekenprogramma zijn de boorprofielen ingekleurd en lithologisch verklaard. Voor het vervaardigen van de diverse kaarten is gebruik gemaakt van ArcGis (ESRI). De codes voor de diverse boorpunten zijn ingevoerd vanuit lijsten die aangemaakt zijn met Windows Excel.

Profielkuilen en monstername Uit de resultaten van het booronderzoek zijn drie locaties met goede waarnemingen van de vuile laag geselecteerd voor het nauwkeurig bestuderen van de laag met behulp van profielkuilen. Gekozen zijn twee locaties ten zuiden en één ten noorden van het Oude IJsselkanaal (bijlage 10). De locaties van de profielkuilen bevinden zich allemaal in dichtgeslibde/verzande restgeulen in het meest oostelijke deel van het onderzoeksgebied. Deze zone van het onderzoeksgebied ligt 2,75 km stroomafwaarts ten opzichte van de voormalige hoogoven van Laag Keppel. De bodemlagen in de drie profielkuilen zijn ingemeten en gefotografeerd (fig. 4.2 t/m 4.5). Van twee duidelijke voorbeelden van de vuile lagen, zijn bodemmonsters voor bodemhygiënisch onderzoek genomen. Deze bemonsterde lagen bevonden zich in de zuidelijke kuil 2 en de noordelijke kuil 3.

Laboratorium onderzoek De beide bodemmonsters zijn op 3 augustus 2009 bodemhygiënisch onderzocht door het bedrijf Agrolab B.V. te Deventer (Van Wijngaarden, 2009). Beide bodemmonsters zijn vanwege de specifieke uitstoot van de hoogovens onderzocht op de aanwezigheid van de volgende mineralen Stikstof (N), Fosfaat

44 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

(P) en Kalium (K). Vanwege de kosten is slechts één van de monsters (monster kuil 3) uitgebreid onderzocht op vervuilende stoffen zoals: zware metalen, Polycyclische Aromatische Koolwaterstoffen (PAK’s), Polychloorbifenylen (PCB,s) en de diverse fracties van minerale oliën (fig. 4.6 en 4.7). De onderzochte bodemlaag met monster drie bevond zich in een verzande restgeul die volgens historische kaarten het dichtst bij de toenmalige Oude IJssel rivier lag. Ook bevond zich in deze sterk siltige donkergrijze zandlaag een duidelijke indicator van de hoogovenperiode: een blauw stukje slakfragment. Concentraties van eventuele vervuilende stoffen of van organische stoffen uit het hoogovenproces moeten na analyse van deze laag duidelijk naar voren komen.

45 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

4 Resultaten en discussie

4.1 Booronderzoek

Inleiding Het veldonderzoek bestond uit een groot booronderzoek (613 boringen) in het onderzoeksgebied langs de Oude IJssel samen met een beperkte oppervlaktekartering. De hypothese wordt getoetst op basis van de veldwaarnemingen. Aan de hand van de boorresultaten zijn plaatselijk profielkuilen gegraven en van enkele boorraaien zijn lithogenetische profielen gemaakt die geïnterpreteerd worden op basis van de hypothese.

Veelvoorkomend bodemprofiel binnen het dal Uit de boringen in het dal blijkt dat een veelvoorkomend bodemprofiel bestaat uit een 30 cm dikke bouwvoor met sterk tot uiterst siltige, matig humeuze, donkerbruine klei. Deze jonge rivierklei (kom of oeverafzettingen) gaat in lage delen van het landschap over in een uiterst siltige, matig humeuze, donkerbruingrijze kleilaag. Deze humeuze kleilagen behoren tot eenheid W4. In de hogere delen van het terras X bevindt zich onder de kleirijke bouwvoor meestal sterk siltige, donkerbruingeel verstoven voormalig beddingzand of eerst een laag met lichtbruingele oude rivierklei (eenheden E1 en W3). Vooral in de lagere terrasdelen in het noorden (zie bijlage 3 en 7) bestaat de bouwvoor vaak uit sterk tot uiterst siltig, zeer tot uiterst grof, fluviatiel zand. Deze verspoelde bovenlaag behoort tot eenheid W5. In het uiterste zuidwesten bevindt deze verspoelde zandlaag zich ook bij Kolkwijk (Angerlo) en op het Leigraafsche veld (bijlage 7). Mogelijk betreft het hier lokale zandige oeverwal doorbraakafzettingen. Vlakbij is een gedempte kolk aangeboord.

Eerste aanwijzingen voor een begraven donkergrijze laag De eerste aanwijzingen voor bevestiging van de hypothese van de vuile laag zijn gedurende het veldwerk (613 boringen) waargenomen. Er bleken in totaal 95 boringen een circa 10- 20 cm dikke, donkergrijze laag onder een 30 cm dikke bouwvoor te hebben (zie bijlage 10). De laag bevindt zich in de lagere delen van het dal tussen de 30 tot 50 cm – mv. In het zuiden en de lagere delen van het dal bestaat de laag meestal uit sterk tot uiterst siltige, matig humeuse klei. In enkele noordelijk boringen bestaat de begraven donkergrijze laag uit sterk siltig, matig humeus zand. Mogelijk komt dat door een locale, sterke stroming van het water destijds in het noorden. De boringen met de aangetroffen donkergrijze laag onder de bouwvoor en hoogovenslakfragmenten in het onderzoeksgebied staan afgebeeld op een hoogtekaart van het gebied (zie bijlage 10). Het lijkt dat de meeste boringen, met een intacte grijze bodemlaag onder de bouwvoor, te vinden zijn in de lage delen (geulen) van het destijds vaak overstroomde landschap van het Oude IJsseldal bij Drempt. Op de iets hogere delen van flanken van de terrasrestanten en rivierduinen is de laag volgens sommige boringen soms ook aangetroffen. Dit blijkt uit de hoger liggende, groenblauw gekleurde dalzones met boringen met de vuile laag (bijlage 10). De dikte van het na het jaar 1890 gesedimenteerde uiterst siltige kleidek (bouwvoor) bepaalt of

46 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

de vuile laag later verploegd is en geheel opgenomen is in de bouwvoor of intact bleef. Ook het landgebruik (weide of akkerland) bepaalt de intactheid van deze ondiepe laag. Hoge en drogere percelen binnen het dal leenden zich voor het jaar 1963 beter voor akkerland, en zijn hierdoor vaker geploegd dan lagere weidepercelen.

Boringen met indicatoren afvalstoffen hoogoven In twaalf boringen in het onderzoeksgebied zijn in de afzettingen kleine lichte fragmenten van glasachtige, blauwe hoogovenslakken aangetroffen (bijlage 10 en tabel 4.1). Deze indicatoren dateren op basis van het literatuuronderzoek uit de periode 1689 tot 1890 (zie § 2.5). Na 1890 stopte men namelijk met het oude houtskoolhoogovensprocédé waarbij de slakken handmatig afgeschept en verwijderd werden. Door het verbeterde Thomasprocédé en het einde van de laatste houtskoolhoogoven werden de hoogovenslakken na 1890 gemalen en gebruikt voor de kunstmestproductie. Vier van deze indicatoren bevinden zich in de donkergrijze laag (zie tabel 4.1).

Tabel 4.1: Boringen in het onderzoeksgebied Oude IJsseldal bij Drempt waarin fragmenten hoogovenslak zijn aangetroffen tijdens het veldonderzoek in de zomer van 2008. Van de vondstlaag worden vermeld: diepte, actuele NAP-hoogte, bodem, kleur, aantal fragmenten hoogovenslak en (vermoedelijke) periode. (* = monster klei).

Boring Diepte + NAP bodem Laag kleur Aantal Kleur slak Periode –mv hoogte (m) soort beschrijving fragm. (cm) 175 45-50 8,28 - 8,23 Ks4 donkerbruin 1 Blauw 1689 - 1890 176 35-65 8.69 - 8,39 Ks4 bruin 1 Blauw 1689 - 1890 177 35-55 9,20 - 9,00 Ks4 donkergrijsbruin 1 Blauw 1689 - 1890 219 35-45 8,70 - 8,60 Ks4 Roodbruin 1 Blauw 1689 - 1890 327 20-40 9,30 - 9,10 Ks4 donkerbruingeel 1 Blauw 1689 - 1890 364 0-30 9,46 - 9,16 Ks4 donkerbruin 1 Blauw 1689 - 1890 381 (*) 25-35 8,91 - 8,81 Ks4 donkergrijs 1 Blauw 1689 - 1890 382 0-25 9,13 - 8,88 Ks4 donkergrijs 1 Blauw 1689 - 1890 396 55-65 9,12 - 9,02 Zs3 lichtbruin 1 Blauw 1689 - 1890 415 30-45 9,31- 9,16 Ks4 donkerbruin 1 Blauw 1689 - 1890 425 0-50 9,21- 9,01 Zs4 bruin esdek 2 Blauw 1689 - 1890 585 50-55 8,85-8,80 Ks4 donkergrijs 1 Blauw 1689 - 1890

• Uit tabel 4.1 blijkt dat er in boringen blauwe hoogovenslakjes in geulen zijn aangetroffen op een hoogte tussen 8.23 m +NAP en 9.46 m +NAP. De aangetroffen indicatoren met de ondiepe, donkergrijze laag en boringen met blauwe hoogovenslakfragmenten zijn in een circelgrafiek qua percentage t.o.v. de 613 boringen uitgezet (figuur 4.1).

47 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Figuur 4.1 Grafiek met de berekende percentages met slakfragmenten en duidelijke waarnemingen van de vuile laag uit de 613 boringen. De meeste waarnemingen bevinden zich in de geulen en lagere delen van het onderzoeksgebied Oude IJssel bij Drempt. De begraven slakfragmenten zijn duidelijke indicatoren voor de 18de en 19de eeuwse hoogovenperiode. Hogere bodemprofielen vertoonden een normale bruingrijze humeuze klei- of zandlaag zonder grijze laag of begraven slakfragmenten.

Boringen met grijze laag in het Oude IJsseldal bij Drempt

1% 1% Normaal bodemprofiel

84% 14% Grijze laag

Normaal profiel met slakfragment Grijze laag met slakfragment

Dat gaf de volgende resultaten:

• De grijze laag is na berekening in 15% (14 + 1) van de 613 boringen in het onderzoeksgebied Oude IJssel bij Drempt aangetroffen (zie figuur 4.1). In totaal 95 boringen hadden een donkergrijze laag onder de bouwvoor. De grijze laag is intact in de lagere delen (geulen) in het onderzoeksgebied. • Ongeveer twee procent (12 boringen) van de boringen in het onderzoeksgebied bevatten kleine slakfragmentjes (zie §2.5.1). Deze boringen bevinden zich in het merendeel in geulen. Hoge trefkans op slakfragmenten is in de buurt van oude veldwegen (bijlage 7). • Soms bevinden zich in de vuile laag tevens kleine rode puinfragmenten en spikkels houtskool (zie §2.5.1). • Een normaal veelvoorkomend bodemprofiel is op de vorige pagina beschreven.

Bodemverstoringen: resultaat boringen en kaartstudie De bodem van boringen in het onderzoeksgebied ten zuiden van de huidige Oude IJssel is grotendeels intact (zie bijlage 9). Slechts 11 van 613 boringen hadden een diep verstoord bodemprofiel. Het noordelijke deel van het onderzoeksgebied heeft, volgens de bestudeerde geomorfologische kaart en de hoogtekaart, enkele zones met soms zeer diep verstoorde bodems door diverse graafwerkzaamheden (ontzandingen) in de 20ste eeuw. Ter plekke van de zandwinput en zijn voormalige grondsluis voor schepen (10 ha) bij Drempt is voor zandwinning (1972) de ondergrond tot 15 m diep –mv. afgegraven (Voorwinden, 2005). Ten oosten van de zandwinningput was een tijdelijke zandopslag gevestigd. Hiervoor is het voormalige oppervlak geëgaliseerd en opgehoogd voor het huidige landbouwgebruik (weiland). Dit deels geëgaliseerde

48 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

en opgehoogde gebied bevat nog wel een grotendeels intact begraven bodemprofiel. Ook hier is onder het plaatselijk opgehoogde bodemprofiel een intacte donkergrijze laag aangetroffen (zie bijlage 10). In de jaren 30 van de vorige eeuw werd door boeren in het noorden van het onderzoeksgebied veel rivierduinzand afgegraven. De verstoorde en afgegraven profielen zijn op de nieuwe bodemkaart (bijlage 14) tevens met een lichte arcering aangegeven. De zone met het 100 m brede kanaal uit de periode 1950- 1963 is tevens diep verstoord. Deze specifieke recente verstoring is op deze kaart bijlage 14 niet aangegeven.

4.2 Lithogenetische profielen met de vuile laag

In totaal zijn binnen het onderzoeksgebied vier boorraaien voor onderbouwing van de hypothese geselecteerd. Van deze boorraaien zijn lithogenetische profielen gemaakt, om de ruimtelijke verdeling van de verschillende lithologische eenheden te tonen (bijlage 12). Deze geselecteerde profielen kunnen de hypothese onderbouwen. Er zijn vijf fluviatiele eenheden onderscheiden (zie samenvatting geologie, § 2.1.1). Deze zijn in lithogenetische profielen (bijlage 11) weergegeven met de codes W 1 t/m W 5, waarbij eenheid W 1 de oudste en W4 & W5 de jongste zijn (zie § 2.1.1). Tevens is er een eolische eenheid (E1) en een organische eenheid (E1) te onderscheiden (zie § 2.1.1). Antropogene bodemlagen, zoals plaggendekken en dijken (rood gekleurd) zijn niet als aparte eenheid onderscheiden. In deze profielen (bijlage 11) is met behulp van arceringen een donkergrijze laag aangegeven in de verschillende eenheden. Deze laag kan zich in de eenheden W4 of W5 bevinden. Archeologische vondsten zijn met een rode codering in deze profielen aangegeven.

Het gaat om de volgende vier lithologische profielen (bijlage 11) in het onderzoeksgebied: • WB1 raai: (Uitsnede) Twee kleine geulen • ZB raai: de Oude IJssel rivier (west) • AD raai: de Oude IJssel rivier (oost) • XC raai: de Elderikse wetering bij boerderij De Beemster

4.2.1 Dwarsprofiel WB1 Profiel WB1 is een uitsnede uit het midden van terras X van het grote dalprofiel WB (zie bijlage 2 en 11, WB en WB1). Het toont meer in detail twee ca. 35 m brede, dichtgeslibde geulen en bestaat uit 10 boringen. De diepst aangeboorde bodemlaag bestaat uit het compacte, uiterst grove zand van eenheid W1 (donkerblauw). Op eenheid W1 ligt een zwak tot matig siltige, eolische zandlaag, die op de hogere delen een fining upwards korrelgrootteverdeling heeft. De vermoedelijk eolische laag is hier geïdentificeerd als eolische eenheid E1 (geel). Deze laag is gestoven in de zuidelijke geul. Op de eolisch eenheid E1 bevindt zich de sterk siltige en zandige, lichtbruingele kleilaag van eenheid W3 (lichtblauw). Deze oude kleilaag heeft beide geulen bijna geheel dichtgeslibd.

49 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

De twee kleinere, circa 20 m brede en 1 m diepe geultjes zijn dichtgeslibd met humeuse, gelaagde restgeul afzettingen van eenheid W4 (groen). In de restgeulafzettingen van eenheid W4 bevindt zich een gearceerde laag. Dit is een 20 tot 25 cm dikke donkergrijze kleilaag bestaande uit sterk tot uiterst siltige, matig humeuze en stevige klei. De laag bevindt zich tussen 8, 59 m en de 9,09 m + NAP. In deze laag bevindt zich een fragment houtskool (code Hk1, boring 191) en een fragment puin (code PA1, boring 212). Het landschap heeft hier als oppervlaktelaag kalkloze kom- of oeverklei van eenheid W4 (lichtgroen). Deze circa 30 cm dikke, uiterst siltige, matig humeuze, bruine klei ligt over de donkergrijze laag heen.

4.2.2 Dwarsprofiel ZB Profiel ZB bevindt zich in het uiterste noordwesten van het onderzoeksgebied (bijlage 2 en bijlage 11, ZB) en toont een doorsnede van de dode tak van de Oude IJsselrivier. De tak is in de periode 1950 tot 1963 afgesloten geraakt door aanleg van het huidige kanaal en de verkeersweg. De raai bevindt zich binnen terras X en bestaat uit 11 boringen. De Oude IJssel bestaat hier uit een 50 m brede en 4 diepe geul en een 30 m brede en 3 m diepe geul. De diepst aangeboorde bodemlaag bestaat het compacte, uiterst grove zand van eenheid W1 (donkerblauw). Op eenheid W1 ligt aan de noordzijde van de geul een zwak siltige, uiterst grove, eolische zandlaag (bruingeel). Deze behoort tot eenheid E1. De onderste geulvullingen (blauw) bestaan uit matig siltig, kalkarm, uiterst grof beddingzand met grindlagen, behorende tot eenheid W2 (blauw). Mogelijk behorende tot vlechtende geulen. In de zuidelijke geul en op eenheid W1 sedimenteerde later de sterk siltige klei van eenheid W3. Hierna kwam een meanderende geul fase, waarbij in de noordelijke geul een sterk tot uiterst siltige zandlaag werd afgezet. Deze vormde een oeverwal tussen de twee geulrestanten. Deze lokale zandafzetting (donkergeel) is geïdentificeerd als behorende tot eenheid W5. Na deze fase verlandden de beide geulen met veen en kalkrijke kleilagen. De veenlagen (paars) behoren tot eenheid E1, en de kleilagen tot restgeulvullingen van eenheid W4. De humeuze klei in boring 671 is sterk kalkrijk en bevat veel schelpfragmenten, wat doet denken aan Rijnafzettingen. De dubbele veraarde veenlaag duidt op schommelende waterspiegels in het verleden. Na deze kleirijke Rijnfases volgden twee of drie lokale fluviatiele verzandingfases (geel en lichtgeel) behorende tot lokale Oude IJsselafzettingen van eenheid W5. De zuidelijke geul is geheel dichtgeslibd met eenheid W4. In de zanderige Oude IJssel afzettingen van eenheid W5 bevindt zich een gearceerde laag. Dit is een 20 tot 25 cm dikke donkergrijze laag bestaande uit sterk tot uiterst siltige, zwak humeus zand. De laag bevindt zich tussen 7,46 m en de 8,41 m + NAP. De noordelijke geul ter hoogte van boring 669, bestaat ook uit dit donkergrijze, humeuze zand. Deze lijkt destijds uitgegraven te zijn voor de afwatering of de scheepvaart. De verzande geul bleef tot 1950-1963 actief en is daarna dichtgestort met recent puinrijk, antropogeen zand (rood).

4.2.3 Dwarsprofiel AD Profiel AD bevindt zich in het noordoosten van het terras X en bestaat uit 6 boringen (bijlage 11, AD). De diepst aangeboorde bodemlaag bestaat uit het compacte, uiterst grove zand van eenheid W1 (donkerblauw). Het zuidelijke

50 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt profiel toont de helft van een oude, vlechtende geul. Deze geul heeft zich 3 m diep ingesneden in eenheid W1. De geul is gevuld met zeer grof fluviatiel, los zand van eenheid W2 (blauw). Eolische activiteit was er ook gezien de laag met zeer grof eolisch zand in boring 473 (bruingeel). In de noordelijke geul en op eenheid W1en E1 sedimenteerde later de sterk siltige komen oeverklei van eenheid W3. Na een langere droge periode, volgde de laatste fluviatiel actieve periode, waarbij eenheid W5 werd afgezet (geel en lichtgeel). De lokale zandige eenheid W5 heeft in het profiel een circa 25 m brede en circa 2 m diepe (beek)geul uitgesleten (geel). Het fluviatiele zeer grove zand is sterk tot uiterst siltig, humeus, kalkloos en bevat dunne kleilagen. In de zanderige Oude IJssel afzettingen van eenheid W5 bevindt zich een gearceerde laag. Dit is een 20 cm dikke donkergrijze laag bestaande uit sterk tot uiterst siltig, zwak humeus zand. De laag bevindt zich tussen 9,07 m en de 9,72 m + NAP. Deze donkergrijze laag wordt tevens afgedekt door een matig tot sterk siltige, matig humeuze donkerbruine zandlaag. Ook deze behoort tot eenheid W5.

4.2.4 Dwarsprofiel XC Profiel XC doorsnijdt een meer zuidelijk gedeelte van de ca. 35 m brede geul (bijlage 11, DO) die zich bevindt onder de huidige Elderiksche wetering, vlabij boerderij De Beemster (bijlage 2 en 7). Het geulprofiel bevindt zich op de zuidelijke rand van het terras X en het laagterras en bestaat uit 8 boringen. Op het hogere zuidelijke laagterras was tot 1970 de voormalige laatmiddeleeuwse slakweg gevestigd. De diepst aangeboorde bodemlaag bestaat uit het compacte, uiterst grove zand van eenheid W1 (donkerblauw). In intacte vorm is het laagterras afgedekt met een ca. 60 cm dikke, zeer grove, matig siltige zandlaag (boring 177 en 178, eenheid W1). Op de eenheid W 1 ligt de sterk tot uiterst siltige, lichtbruingele kleilaag van eenheid W3 (lichtblauw). De aangetroffen geul is circa 35 m breed en is meer dan 3 m ingesleten in eenheid W1. De diepste geulvulling bestaat uit kalkloos, zwak tot matig siltig, zwak tot matig grindig zand, behorende tot de geulafzettingen van eenheid W2 (blauw). De geulvulling bestaat verder uit gelaagd, matig grof, kalkloos geulbeddingzand, behorende tot eenheid W4 (donkergroen). Opmerkelijk is de afdekkende dunne veenlaag (Ahb-horizont, paars, eenheid V1), wat duidt op een korte verlandingsfase van deze geul. De groene kleur geeft restgeulafzettingen van eenheid W4 aan. Spikkels houtskool en fosfaatvlekken bevinden zich in de antropogene, grinderige zandlaag (rood) op eenheid W4 naast en op de rand van de geulvulling. Gezien de vondsten stroomafwaarts bij vindplaats F kunnen deze onderste vondsten uit de vroege ijzertijd stammen. Mogelijk gaat het hier om een jaagpad voor gebruikers van de geul. In de restgeulafzettingen van eenheid W4 bevindt zich een gearceerde laag. Dit is een 20 tot 25 cm dikke donkergrijze laag bestaande uit sterk tot uiterst siltige, matig humeuze en stevige klei. De laag bevindt zich tussen de 8,11 m en 9,20 m + NAP. In deze laag bevindt zich een fragment houtskool (code Hk1, boring 179). Terwijl in boring 177, fragmenten puin, spikkels houtskool en een fragment blauwe hoogovenslak voorkomt. Deze boring bevindt zich naast de voormalige Slakweg. Het landschap heeft hier als oppervlakte laag kalkloze kom- of oeverklei van eenheid W4 (lichtgroen). Deze circa 30 cm dikke, uiterst siltige, matig humeuze, bruine klei ligt over de donkergrijze laag heen.

51 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

4.3 Profielkuilen en monstername

Op basis van duidelijke waarnemingen in geulvullingen van de donkergrijze laag in boringen, is besloten om op twee plekken in het zuidoostelijke gedeelte van het onderzoeksgebied profielkuilen te graven (22 oktober 2008). Op 28 Juli 2009 is er een derde profielkuil gegraven in het noordoostelijke deel van het onderzoeksgebied. Hier bevond zich volgens een recent archeologisch booronderzoek (Miedema, 2009a) een restgeul met een goede waarneming van de laag. Alle profielen zijn bodemkundig onderzocht, ingemeten en gefotografeerd (zie fig. 4.2 t/m 4.5). Van de vuile laag in kuil 2 en 3 is een bodemmonster genomen voor laboratorium onderzoek.

Figuur 4.2 Overzicht van de twee proefputten (22-10-2008). De bovenste twee foto’s tonen de oostelijke profielwand van de eerste proefput, de linkerfoto toont de intacte profielwand, de rechterfoto de profielwand met de gemarkeerde bodemhorizonten. De onderste foto’s tonen de hoekige oostelijke profielwand van de tweede proefput, de rechter foto is van de gemarkeerde wand. Duidelijk is op de foto’s de donkergrijze laag te zien. Het houten maatlatje is 30 cm lang, het witte vlak van de jalon is 50 cm lang.

4.3.1 Profielkuil 1 Deze profielkuil is gegraven op het coördinaat: X 209580, Y 445024. De maaiveldhoogte bedraagt 9,11 m +NAP. Deze profielkuil bevindt zich vlak bij boring 381 en 382 (zie bijlage 10 en 11). Volgens dit booronderzoek bevinden zich hier oude geulen die al grotendeels dichtgeslibd waren in de 18de en 19de eeuw. In deze periode waren de geulen hier laaggelegen depressies in het landschap waarin zich overstromingsslib van de Oude IJssel ophoopte. Vlak bij

52 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

profielkuil 1 (25 m afstand) bevond zich in de 19de eeuw een in 1848 met hoogovenslakken verharde veldweg (zie § 2.5.1). Veldwegen werden destijds door de lokale boeren met afval van de houtskoolhoogoven verhard.

De bodemopbouw van profielkuil 1 (fig. 4.2, bovenste foto’s) bestaat uit een 20 cm dikke donkerbruingrijze bouwvoor (Ap-horizont). De bouwvoor bestaat uit matig humeuze, uiterst siltige, kalkloze klei (Ks4) behorende tot eenheid W4. Onder de bouwvoor bevindt zich een verploegde, 5-7 cm dikke, donkergrijze, sterk siltige, kalkloze kleilaag (Apb-horizont) met een opvallende concentratie aan fragmenten blauwe hoogovenslak (zie foto fig. 4.3). Deze laag behoort tot eenheid W4. Hij bevindt zich hier tussen de 8,91 m tot 8,84 m +NAP. Onder deze laag bevindt zich een lichtgrijsbruine, sterk siltige, kalkloze kleilaag. Dit is een 20 cm dikke, kalkloze Cg-horizont, behorende tot eenheid W4.

Van 50 cm tot 75 cm –mv bevindt zich hier een donkerroodbruine, sterk siltige en kalkloze zandlaag met veel ijzerconcreties (oerlaag, Cc-Horizont). Volgens boring 381 en 382 bevindt de profielkuil zich in de randzone van een maximaal 1,75 m diep geultje. Opvallend is dat alleen vlabij geulen kleine ijzerconcentraties (oerlagen) te vinden zijn. Dit profiel betreft oever- op beddingafzettingen.

Figuur 4.3 Overzicht van de eerste profielwand (oostwand kuil 1, 22-10-2008). In de deels verploegde, donkergrijze laag (eenheid W4) zijn diverse fragmentjes (licht)blauwe hoogovenslak waargenomen. Voor deze foto zijn de slakrestanten in het veld geaccentueerd met blauwe punaises. In de donkergrijze laag zijn houtskool- en puinfragmentjes waargenomen. Deze laag bevindt zich hier tussen de 8,91 m tot 8,84 m +NAP. Onderaan bevindt zich een roodbruine oerlaag.

53 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

4.3.2 Profielkuil 2 Deze profielkuil is gegraven op het coördinaat: X 209.560, Y 445.268, met maaiveldhoogte: 9,38 m +NAP. Profielkuil 2 bevindt zich ter hoogte van boring 419. De bodemopbouw van profielkuil 2 (fig. 4.2, onderste foto’s) bestaat uit een 20 cm dikke donkerbruingrijze, bouwvoor (Ap-horizont). De bouwvoor bestaat uit matig humeuze, sterk siltige, kalkloze klei, behorende tot eenheid W4. Onder de bouwvoor bevindt zich een circa 15 cm dikke, donkergrijze, sterk siltige, zwak humeuze, kalkloze intacte kleilaag (Apb-horizont). Dit is mogelijk de vuile laag uit 18de en 19de eeuw. Van deze laag behorende tot eenheid W4, is een bodemmonster genomen voor een beknopt bodem laboratorium onderzoek (Van Wijngaarden, 2009). Deze laag bevindt zich hier tussen de 9,18 m tot 9,03 m +NAP. Onder deze laag (35 – 55 cm –mv) bevindt zich een bruingrijze, zwak humeuze, sterk siltige, kalkloze kleilaag. Dit is de kalkloze Cg- horizont met geulafzettingen, behorende tot eenheid W4. Volgens de naburige boring 419 (bijlage10) bevindt de profielkuil zich in een maximaal 1,25 m diep geultje. Het betreffen oeverafzettingen op geulen beddingafzettingen.

4.3.3 Profielkuil 3 Deze profielkuil is gegraven op het coördinaat: X 209.673, Y 446.119 , met maaiveldhoogte: 9,44 m +NAP (fig. 4.4 en 4.5). Profielkuil 3 bevindt zich ter hoogte van boring 18 uit een BAAC onderzoek (Miedema, 2009). Er bevindt zich onder deze profielkuil een maximaal 2,50 m diepe restgeul, bestaande uit kalkloze klei met plantenresten en een veraarde, 25 cm dikke veenlaag.

De bodemopbouw van profielkuil 3 (fig. 4.4) bestaat uit een circa 25 cm dikke, donkerbruingele bouwvoor (Ap-horizont). De bouwvoor bestaat uit zwak humeuze, uiterst siltige, kalkloos, matig grof zand (beekafzettingen) met wat puindeeltjes. Deze laag behoort tot eenheid W5. Onder de bouwvoor bevindt zich een circa 20 cm dikke, donkergrijze, sterk siltige, matig humeuze, kalkloze, matig grove, intacte zandlaag (Apb-horizont, beekafzettingen) met rode en gele puindeeltjes (zie fig. 4.4 en 4.5). De puindeeltjes betreffen geen recent puin, maar stammen uit deze vuile laag. De laag bevindt zich tussen de 9,19 tot 8.99 m +NAP. Dit is mogelijk de vuile laag uit 18de en 19de eeuw. Tevens is een klein fragment blauwe hoogovenslak in deze laag waargenomen. Dit is een duidelijke indicator voor deze periode. Van deze laag is een monster genomen voor bodemhygiënisch laboratorium onderzoek (Van Wijngaarden, 2009). Deze laag behoort tot eenheid W5. De onderkant van deze laag lijkt iets uitgeloogd, er bevindt zich een 1 cm lichtgrijs laagje als onderkant, misschien was deze laag zuur of alkalisch (zie fig. 4.4 / 4.5). Onder deze laag (45 – 55 cm –mv.) bevindt zich een bruingele sterk siltige, kalkloze, matig grove zandlaag. Dit is een kalkloze, geoxideerde Cg-horizont met zanderige beekafzettingen (eenheid W5). Vanaf 55 tot 70 cm – mv. wordt het matig grove beekzand grijs en zwak siltig en met lichte ijzervlekken (C- horizont, winter grondwaterstand). Dit zand behoort tot eenheid W5. Vanaf 70 cm – mv. tot de onderkant van de profielkuil (100cm – mv. ) gaat het profiel over in uiterst siltige, kalkloze, grijze klei met ijzervlekken en plantenresten (zie fig. 4.5 rechterfoto). Dit is de geulvulling van de verlande geul (C- horizont, winter grondwaterstand), behorende tot eenheid W4.

54 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Figuur 4.4 Overzicht van de derde profielkuilwand (kuil 3, 28 juli 2009) in het noordoostelijke deel van het onderzoeksgebied bij Drempt (maïsveld). In de tweede en intacte donkergrijze laag zijn diverse fragmenten puin en een fragment (licht)blauwe hoogovenslak waargenomen. Deze laag bevindt zich hier in een geulvulling op een hoogte van 9,19 tot 8.99 m +NAP en is in een laboratorium uitgebreid op elementen onderzocht (Van Wijngaarden, 2009).

Figuur 4.5 De gehele noordwand van de derde profielkuil. De kuildiepte is 1 m, de breedte 80 cm. De foto’s tonen de kleurverschillen bij verschillende belichting in de bodem. Links de noordwand met jalon en noordpijl in de volle zon, rechts dezelfde, nu ingekraste wand bij bewolking. De bovenste vier geullagen bestaan uit sterk siltig zand (beekafzettingen eenheid W 5), de onderste grijze kleilaag is de bovenkant van een restgeulvulling (eenheid W4) op een dieper liggende veenlaag (Eenheid V1).

55 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Het gehele geulprofiel bestaat uit zanderige beekafzettingen op kleirijke restgeulafzettingen (klei en veen) op beddingzand. Deze plaatselijke zanderige beekafzettingen behoren tot Oude IJssel afzettingen en tot de Formatie van Boxtel, laagpakket van Singraven (eenheid W5). De klei in de restgeulvulling is waarschijnlijk laat-holoceen en behoort tot Rijnafzettingen van de Formatie van Echteld (eenheid W4).

4.4 Uitslag laboratorium onderzoek

Resultaat De monsters van de vuile laag zijn voor bodemhygiënisch onderzoek opgestuurd naar het laboratorium van het bedrijf AgroLab-West b.v. te Deventer. Het monster uit de noordelijke kuil nummer drie bevond zich, volgens historische kaarten uit de periode 1830 - 1900, het dichtst bij de toenmalige Oude IJsselrivier. Dit duidelijke monster van de vuile laag (fig. 4.4 en 4.5) is behalve op de nutriënten N, P en K, tevens uitgebreid onderzocht op vervuilende chemische bestanddelen: zware metalen, P.A.K.’s, minerale oliën en P.C.B.’s.

Figuur 4.6 Bovenste overzicht van de laboratorium analyse (3-08-2009) uitgevoerd door het bedrijf AgroLab.West b.v. te Deventer (Van Wijngaarden, 2009) van de twee bodemmonsters van de vuile laag uit de profielkuilen 2 en 3 van het onderzoeksgebied bij Drempt.

56 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Volgens het achtergrondonderzoek zouden deze vervuilende stoffen eventueel in deze laag kunnen voorkomen. Vanwege de kosten is het meer zuidelijk van de toenmalige rivier gelegen bodemmonster nummer twee, alleen op Stikstof (N), Fosfor (P) en Kalium (K) onderzocht. Het analyserapport (Van Wijngaarden, 2009) is geaccrediteerd volgens NEN-EN- ISO/IEC norm 17025 en leverde de volgende uitslagen (fig. 4.6 en 4.7).

Figuur 4.7 Onderste overzicht van de laboratoriumanalyse (3-08-2009) uitgevoerd door het bedrijf AgroLab.- West b.v. te Deventer (Van Wijngaarden, 2009) van de twee bodemmonsters van de vuile laag uit de profielkuilen 2 en 3 van het onderzoeksgebied bij Drempt.

Analyse uitslag bodemmonsters De analyseresultaten van de twee bodemmonsters (fig. 4.6 en 4.7) zijn getoetst aan de S.T.I.-waarden uit de Wet bodembescherming (de circulaire “interventiewaarden Bodemsanering”, Staatscourant 24 februari 2000, nummer 39). Hierin zijn voor zware metalen en organische microverontreinigingen zogenaamde Streefwaarden, Tussenwaarden en Interventiewaarden opgesteld in mg/kg droge stof voor bodem en water. Streefwaarden zijn te beschouwen als grove maat voor een Nederlandse standaardbodem (10% organische stof en 25% lutum) op achtergrondgehalten die in de natuur voorkomen. Monster twee bestaat uit uiterst siltige klei (oeverafzettingen). Monster drie bestaat uit sterk siltig zand (eenheid W5, beekafzettingen). Tussenwaarden geven het niveau aan waarbij verder onderzoek moet plaatsvinden en Interventiewaarden geven het niveau aan waarbij saneringsonderzoek moet plaatsvinden. Voor beoordeling van deze monsters wordt de uitslag vergeleken met de Streefwaarden, zoals ze in de natuur voorkomen. Zware metalen zijn vooral in Nederland als afvalstoffen vrijgekomen in de buurt van de 20ste eeuwse metaalverwerkende industrie. Sival (et al, 2007) meldt dat zware metalen net als nutriënten in opgeloste vorm en gehecht aan het sediment met het water worden meegevoerd. PAK’s ontstaan bij de onvolledige verbranding van koolstofhoudende materialen, zoals fossiele brandstoffen (kolen), hout, levensmiddelen, tabak en afvalverbranding. PCB’s bevinden zich in kunststoffen,

57 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt kleurstoffen en motorolie. Minerale oliën bestaan uit koolwaterstofketens met een lengte van 10 tot 40 en worden gewonnen uit aardolie.

Vervuilende stoffen Uit de analyse van monster drie blijkt dat er in deze bodemlaag geen zware metalen, Polycyclische Aromatische Koolwaterstoffen (PAK’s), Polychloorbifenylen (PCB,s) en fracties minerale olie voorkomen. De uitslagen liggen meestal ruim onder de natuurlijke streefwaarden. Alleen het gehalte Chryseen (PAK uit steenkool) ligt iets hoger dan de natuurlijke streefwaarde, maar ruim onder de tussenwaarde. Tevens is er sprake in het bijgeleverde olie chromatogram van een zeer kleine hoeveelheid minerale koolwaterstoffractie C28 –C36. Dit zou op een spoor van motorolie kunnen duiden, maar het kunnen ook minerale oliën uit humus zijn. De bemonsterde vervuilende stoffen in monster drie wijken volgens de NEN-EN-ISO/IEC 17025 norm bodemhygiënisch gezien niet af van de achtergrondwaarden van een standaardbodem in de natuur.

Nutriënten : N, P en K Ter vergelijking zijn de resultaten van een bodemkundig onderzoek van Alterra gebruikt op een overstromingsvlakte in het beekdal van de Beerze (Sival, et al, 2007). Deze onderzoekers vermelden dat tijdens een overstroming stikstof en fosfor in opgeloste vorm gebonden aan het sediment door het water meegevoerd wordt. Fosfor (P) is belangrijk voor de groei van organismen, het is daarom in de vorm van het zout fosfaat een onmisbare meststof. Pure fosfor komt in de natuur niet voor, gebonden als zout aan klei kan het zich in het sediment verspreiden. Lagere delen van het onderzoeksgebied staan langer onder water en een grotere waterkolom bevat meer sediment dat kan neerslaan. In diverse plaatsen in Nederland is sprake van fosfaatverzadiging van de bodem (Sival, et al, 2007) .

Stikstof (N) Uit de twee monsters blijkt dat de hoeveelheid Stikstof (1,2 g N /kg (3) en 2,5 g N /kg (2) hoog is in vergelijking met eerder onderzoek van Sival in 2004 op voormalige landbouwterreinen (Sival, et al, 2007). Hier zijn waarden aangetroffen van slechts 0,4 g N /kg ds. Uit het bodemonderzoek op een meer vergelijkbare overstromingsvlakte in het beekdal van de Beerze (Sival, et al, 2007) blijken gemiddelde waarden aangetroffen te zijn van 1,15 g N /kg ds. De stikstofwaarden in de vuile laag van het Oude IJsseldal bij Drempt blijken dus in monster twee hoger en in monster drie vergelijkbaar te zijn met die uit het beekdal van de Beerze. Hierbij moet opgemerkt worden dat monster drie bestond uit een laag uiterst siltige klei en monster twee bestond uit sterk siltig zand.

Fosfor (P) Uit de twee monsters van put 2 en 3 blijkt dat de hoeveelheid fosfor (670 mg P /kg en 880 mg P /kg) hoog is in vergelijking met eerder onderzoek van Sival uit 2004 op voormalige landbouwterreinen (Sival, et al, 2007). Hier zijn waarden aangetroffen van 100 mg P /kg ds. Uit het bodemonderzoek op een meer vergelijkbare overstromingsvlakte in het beekdal van de Beerze (Sival, et al,

58 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

2007) blijken gemiddelde waarden aangetroffen te zijn van 410 mg P /kg ds. De Fosfor waarden in de vuile laag van het Oude IJsseldal bij Drempt blijken dus in beide monsters hoger te zijn dan die uit het beekdal van de Beerze. Het nog hogere gehalte in monster twee kan verklaard worden aan de hand van het sediment. Dit monster bestaat uit uiterst siltige klei. Fosfor (fosfaat) hecht zich beter aan kleideeltjes en klei spoelt ook minder snel mineralen uit.

Kalium (K) Uit de twee monsters van put 2 en 3 blijkt dat de hoeveelheid Kalium (1000 mg K /kg ds en 1600 mg K /kg ds) zeer hoog is in vergelijking met een bodemonderzoek in België (Verlinden, 2005). Hier wordt een K gehalte voor zand en zandleemgronden met meer dan 60 mg K /100g ds (dat is 600 mg K / kg ds) als zeer hoog beschouwd.

Kalium in de vorm van K2 C03 en magnesium zijn redelijk grote bestanddelen van houtas (zie tabel 2.3 en 2.4). Volgens het bureauonderzoek zou er in de vuile laag mogelijk veel van het zout Kalium kunnen zitten, daarom is het gehalte van dit bodemvruchtbaarheidverhogende mineraal bepaald. Kalium spoelt wel snel uit. Kalium zit ook in hoge concentraties in rundveedrijfmest, fixatie vind vooral plaats in kleirijke bodems (Verlinden, 2005). Uit een ander door Verlinden (2005) geciteerd onderzoek bleek dat verhoogde geleidbaarheid (600-700 µS/cm) van het ondiepe grondwater gemeten werd in zones met sterk verhoogde kalium- en stikstofconcentraties in het sediment. In dit gebied treft men heterogene grinden en zanden (pleistocene terrasafzettingen) aan die zeer doorlatend zijn, wat het gebied zeer gevoelig maakt voor grondwaterverontreiniging. Deze situatie met hoge geleidbaarheid door hoge mineralenconcentraties zou zich ook voor kunnen doen in het Oude IJsseldal bij Drempt.

4.5 Oppervlaktekartering ijzerslakken

Tijdens het veldonderzoek zijn op het oppervlak van het onderzoeksgebied indicatoren aangetroffen van locale historische ijzerwinning of productie. Hierbij zijn op maïsakkers diverse 18 & 19de eeuwse slakken en andere veel oudere ijzerslakken (zie figuur 4.8 en bijlage 6) verzameld. Sommige delen van het onderzoeksgebied waren in gebruik als weide of tarwe of aardappelland. Hier was door de begroeiing geen vondstzichtbaarheid. Dit betrof vooral het noordelijke onderzoeksgebied.

59 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Figuur 4.8: Overzicht van de twee soorten ijzerslakken die in het onderzoeksgebied tijdens het veldonderzoek (zomer 2008) zijn aangetroffen. De bovenste twee foto’s tonen een verzameling (licht)blauwe ijzerslakken afkomstig van de 18de en 19de eeuwse hoogovens. De rechterfoto toont de detailopname. De onderste foto’s tonen een verzameling oudere ijzerslakken met een donkere metaalblauwe kleur. Duidelijk zijn op de onderste foto’s de vloeistructuren op de slakken te zien, terwijl de bovenste foto’s metaalslakken tonen met een meer sponsachtig uiterlijk. De blauwe maatlat is in centimeters.

4.5.1 De blauwe hoogovenslakken In het terras X van het onderzoeksgebied vindt men op alle akkers een zeer dunne spreiding met de karakteristieke (licht) blauwe slakken (zie fig. 4.8, bovenste foto’s). Dit zijn de hoogovenslakken uit de 18de en 19de eeuw. Deze slakken zijn hard en haast glasachtig en hebben een laag soortelijk gewicht. Ze bevatten veel luchtbellen en ze zijn niet magnetisch. Een concentratie van waarnemingen is te vinden langs voormalige wegen en veldpaden in het zuidelijke gedeelte van het onderzoeksgebied. Volgens kadastrale kaarten uit 1830 (Watwaswaar, 2008) en 1903 (Nieuwland, 2005) liep langs de zuidelijk rand van het stroomdal van de Oude IJssel de Slakweg. Profiel XC ligt naast deze weg en uit boring 177 (bijlage 11, profiel XC) blijkt dat hier puinfragmenten, spikkels houtskool en een fragment blauwe hoogovenslak ondiep voorkomt. Verder waren er restanten van diverse oude veldpaden die ooit verhard waren met dergelijke slakken. Deze voormalige wegen staan ingetekend op de kaart (zie bijlage 7 en bijlage 10) en werden in 1848 (zie § 2.5.1) verhard met slakken.

Profielkuil 1 bevond zich in het zuidelijke deel van het dal naast een oude veldweg. In de donkergrijze laag van profielkuil 1 (figuur 4.1) zijn in het sediment diverse blauwgrijze fragmenten met hoogovenslakjes en puinresten

60 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

aangetroffen. Door de vele overstromingen in het verleden is dit karakteristieke 18de en 19de eeuwse hoogovenafval, dat gestort werd als verharding op de veldwegen, door het water in het dal verspreid.

4.5.2 De metaalblauwe vloeislakken De zware, ijzerhoudende slakken (zie fig. 4.8, onderste foto’s). vindt men in kleine concentraties op de hoge delen van het landschap in het onderzoeksgebied. Deze vindplaatsen staan met grijze punten afgebeeld op de reconstructiekaart van het Laat Holoceen (fig. 4.9). In tabel 4.2 staat een overzicht van het aantal aangetroffen slakken per vindplaats en het aangetroffen aardewerk. De slakken hebben een donkere metaalblauwe kleur en een hoog soortelijk gewicht. Door hun hoge gewicht kunnen ze niet verspoelen gedurende overstromingen. Ze zijn ook nog licht magnetisch wat op een nog hoog ijzergehalte duidt. Ze hebben een duidelijk profiel als weggestroomd kaarsenvet (zie §2.2.1) en stammen dus van aftapovens. Van de twaalf tijdens dit onderzoek aangetroffen archeologische vindplaatsen A t/m L (zie bijlage 5 en 7) zijn er 7 waar vloeislakken uit primitieve veldoventjes zijn aangetroffen (zie tabel 4.2). Aftapovens werden in Nederland vanaf de Romeinse tijd (bijlage 1) gebruikt (Joosten, 2004). De aangetroffen vloeislakken zullen dus niet uit oudere perioden stammen.

Tabel 4.2: Vindplaatsen met metaalblauwe vloeislakken van aftapovens in het onderzoeksgebied Oude IJsseldal bij Drempt. Vermeld worden de vindplaatscode, het aantal aangetroffen vloeislakken en het aangetroffen gedetermineerde aardewerk (BRONS: bronstijd, IJZ: ijzertijd, ROM: Romeinse tijd, VME & LME: vroege- en late middeleeuwen, NT: Nieuwe TIJD). De toevoeging V of L staat voor vroege of late tijden (zie bijlage 1).

Vindplaats Aantal Aangetroffen aardewerk code vloeislakken E 10 33% IJZV-LME, 17% ROM, 50% LME. F 10 93 % IJZM-IJZL (rest vuursteen). G 5 89 % IJZL-VME, 11 % LME. H 2 18 % IJZ-VME, 9 % VMEC, 27 % LME, I 1 15 % BRONSL-VME, 76 % VMED-LME, (rest vuursteen). J 6 87% IJZ-VME, 13 % LME. K 1 3 % ROM-VME, 97 % VMEC-NT

61 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Figuur 4.9 Landschapsreconstructie van de laatholocene periode 815 v. Chr. tot 1900 van het Oude IJsseldal bij Drempt. De rode kleuren tonen de locaties met destijds actieve geulen en weteringen. De blauwe kleuren de oudere restgeulen. Ze zijn afgebeeld op de huidige topografische ondergrond. Het toont de afwatering voor de aanleg van het huidige kanaal in de periode 1950-1963. (Miedema, 2009b: § 5.2.5). De grijze punten zijn de 7 vindplaatsen van metaalblauwe vloeislakken.

4.6 Identificatie en hoogteligging vuile laag

Uit de diverse waarnemingen binnen het dal van het onderzoeksgebied (terras X), blijkt dat er zich in ondiepe (rest)geulen en beddinggronden en op lage terrasresten een 10 tot 20 cm dikke, donkergrijze laag bevindt. Deze heeft karakteristieke indicatoren die volgens het achtergrondonderzoek afkomstig zijn van de houtskoolhoogoven industrie uit de periode 1689 tot 1890. Deze indicatoren zijn kleine fragmenten lichtblauwe hoogovenslak, rode puinbrokjes en houtskoolspikkels. De laag is aangetroffen op de volgende verspreide plekken binnen het onderzoeksgebied:

• drie oostelijk profielkuilen met slakfragmenten (bijlage 10 en § 4.3) • vier dwarsprofielen (bijlage 11, profielen XC, WB1, ZB en AD) • twaalf boringen met slakfragmenten (zie tabel 4.1). • vijfennegentig boringen met een grijze laag (bijlage 10 en § 4.1).

Deze karakteristieke laag bevindt zich binnen het onderzoeksgebied op de volgende hoogten (tabel 4.3).

62 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Tabel 4.3: Waargenomen hoogten van de donkergrijze laag in meters boven NAP van de diverse waarnemingen in het onderzoeksgebied Oude IJsseldal bij Drempt. Vermeld zijn de waargenomen minimale en maximale hoogten van de laag. De meeste waarnemingen van de laag bevinden in en op de rand van (rest)geulen.

Waarnemingen veldonderzoek Minimum hoogte Maximale hoogte m +NAP m +NAP De drie oostelijke profielkuilen: 1 8,84 8,91 2 9,03 9,19 3 8.99 9.19 De vier dwarsprofielen : WB1 (twee centrale restgeulen) 8,59 9,09 ZB (westelijke Oude IJssel profiel) 7,46 8,41 AD (oostelijke beekprofiel) 9,07 9,72 XC (zuidelijke deel Elderiksche wetering 8,11 9,20 Bodemlagen met blauwe hoogoven 8.23 9,46 slakfragmenten (samenvatting tabel 4.1)

De positie van de drie profielkuilen op het terras X staat afgebeeld op kaart bijlage 10. De drie kuilen bevinden zich in restgeulen langs een 1,2 km lange, rechte, noord-zuid georiënteerde lijn. Hierdoor geven de profielkuilen een representatief beeld van de verspreiding van de laag in restgeulen over de gehele breedte van het benedenstroomse gedeelte van de rivieroverstromingsvlakte. De laagste aangetroffen bodemhoogte van de laag binnen het onderzoeksgebied is 7,46 m +NAP. Dit diepste punt van de laag bevindt zich stroomafwaarts in de noordwestelijke Oude IJsselgeul (bijlage 11, profiel ZB, boring 670). De maximale hoogte van de bovenkant van de laag is op 9,72 m + NAP binnen het onderzoeksgebied. Dit hoogste punt van de laag bevindt zich stroomopwaarts op de rand van een noordoostelijke restgeul (bijlage 11, profiel AD, boring 472).

4.7 Schatting sedimentatiesnelheden profiel WB1 in drie sedimentatieperioden.

Uit de tekening van het dwarsprofiel WB1 (bijlage 11) zijn de diverse kleilagen binnen twee restgeulen (of opgevulde langwerpige depressies) in het centrale deel van het Oude IJsseldal goed te bestuderen. De kleilagen zijn qua ouderdom op basis van dit onderzoek deels te schatten. Zij vertegenwoordigen verschillende perioden van sedimentatie in de holocene dynamiek van het overstromingslandschap van het Oude IJsseldal bij Drempt.

Vroegholoceen (eenheid W3) Uit het veld- en achtergrondonderzoek blijkt dat de oudste en wijdverspreide sedimentatielaag met sterk siltige oude rivierklei (eenheid W3) binnen terras X stamt uit de periode Vroeg Holoceen tot Vroeg Atlanticum (Hijma, 2009). Hijma (2009) noemt echter dat op terras X het merendeel van de vegetatiehorizonten van de Wychenklei stamt uit het Vroeg Holoceen, de bulk van deze klei stamt dus van deze periode. Uit het diepe bouwput onderzoek bij Blijdorp van Cohen & Hijma (2008) valt een vroegholocene sedimentatieperiode van circa 1500 jaar te schatten. De oude rivierklei laag is in het onderzoeksgebied langs

63 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt dwarsdoorsnede WB (zie bijlage 11) gemiddeld 0,41m dik (268 m3 verdeeld over 640 m overslibt terras X ). Deze gemiddelde sedimentatie dikte landschap van 0,41 m wordt tevens bevestigt in grafiek 5.1 (§ 5.1) van scriptie LAD-80436 (Miedema, 2009b). De qua dikte wisselende eenheid W3 is in de lagere delen van het circa 1,2 km brede benedenstroomse gedeelte van het Oude IJsseldal afgezet (zie bijlage 8). Wanneer de sedimentatie van deze hoogvloedklei exact begon en eindigde rond het vroeg Holoceen is op basis van dit onderzoek niet exact bekend. Waarschijnlijk sneed de rivier zich in het vroeg preboreaal nog in. De eerste en meeste oude rivier klei sedimenteerde in de hoofdgeul (dwarsprofiel RA) na een eerste korte waarschijnlijk preboreale verlandingsfase. Het is niet bekend of deze klei zich tevens in het gehele bovenstroomse Oude IJsseldal bevindt. Stroomopwaarts lijkt ook meer zand voor te komen en minder klei (Miedema & Boshoven, 2008). De gemiddeld 0,41 m dikke eenheid W3 is op basis van het West-Nederlandse onderzoek van Cohen en Hijma (2008) mogelijk in de periode 9.500 cal BP tot 8.000 cal BP afgezet. De geschatte sedimentatieduur ligt dan rond de 1.500 +/- 500 jaar. Dit resulteert in de volgende schatting van de vroegholocene sedimentatiesnelheid in de lagere delen van het benedenstroomse gedeelte van het Oude IJsseldal (terras X) van eenheid W3: 410 mm : circa 1.500 +/- 500 jaar = circa 0,27 mm /jaar. De geschatte onzekerheid is +/- 0,14 mm / jaar, maar kan veel groter zijn indien de sedimentatieperiode anders is. Extra onderzoek in de vorm van nauwkeurige dateringen voor het begin en eind van de sedimentatie van eenheid W3 is hier aan te bevelen.

De sedimentlaag uit de houtskoolhoogovenperiode: 1689 tot 1890 (deel eenheden W4 of W5) Uit de 95 boringen met de donkergrijze laag blijkt dat er destijds gemiddeld circa 15 cm sediment (siltige klei of zand) in geulen en lage delen van het rivier landschap is afgezet. In de geulen bevindt zich een wat dikkere laag (20 cm). In 95 boringen (bijlage 10), de drie profielkuilen en vier dwarsdoorsneden zijn indicatoren aangetroffen zoals blauwe slakfragmenten, puin en houtskool. Deze indicatoren stammen volgens het achtergrondonderzoek van afvalstoffen van de zes houtskoolhoogovens uit de 18de en 19de eeuw. Deze hoogovens waren vooral actief in de winter campagne periodes van de jaren 1689 tot 1890. De gemiddelde startdatum van de zes houtskoolovens ligt rond het jaar 1763 (tabel 2.1) en de einddatum van de houtskoolhoogovens rond 1890. Hieruit volgt een geschatte sedimentatie periode over circa 150 +/- 25 jaar. De gemiddelde sedimentatiesnelheid van de 150 mm : 150 +/- 25 jaar = 1 mm /jaar. De geschatte onzekerheid is +/- 0,14 mm / jaar. Deze sedimentatiesnelheid is op basis van de huidige kennis redelijk betrouwbaar voor deze periode.

De bovenste sedimentatielaag uit de periode 1890 tot 1963 (deel eenheden W4 of W5) Indien de grijze laag binnen het onderzoeksgebied stamt uit de periode 1698 tot 1890, dan stamt de bovenliggende siltige klei- en zandlaag uit de periode 1890 tot 1960. Dit lijkt ook bevestigd te worden door het achtergrondonderzoek. Na 1890 is over het breedte van de lagere delen van het dal een gemiddeld circa 20 cm dikke laag met uiterst siltige komen oeverafzettingen verspreid (eenheid W4 en W5). Dit valt goed te zien in de vier dwarsprofielen (bijlage 11).

64 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Deze laag is op basis van het achtergrondonderzoek ontstaan vanaf het jaar 1890 door uitgebreide Duitse- en Nederlandse verbeteringen van het stroomregiem van de Oude IJssel direct na de houtskoolovenperiode. Hierdoor werd de stroomsnelheid hoger waardoor de rivier zich bovenstrooms ging insnijden in zijn zanderige beddingen. Hierdoor werd veel zand in de winterperiodes benedenstrooms getransporteerd en afgezet. In het vlakke benedenstroomse onderzoeksgebied werd door het vlakkere verhang zo vooral slib in de vorm van sterk tot uiterst siltige klei afgezet. Het zwaardere zand werd hoger tot Doetinchem afgezet. Schatting gemiddelde sedimentatiesnelheid periode 1890 tot 1963: 200 mm : 73 jaar = 2,7 mm /jaar. Deze door de mens veroorzaakte snelle sedimentatiesnelheid lijkt op basis van de huidige kennis redelijk betrouwbaar voor deze periode.

4.8 Overzicht resultaten

Aangetoonde karakteristieken van vuile laag: • Kleur: donkergrijze, vuile kleur, • Bodemsoort: sterk tot uiterst siltige, matig humeuze, kalkloze tot kalkarme klei (code Ks4) of sterk siltig zand (Zs3). • Dikte: maximaal 10 - 25 cm dikte (gemiddeld 15 cm). • Positie laag: Onder de bouwvoor (30 tot 50 cm –mv), hierdoor soms deels verploegd. In restgeulen vaak intact en het dikst (max. 25 cm). • Hoogte binnen onderzoeksgebied: De laagste aangetroffen bodemhoogte is 7,46 m +NAP. Dit diepste punt van de laag bevindt zich stroomafwaarts in de noordwestelijke Oude IJsselgeul (bijlage 11, profiel ZB, boring 670). De maximale hoogte van de bovenkant van de laag is op 9,72 m + NAP binnen het onderzoeksgebied. • Indicatoren afvalstoffen houtskoolhoogoven: kleine fragmentjes: blauwe hoogovenslak, fragmenten rood puin en spikkels houtskool. Uit het bureau- en veldonderzoek blijkt dat de boeren en de toenmalige overheden verantwoordelijk waren voor de verspreiding van de (licht) blauwe hoogovenslakken in de afzettingen van de Oude IJssel in deze periode. Zij werden namelijk voor oerleveranties aan de hoogovens uitbetaald met hoogovenslak waarmee zij hun wegen en veldpaden in het Oude IJsseldal verhardden (zie § 2.3). Ook in het recente onderzoek van het RACM in 2007 op het terrein van de voormalige hoogoven te Ulft is aangetoond dat men een belendende waterloop langs de hoogoven heeft gedempt met slakken van het hoogovenproces (zie § 2. 3). Door het overstromingswater in de wintermaanden werden deze gestorte slakken met hun lage soortelijk gewicht (sponsachtige structuur met luchtkamers) over het onderzoeksgebied verspreid. Door de hier langere bezinkingstijden kwamen de fijnere blauwe slakdeeltjes, het puin en spikkels houtskool vooral in de restgeulen terecht. • Chemische eigenschappen: de laag is in restgeulen nog sterk mineraalrijk. Aangetoond zijn de hoge gehaltes Stikstof (N), Fosfor (P) en Kalium (K). Deze hoge gehaltes zijn veroorzaakt door sedimentatie van in water opgeloste houtasbestanddelen en andere hoogovenafvalstoffen (slakafval). Door de destijds hoge concentraties van calcium, ijzer,

65 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

kalium, stikstof en fosfaat uit de houtskoolas, waren de afzettingen licht alkalisch. De afzettingen van de hoogovens leverden indirect hierdoor een mineraalrijke en daardoor vruchtbare laag voor de akkerbouw (indirecte potasbemesting). De laagste en vaakst overstroomde percelen waren destijds bij akkerbouwers en veetelers vanwege de wintervloed het meest in trek. Het meest kleirijke monster (nr. twee) had de hoogste concentraties aan mineralen. • Eventuele vervuiling: Uit laboratorium onderzoek bleek dat vervuiling in een bodemmonster (nr. 3) dat genomen is in de buurt van de Oude IJsselgeul, niet is aangetoond. Het lijkt erop dat de houtskoolhoogovenindustrie uit de periode 1689 tot 1890 langs de Oude IJssel niet de oorzaak is van vervuiling met zware metalen en minerale oliën. Vanaf 1860 werd namelijk het eerste schroot gesmolten, waardoor zware metalen, PAK’s , PCB’s en minerale oliën in het milieu van de Oude IJssel terecht zouden kunnen komen. • Oorzaak vorming: Periodieke overstromingen van de directe omgeving van de houtskoolhoogovens in het stroomgebied van de Oude IJssel, veroorzaakte verspoeling en verspreiding van de locale afvalstoffen van deze industrie. Door verbranding van enorme hoeveelheden houtskool in de 18de en 19de eeuw ter plekke van de zeven Nederlandse en Duitse ijzerertssmeltende bedrijven langs de Oude IJssel is mogelijk zeer veel mineraalrijk houtkoolas in de sedimenten van de Oude IJssel terecht gekomen. De fosfaatrijke lichtblauwe hoogovenslakken en het puin zijn door de mens in het dal gebruikt voor verharding van veldpaden. Door de vele overstromingen zijn deze in de sedimenten van de Oude IJssel terecht gekomen. Hierdoor bevat de donkergrijze vuile laag vaak fragmenten van dit afval. Het water kon door de vele stuwen en de aanwezigheid van vele depressies (restgeulen) slecht afstromen. Hierdoor vormde in deze laagten de donkergrijze laag. De sedimentatie is enigszins vergelijkbaar met de vorming van de karakteristieke kolensliblagen langs de grote rivieren (zie § 2.3.2). • Verspreiding laag: Door de vele 18de en 19de eeuwse overstromingen en door de kunstmatige inundaties (opstuwen van het water rond en om de zeven hoogoventerreinen) konden zich mineralen ophopen en verspreiden in de benedenstroomse fluviatiele Oude IJsselafzettingen. • Datering: De laag is gevormd tussen de jaren 1689 tot 1890. De eerste vorming begon vanaf het jaar 1689 door stichting eerste houtskoolhoogoven te Rekhem, einde vorming door sluiting laatste hoogoven in 1890. De karakterstieke donkergrijze laag werd vanaf 1890 overdekt door nieuwe Oude IJssel slibafzettingen. Als gevolg van grootschalige rivierverbeteringen in Nederland en Duitsland die duurden tot het jaar 1963. • Intactheid:. Vooral in geulen en weideland (uiterwaarden) het meest intact gebleven. Op akkerland trad vermenging van de laag op door het ploegen. • Formatie: De donkergrijze laag betreft een specifieke Oude IJsselafzettingen en geen Rijn- of IJsselafzettingen. De rivier had in die periode volgens de onderzoekers Vos & Stork (1980) en Verloren van Themaat (1966) meer het karakter van een beek. Vanwege zijn locale

66 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

oorsprong zou deze karakteristieke laag tot het Laagpakket van Singraven (beekafzettingen) van de Formatie van Boxtel kunnen behoren (Schokker et al, 2003) .

4.9 Discussie resultaten

1. Op basis van alle verzamelde veld- en laboratorium gegevens, zoals de hoogovenslak indicatoren en de niet natuurlijke hoge gehaltes aan N, P, en K, lijkt het mij zeer aannemelijk dat de aangetroffen donkergrijze laag stamt uit de periode van de 18de en 19de eeuwse houtskoolhoogovens. Of deze benedenstroomse hoogovenvervuilingslaag zich ook via de Oude IJssel heeft verspreid in de benedenstroomse IJsselafzettingen, is nog onderwerp van studie en discussie. De laag kan verder stroomafwaarts bij Doesburg sterk verdunt zijn door extra IJsselsedimenten. En zou stroomafwaarts in de IJsselafzettingen niet meer herkenbaar kunnen zijn op het oog. Spitzers (1989) beschreef dat de bovenste delen van de IJsselafzettingen langs de oostelijke zijde van de IJssel bij Deventer, vaak een “grijze vuilsluier” vertonen. Op grond van eigen waarnemingen in de Deventer uiterwaarden is een soortgelijke laag niet aangetroffen (Van Putten, 2009). Maar mogelijk meer bovenstrooms bij Doesburg tot Zutphen zou de laag theoretisch gezien in oostelijke uiterwaardafzettingen herkenbaar kunnen zijn. Mits het water in plaatselijke depressies daar lang genoeg kon sedimenteren. 2. Mogelijk is het beter om niet van een 18de en 19de eeuwse hoogovenvervuilingslaag te spreken, aangezien dit een sterk negatieve vergelijking met onze hedendaagse vervuilingsproblematiek oproept. Misschien is het beter om, vanwege de vrij schone chemische samenstelling van deze laag (houtasmineralen), te spreken van een 18de en 19de eeuwse “houtskool hoogovenslakkenlaag”. 3. Vergelijkbaar onderzoek naar sedimentatiesnelheden in verschillende perioden is verricht door Middelkoop (1997). Deze onderzoeker reconstrueerde en bestudeerde sedimentatiesnelheden in een aantal verschillende uiterwaardplassen langs de Waal voor verschillende perioden tussen de jaren 1726 en 1990. De door hem berekende gemiddelde sedimentatiesnelheid bedraagt voor een uiterwaardengebied met een jaarlijkse inundatie van de Waal circa 2,1 cm / jaar. In perioden zonder overstromingen: circa 0,8 cm per jaar. De sedimentatiesnelheden zijn langs de Waal in de onderzochte perioden veel groter geweest dan die binnen het Oude IJsseldal. Een mogelijke reden hiervoor is dat de Waal een veel grotere rivier is en grotere overstromingen kende dan de Oude IJssel. Middelkoop (1997) concludeerde dat door veranderingen in de overstromingsdynamiek het moeilijk is om de sedimentatiesnelheden uit het verleden te achterhalen. Dit geldt tevens voor de berekende sedimentatiesnelheden in de Oude IJssel. 4. De sedimentatiesnelheid van eenheid W3 in § 4.6.2 in het dwarsprofiel WB1 is het minst nauwkeurig. Het is nog onbekend hoe snel dit hoogvloedleempakket binnen het circa 2000 jaar durende Vroeg Holoceen in het onderzoeksgebied sedimenteerde. Voor deze berekening

67 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

is de sedimentatieperiode geschat op ca. 1500 jaar. Deze periode kan echter korter zijn. Het is gebaseerd op het pollenonderzoek van Haaring (2007) en Verschuren (2007) m.b.t. de laatste activiteit van de Rijn binnen het Oude IJsseldal en de aanname op basis van palynologische hiaten dat de sedimentatie binnen het Oude IJsseldal mogelijk doorging tot aan het eind van het Boreaal. 5. Op basis van het aantreffen van oude vloeislakken van aftapovens tussen vele fragmenten handgevormd aardewerk uit de perioden ijzertijd tot aan de vroege middeleeuwen (zie § 4.5), kan lokale ijzerproductie in het onderzoeksgebied vanaf begin Romeinse tijd niet geheel uitgesloten worden. Dit discussiepunt vergt extra archeologisch onderzoek. De ijzerproductie in de Gelderse Oude IJssel regio zou in dit geval gelijktijdig gestart zijn met de productie in de Overijsselse Vechtregio. Interessant is dat de vindplaatsen met ijzerslakken zich in het Motferland tevens vaak naast actieve beekjes en geulen bevonden (Mombarg & Thoben, 1984). 6. In het museum van Arnhem (Borman & Frederiks, 1978) bevindt zich een ijzeren Hallstatt-zwaard en -speerpunt uit de vroege ijzertijd. Het zwaard is volgens Borman tussen Ellecom en Doesburg uit de IJssel opgebaggerd. Mogelijk was hier destijds een geul actief. De Hallstatt- speerpunt is in het Oude IJsseldal bij Laag-Keppel gevonden. Mogelijk bestond er in de ijzertijd een handelsverbinding via actieve geulen in het Oude IJsseldal tussen deze waarschijnlijk vanuit Duitsland geïmporteerde ijzeren voorwerpen en de aangetroffen locale vindplaatsen uit deze periode (bijlage 6 : E en F).

De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

5 Conclusies

5.1 De vuile laag hypothese

Hypothese In het begin van dit onderzoek was voor de onderzoekslocatie in het Oude IJsseldal bij Drempt de volgende vuile laag hypothese opgesteld :

Conclusie Uit de 95 boringen, dwarsprofielen en profielkuilen (§ 4) blijkt, dat zich in de restgeulen en de lage delen van het benedenstroomse dal van de Oude IJssel bij Drempt een 18de - 19de eeuwse vroeg-industriële donkergrijze laag bevindt. Dit blijkt uit de in deze siltige klei- en zandlaag aanwezige, verspoelde afvalstoffen met specifieke indicatoren afkomstig van de toenmalige Duitse en Nederlandse houtskoolhoogovens uit het stroomgebied van de Oude IJssel. Deze indicatoren zijn kleine fragmenten lichtblauwe slakken, rood puin en spikkels houtskool. De 10 tot 20 cm dikke laag maakt in het onderzoeksgebied deel uit van de vrij jonge klei- en zandafzettingen van de eenheden W4 en W5. Op basis van bodemhygiënisch laboratoriumonderzoek blijkt uit twee onderzochte bodemmonsters dat deze donkergrijze laag zeer mineraalrijk en hierdoor vruchtbaar voor gewasgroei was. Dit blijkt uit hoge gehaltes aan de belangrijkste mineralen: N (Stikstof), P (Fosfaat en Fosfor) en Kalium (K). Al deze mineralen zijn tevens in hoge concentraties aanwezig in houtskoolas van houtskoolovens. Tevens bevat deze 18de en 19de eeuwse laag geen P.A.C.’s, P.C.B.’s of zware metalen en/of sporen van minerale oliën. Het ontbreken van deze specifieke 20ste en 21ste eeuwse afvalstoffen versterkt het beeld dat de aangetroffen laag iets ouder is dan deze perioden. De vuile laag hypothese lijkt hiermee bevestigd.

Conclusie nieuwe bodemkaart Analyse van de bodemsoorten ter plaatse van de 613 boringen (bijlage 9) heeft geleidt tot een nieuwe bodemkaart van het onderzoeksgebied op schaal 1: 10.000 (bijlage 14). Het onderzoeksgebied kent een meer complexere bodemverspreiding dan zoals die, op de bodemkaarten van Stiboka (1981) en van Kloosterhuis (1965), wordt geschetst. De nieuwe bodemkaart geeft betere inzichten in de plaatselijke bodemvorming, zodat toekomstig onderzoek voor sedimentatie reconstructie beter uitvoerbaar wordt.

69 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

5.2 Invloed ijzerproductie op landschapsdynamiek Oude IJsseldal

In en naast het dal van de Oude IJssel bij Drempt is op basis van zeven aangetroffen vindplaatsen met vloeislakken, waarschijnlijk in de 8ste tot 10de eeuw (Joosten, 2004) locaal ijzer in aftapovens geproduceerd. De nieuwe vindplaatsen bevatten aardewerk en bevinden zich naast geulen. Deze ijzersmelterij vondsten, duiden op connecties van het Oude IJsseldal met de vroegmiddeleeuwse ijzerindustrie op het Montferland. Het Oude IJsseldal bij Drempt was een locatie waar net zoals in het Montferland op uitgebreide schaal vanaf begin 8ste eeuw ijzer werd geproduceerd tot in de 10de (of 11de eeuw, zie § 2.2.1). Mogelijk gebruikte men als grondstof ingevoerde klapperstenen uit het nabije Montferland, doch ook lokaal moerasoer kan zijn gebruikt. Uit het onderzoek blijkt dat dit toen al een uitgebreide organisatie vereiste. Men had toeleveranciers nodig voor houtskool en oer (klapperstenen), producenten van ijzer (smelters en smeden), en mensen die de producten vervoerden en verhandelen. Deze vroegmiddeleeuwse ijzerindustrie had waarschijnlijk een weerslag op de dynamiek van het landschap in het dal, door extra houtkap voor de houtskoolmeilers en graafwerkzaamheden naar oer. In de late middeleeuwen is er opvallend minder sprake geweest van bewoning, mogelijk werd het dal als weide en akkerland gebruikt, gezien de bemestingsvondsten uit deze periode. In de nieuwe tijd (na 1500) is er door wateroverlast (stuwen en dijkdoorbraken) zeker geen sprake meer van permanente bewoning. Het dal werd destijds voornamelijk voor landbouw gebruikt. In de periode 1689 tot 1890 kende het Oude IJsselgebied een tweede, meer grootschalige vorm van locale ijzerproductie in de vorm van houtskoolhoogovens. Deze periode kende de grote weerslag op de dynamiek van het landschap van het dal. Men begon grootschalig oerbanken te verwijderen en bossen te kappen voor houtskoolproductie. Door toedoen van mens en natuur (overstromingen) verspreiden de karakteristieke indicatoren van deze hoogovens (slakken, puin en houtskool) zich in het benedenstroomse Oude IJsseldal. De 18de en 19de eeuwse bodemlaag heeft mogelijk een afwijkende (donker)grijze kleur gekregen doordat het slibrijke Oude IJssel water door hoge as-concentratie van de hoogovens, sterk mineraalrijk en alkalisch en daardoor vruchtbaar was. Hoofdbestanddeel van deze assen is calcium, gevolgd door ijzer, kalium, magnesium, mangaan, natrium en fosfor (zie § 2.3). Door het hoge kalk en fosfaatgehalte groeiden gewassen en planten mogelijk erg goed in deze periode wat gunstig was voor de landbouw en ten koste ging van het organische stof gehalte van deze laag. Berekend in dit onderzoek is dat de gemiddelde sedimentatie in deze periode circa 1 mm /jaar bedroeg (zie § 4.7).

Na het jaar 1890 (tevens het einde van de houtskoolhoogovens) veranderde de kleur en samenstelling van de afzettingen van de Oude IJssel door grootschalig uitgevoerde verbeteringen die de Duitse en Nederlandse overheden voor de bevaarbaarheid en afwatering van de rivier in gang zetten (zie § 2.4). Hierdoor ging de bovenstrooms uitschurende rivier, benedenstrooms extra veel water, zand en slib afzetten in het Nederlandse deel. Het laaggelegen onderzoeksgebied bij Drempt kreeg vooral uiterst siltige kleisedimenten in de periode 1890 tot 1963 te verwerken. Berekend in dit onderzoek is dat de

70 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

gemiddelde sedimentatie in de periode 1890 tot 1963 circa 2,7 mm /jaar bedroeg (zie § 4.7).

In 1963 werd het onderzoeksgebied door het kanaal met zijn hoge dijken voorgoed van winteroverstromingen afgesloten. De noordelijke dijk is echter een zomerdijk, zodat alleen bij extreem hoog water het noordelijk onderzoekgebied zou onderlopen. Dit gebeurt sindsdien zelden meer. Nieuwe sedimentatielagen zijn sindsdien haast niet meer mogelijk binnen het onderzoeksgebied. Door deze laatste menselijke ingreep is tenslotte een rustige periode aangebroken voor de plaatselijke landschapsdynamiek van het Oude IJsseldal bij Drempt.

5.3 Aanbevelingen vervolgonderzoek

• Deze karakteristieke donkergrijze laag kan door zijn makkelijk in het veld herkenbare karakteristieken (kleur & hoogoven indicatoren) voor vervolgonderzoek dienen als chronostratigrafische marker van laagpakketten binnen het benedenstroomse deel van het Oude IJsseldal. Grootschalige verbeteringen van het stroombed van de Oude IJssel in de periode 1890 tot 1963 in Nederland en Duitsland bedekten deze vuile laag met een sterk tot uiterst siltige kleilaag (deel eenheid W4) en zandlaag (deel eenheid W5). In het veld toont zich binnen restgeulen een scherpe bovengrens tussen de donkergrijze laag (zie foto’s, figuren 4.2 en 4.5) en de bovenliggende meer bruine laag uit de rivierherstel periode 1890 - 1963. Tevens kan de verspreiding van deze laag iets zeggen over de hydrologische situatie en sedimentatie voor en na de 18de en 19de eeuw van het benedenstroomse gedeelte van de Oude IJssel. • De 18de en 19de eeuwse hoogovenindustrie zou een eerste veroorzaker kunnen zijn geweest van stikstof-, fosfaat- en kaliumverzadiging van het Oude IJsseldal. Mogelijk was destijds binnen het Oude IJsseldal al sprake van de vroegste vorm van overbemesting en eutrofiëring in Nederland. Verder onderzoek naar deze vroege verspreiding kan de huidige fosfaatverzadiging verduidelijken. • De chemische samenstelling van deze 18de en 19de eeuwse industriële vuile laag is op basis van twee monsternames bekend. Het blijkt dat de laag niet vervuild is met bodemvervuilende stoffen, maar een hoge concentratie heeft aan mineralen N, P en K. Verder bodemhygiënisch onderzoek naar het bodemvruchtbaarheid verhogende aspect van de houtskoolhoogovens is aanbevelingswaardig. • Vos & Stork (1980) citeren dr. W.C.H. Staring (1878), deze meldde dat de vruchtbare wintervloed een botanische plaag tot gevolg had: “stalkruid of heidoorn is een algemene plaag van de IJsselweiden”. Vos & Stork (1980) zeggen dat het hier gaat om Kattendoorn (Ononis Spinose L), een doornig struikje dat van goede grond houdt. Pollen van deze soort zouden een biologische indicator voor de vruchtbare hoogovensliblaag kunnen zijn. Kattendoorn groeit het best op zonnige plaatsen met vochtige, matig voedselrijke, niet of matig bemeste, kalkrijke grond. De soort verdraagt enig zout (zand, zavel, löss, mergel en stenige plaatsen). Groeiplaatsen: grazige ruigten, hellingen, bermen, rotsachtige plaatsen,

71 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

kalkgrasland, duinen, spoordijken, dijken, langs kreken, lage zandheuveltjes in uiterwaarden, langs het IJsselmeer, bovenranden van kwelders en langs drinkpoelen. • Er bestaat een mogelijkheid dat de grondwaterzones met de mineraalrijke vuile laag zich kenmerkt door verhoogde geleidbaarheid (600-700 µS/cm). Dit werd namelijk gemeten in het ondiepe grondwater in de noordoostelijke hoek van de provincie Limburg. Dit kon gekoppeld kon worden aan sterk verhoogde kalium- en stikstofconcentraties. Dit vergt extra onderzoek van de vuile laag.

72 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Literatuur en kaarten

Geraadpleegde literatuur

Bakker, H. de & J. Schelling, 1989, Systeem van bodemclassificatie voor Nederland, Staring, Wageningen. Berendsen, H.J.A., Stouthamer, E., 2001, Paleogeographic development of the Rhine-Meuse delta, The Netherlands, Koninklijke Van Gorcum, Assen. Beukelaer, de, H., 1990, Nijver in het groen, Twee eeuwen industriële ontwikkeling in de Achterhoek en Liemers, Stichting Staring Instituut, Doetinchem. Borman, R., Frederiks, P., 1978, Oost-Gelderland archeologisch bekeken, De Walburgpers, Zutphen. Bouwmeester, J., Fermin, B., Groothedde, M., Cuijpers, S., Groenewoudt, B., Huisman, H. Ter Laak, J., Langeveld, M., Tebbens, L., Verneau, S., 2008, Geschapen landschap, Tienduizend jaar bewoning en ontwikkeling van het cultuurlandschap op de Looërenk te Zutphen, Archeologisch onderzoek, BAAC rapport 00,068, s-Hertogenbosch. Cate, ten, J.A.M., Maarleveld, G.C., 1977, Toelichting op de legenda, Geomorfologische kaart van Nederland, schaal 1: 50.000, Stichting voor Bodemkartering / Rijks Geologische Dienst, Wageningen, Haarlem. Craandijk, J., 1880, Wandelingen door Nederland met pen en potlood, Deel 5, Kruseman & Tjeenk Willink, Haarlem. Dooren, van, H.J.C., Voort , van der, M.P.J., Timmermans, B.G.H., 2007, Opties voor duurzame energieproductie in de biologische landbouw, Rapport 54, Animal Sciences Group, Divisie Veehouderij, Wageningen Universiteit, Wageningen. Driessen, A.M.A.J., Ven, Van der, G.P., Wasser, H.J., 2000, Gij beken eeuwigvloeijend, Water in de Streek van Rijn en IJssel, Waterschap Rijn en IJssel, Uitgeverij Matrijs, Utrecht Eerenbeemt, van den, H.F.J.M., Graaf, de, T.M., Mooij, J.,1982, Tijdschrift Industriële archeologie, nummer 4, tweede jaargang, Stichting Industriële Archeologie in Nederland, Tilburg. Haaring, L., 2007, De Laat-Glaciale fluviatiele geschiedenis van de Rijn in het Oude IJsseldal (Gelderland), Verslag doctoraal veldwerk, Universiteit Utrecht, Departement Fysische Geografie, Utrecht. Hijma, M., 2009, From river valley to estuary, The early-mid Holocene transgression of the Rhine-Meuse valley, The Netherlands, Universiteit Utrecht, Nederlandse Geografische Studies, nummer 389, Utrecht. Joosten, I., 2004, Technology of Early Historical Iron Production in the Netherlands, Proefschrift, Instituut Geo- en Bioarcheologie, faculteit der Aard- en Levenswetenschappen, Vrije Universiteit Amsterdam. Kapsenberg, B.S. ,1982, Uit ijzer gegoten, Beeld van de Deventer ijzergieterij Nering Bögel en haar producten (1756-1932), Uitgeverij Terra, Zutphen. Kloeg, D., 1991, Natuur & Milieu encyclopedie, Zomer & Keuning Boeken B.V., Ede.

73 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Kloosterhuis, J.L. 1965, De bodemgesteldheid in het gebied van de ruilverkaveling Bevermeer (schaal 1: 25.000), Stiboka-rapport 639, Stichting voor bodemkartering, Wageningen. Kuiper, P.P., 2006, IJzerhard oer, oerdegelijk ijzer; Het graven van IJzeroer in Zuid-Salland en de noordelijke delen van de Achterhoek in de Nieuwe Tijd, Afstudeerscriptie, Wageningen Universiteit, Leerstoelgroep Sociaal Ruimtelijke Analyse, Wageningen. Louwe Kooijmans, L., P., Broeke, van den, P.W., Fokkens, H., Gijn, van, A., 2005, Nederland in de prehistorie, Uitgeverij Bert Bakker, Amsterdam. Meene, van de, E. A., 1977, Toelichtingen bij de Geologische Kaart van Nederland, 1 : 50.000, Arnhem, 40 Oost, Rijks Geologische Dienst, Rijswijk. Middelkoop, H., 1997, Embanked floodplains in the Netherlands: geomorphological evolutions over various times scales, PHD proefschrift, 341 pp. Miedema, F.R.P.M., 2009a, Plangebieden Stockhovens Land & Sopperskolk in het Oude IJsseldal, Gemeente Bronckhorst, BAAC-rapport V-09.0204, ‘s- Hertogenbosch. Miedema, F.R.P.M., 2009b, De dynamiek van het landschap van het Oude IJsseldal bij Drempt, Een landschapsreconstructie van het laat Weichselien tot heden, Afstudeerscriptie LAD-80436, Leerstoelgroep Landdynamiek, Wageningen Universiteit. Miedema, F.R.P.M., Boshoven, E., 2008, Gemeenten Bronckhorst & Doetinchem; Kwelsloten, Inventarisend veldonderzoek (verkennende fase), BAAC-rapport V-08.0017, BAAC, ’s-Hertogenbosch. Miedema, R. 1987, Soil formation, microstructure an physical behaviour of Late Weichselian and Holocene Rhine deposits in the Netherlands, Proefschrift, Department of Soil Science and Geology, Agricultural University, Wageningen. Mombarg, J. & Thoben, J., 1984, De Liemers van Nol Tinneveld, Historische aantekeningen, Thoben Offsett, Nijmegen. Mulder, E.F.J. de, M.C. Geluk, I.L. Ritsema, W.E. Westerhof, T.E. Wong, 2003. De ondergrond van Nederland. Wolters-Noordhoff, Groningen Mulder, J.R., Spaan, F., de Wolf, J.G.C., 2002, In de ban van de Betuwse dijken, Deel 2, Oosterhout, Een bodemkundig, historisch, en archeologisch onderzoek naar de opbouw en ouderdom van de Waaldijk bij Oosterhout, Overbetuwe, Alterra-rapport 311, Wageningen. Nederlands Centrum van Normalisatie (NEN), 1989, Classificatie van onverharde grondmonsters. NEN 5104, Delft. Pons, L.J.,1953, De bodemgesteldheid van een gedeelte van de Lijmers, Het binnendijkse land van de gemeente Westervoort, Duiven en Zevenaar, Stichting voor Bodemkartering, Wageningen. Putten, van, M., 2009, Plangebied Ruimte voor de Rivier, IJsseluiterwaarden: Bolwerkplas, Worp, Ossenwaard, Keizers- en Stobbenwaarden, Olsterwaarden te Deventer, Bureauonderzoek en Inventariserend veldonderzoek (karterende fase), BAAC- rapport V-08.0387, Deventer. Scheurs, J., & Van Bers, 2008, Artikel; IJzergieterij Ulft nu ook ondergronds onderzocht, Industrieel ensemble van voor 1890, Rijksdienst voor Archeologie, Cultuurlandschap en monumenten, Nieuwsbrief 1, jaargang 3, januari 2008, Amersfoort.

74 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Schokker, J., Lang, de, F.D., Weerts, H.J.T., Otter, den, C., 2003, Beschrijving Lithostratigrafische eenheid, Formatie van Boxtel, Nederlands Instituut voor Toegepaste Geowetenschappen TNO, Utrecht. Schuurman, E.I., 2005, Plangebied Angerlo-Bevermeer, gemeente Zevenaar; archeologisch vooronderzoek: een bureau- en inventariserend veldonderzoek, RAAP-Rapport 1238, RAAP, 2005. SIKB, 2006, Kwaliteitsnorm Nederlandse Archeologie, versie 3.1 SIKB, Gouda. Sival, F.P., Risken, M.J.P.M., Verbeek, L., Lippe, van der, E., E.J,, 2007, Hermeandering, waterberging en natuurontwikkeling in het Beerzedal: case de Logtse Baan, Alterra rapport 1576, Alterra, Wageningen. Smit, J., Straalen, van, B., 2007, IJzergieterijen langs de Oude IJssel, 1689 – Heden, Stichting Matrijs, Utrecht. Spitzers, T.A., 1989, De schone grond onder Deventer, Landschapsreconstructie van het stadsgebied van Deventer in de Vroege Middeleeuwen, Bijvakscriptie Vakgroep Fysische Geografie Universiteit Amsterdam, Amsterdam Stam, H., 1987, Kleine geschiedenis van Hummelo en Keppel, De Walburg Pers, Zutphen. Stiboka, 1975, Bodemkaart van Nederland, Schaal 1: 50.000, Toelichting bij de kaartbladen 40 West en 40 Oost Arnhem, Stichting voor Bodemkartering, Wageningen. Stortelder, A.H.F., de Waal, R.W., Schaminée, J.H.J., 2005, Streekeigen natuur; Identiteit en diversiteit van Nederlandse Landschappen, Alterra-rapport 1111, Alterra, Wageningen. Tinneveld, A., Bracht, van, H.W.H., Groot, de, I., Berentsen, A.B., Theye, de, R.J., 1953, De Liemers, Gedenkboek Dr. J.H. van Heek, Gebroeders Leonards, Didam. Verlinden, G., 2005, Valorisatie van resteffluenten afkomstig van mestverwerking, Deelrapport 1, literatuurstudie, projectnummer P/00/012, Bodemkundige Dienst van België, Leuven-Heverlee. Verloren van Themaat, 1966, De Oude IJssel, De veelzijdige rol van het water, Misset N.V., Doetinchem. Verschuren, M. P., 2007, Late Weichselian and Early Holocene fluvial history of the Oude Ijssel-Rhine valley, An interplay of river dynamics, climate change and glacio isostacy?, Thesis, Faculty of Geosciences, Department of Physical Geography, Utrecht University, Utrecht. Voorwinden, A., 2005, Inrichtingsplan Baggerspeciebergingsterrein Drempt, Depot Drempt Bv, Drempt. Vos, J.G., Stork, G.J.B., 1980, Het land van de Oude IJssel en zijn waterschap, Waterschap van de Oude IJssel, Doetinchem Werkgroep Geschiedenis IJzernijverheid (WGIJ), 2007, IJzergieterijen langs de Oude IJssel, 1689-heden, Uitgeverij Matrijs, Utrecht. Wezel, van, R., 1988, IJzer aan de Oude IJssel, Wonen en werken van gieterijpersoneel langs de Oude IJssel, 1880-1980, Staring Instituut, Doetinchem. Wijngaarden, van, C., 2009, Project Oude IJsseldal bij Drempt, Laboratoriumonderzoek, Analyse rapport opdracht 144559, AgroLab-West bv, Deventer.

75 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Willemse, N.W., 2007, Toetsing beekdalen waterloopprojecten Waterschap Rijn en IJssel 2006-2007, RAAP rapport 1405, RAAP, Weert.

Geraadpleegde kaarten Nieuwland, 2005, Grote Historische topografische Altlas,1905, Gelderland, Schaal 1:25.000, Uitgeverij Nieuwland, Tilburg. Stiboka, 1981, Bodemkaart van Nederland, schaal 1: 50.000, 40 Oost Arnhem, Stichting voor Bodemkartering, Wageningen. Stiboka, 1985, Geomorfologische kaart van Nederland, schaal 1: 50.000, 40 Oost Arnhem, Stichting voor Bodemkartering, Wageningen. Waterschap Rijn en IJssel, 2008, Topografische kaart met positie waterlopen in onderhoud van het waterschap. Kaart ter beschikking gesteld door het hoofdkantoor te Doetinchem. Willemse, N.W., Verhagen, J.G.M., 2006, Gemeente Zevenaar; een archeologische beleidsadvieskaart, deel IV: bijlagen 1 t/m 12, RAAP-rapport 1274, RAAP, Weert.

Geraadpleegde Internetpagina’s Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN), 2008. Via www.AHN.nl , Bezocht op 25-10-2008. ARCHIS-II, 2009, Archeologisch informatiesysteem van de Rijksdienst voor Archeologie, Cultuurlandschap en Monumenten (RACM), Amersfoort (http://archis2.archis.nl/), Bezocht op 10-11-2009. Bloemen Marien, 2008, Internetpagina: Scheikundige bemesting, http://www.bloemenmarien.be/weetjes/scheikundige%20bemesting.htm Bezocht op 20-10-2008. Data en Informatie van de Nederlandse Ondergrond, 2009, DINO-loket, Online geraadpleegd via: www.dinoloket.nl, bezocht op januari 2009. Milieudefensie, 1999, Artikelreeks: tien opvallende milieugebeurtenissen in deze eeuw, Zwarte Beken, Archief, www.milieudefensie.nl/publicaties/magazine/1999/mei/historie, Bezocht op 23- 08-2009. Nationaal Archief, 2009, Beeldbank met historische kaarten, Uitsnede van de Topgrafische kaart van Hengelo en omgeving uit 1844. www.nationaalarchief.nl Bezocht op 23-08-2009. Nederlands Instituut voor Toegepaste Geowetenschappen TNO, 2002, IJzeroer uit beekdalen, Ontbossing en woestijnvorming door winning uit eigen bodem Nederlands ijzererts, internetpagina: http://www.drentscheaa.nl/[email protected]&pass word=9999&groups=DAA&act_id=5389. Bezocht op 24-10-2008. Phyllis, 2008, The Composition of biomass and waste, ECN, internetpagina: http://www.ecn.nl/phyllis/dataTable.asp, Bezocht op 25-10-2008. Watwaswaar, 2008, Digitale Historische kaarten en foto’s, samenwerkingsverband erfgoedinstanties, internetpagina: www.watwaswaar.nl Wijngaarden, van, G., 2008, Metaal door de millennia heen, MCB, internetpagina: http://www.mcb.nl/smallcms/index.php?id=104, 08-10-2008.

76 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Van Zon, H., 1999, Hinder maar geen hinderwet. De mijnen en het milieu, NEHA jaarboek 1999, deel XII, internetpagina:www.neha.nl/publications/1999, Bezocht op 23-08-2009.

Bezocht symposium Symposium, 2009, Thema: De IJssel; oude of jonge rivier?, Gelders Erfgoed, datum: 7-11-2009, Sprekers: K. Cohen, B. Makaske, M. Groothedde & M. Van den Berg, Burgerzaal Zutphen.

De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Begrippenlijst

Afkortingen AMK archeologische monumentenkaart ARCHIS ARCHeologisch Informatie Systeem BAAC Bureau voor Bouwhistorie, Archeologie, Architectuur- en Cultuurhistorie (archeologisch commercieel adviesbureau) ARCHIS II ARCHeologisch Informatie Systeem BAAC Bureau voor Bouwhistorie, Archeologie, Architectuur- en Cultuurhistorie (archeologisch commercieel onderzoeksbureau) KLIC Kabels en Leidingen Informatie Centrum (onderdeel Kadaster) NAP Normaal Amsterdams Peil NEN Nederlandse Norm 5104: classificatie van onverharde grondmonsters PAK Polycyclische Aromatische Koolwaterstoffen. Ze ontstaan bij de onvolledige verbranding van koolstofhoudende materialen, zoals fossiele brandstoffen (kolen), hout, levensmiddelen, tabak en afvalverbranding PCB Polychloorbifenylen. Groep aromatische koolwaterstoffen met twee benzeenringen en een chlooratoom (in kunststoffen, kleurstoffen, motorolie) RAAP Regionaal Archeologisch Advies Project (archeologisch commercieel adviesbureau) RCE Rijksdienst voor het Culturele Erfgoed (voorheen RACM/ROB) STIBOKA Stichting Bodem Kartering (opgegaan in het Staring centrum, later Alterra, Wageningen). -mv beneden maaiveld WGIJ Werkgroep Geschiedenis IJzerproductie

Verklarende woordenlijst

A-horizont Donkergekleurde bodemhorizont waarin humus door bodemdieren, planten,schimmels en bacteriën is omgezet en gemengd met de eventuele minerale delen AC profiel Bodemprofiel waarin een humusrijke A-horizont direct gelegen is op het ongeroerde moedermateriaal (C-horizont). Afzetting Neerslag of bezinking van materiaal. Antropogeen Ten gevolge van menselijk handelen (door mensen gemaakt/veroorzaakt). Archeologie Wetenschap die zich ten doel stelt om door middel van studie van de materiële nalatenschap inzicht te verwerven in alle facetten van menselijke samenlevingen in het verleden. Booronderzoek karteringsmethode bij veldinventarisatie, gebaseerd op het verrichten van grondboringen, waarbij vooral gelet wordt op het voorkomen van archeologische indicaties zoals aardewerkfragmenten, houtskool en fosfaatconcentraties BP Before Present, gebruikt voor ouderdomsbepalingen op grond van het meten van de hoeveelheid radioactieve koolstof in organisch materiaal (de C14- of14C-methode) worden gewoonlijk opgegeven in jaren voor heden (=1950); jaarringenonderzoek heeft vastgesteld dat deze dateringen af kunnen wijken van de werkelijke ouderdom.

78 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

C-horizont Weinig (C1) of niet (C2) door bodemprocessen veranderd sediment of eventueel verweerd vast gesteente volgend op vast gesteente. Om te worden geclassificeerd als C-horizont dient het om soortgelijk materiaal te gaan als hetgeen waarin de A- en B-horizonten zijn ontwikkeld. Cokes Ontgaste steenkolen. Cokes zijn het product van thermolyse (wordt ook wel pyrolyse of droge destillatie genoemd) van steenkolen bij temperaturen tussen de 900 en 1100°C Dekzand Fijnzandige afzettingen die onder koude omstandigheden voornamelijk door windwerking ontstaan zijn; de dekzanden uit de laatste ijstijd vormen in grote delen van Nederland een ‘dek’ Enkeerdgronden Dikke eerdgrond (= laag met donkere, min of meer rulle grond, met organische en anorganische bestanddelen) ontwikkeld op zandgrond onder invloed van de mens; worden ook wel essen genoemd. Flux Natuurlijke of chemische stof die aan het ijzersmeltproces werd toegevoegd om de verontreinigingen te binden. Kalksteen werd mogelijk al vanaf de Romeinse tijd als flux gebruikt. Gietijzer Een legering van ijzer en koolstof, met meer dan 2% koolstof Hoogoven Hoge en smalle, continue werkende, schachtvormige oven, waarin ijzererts tot smelting (1530 graden Celsius) kan worden gebracht tot gietijzer. De eerste hoogovens werden vanaf de veertiende eeuw in Europa geïntroduceerde en ontwikkeld. In Nederland kwam de eerste in 1689 na Chr. (Rekhemse IJzerhut). Horizont Een qua kleur, textuur en wordingsgeschiedenis homogene bodemlaag met karakteristieke eigenschappen Houtskool Tot koolstof gereduceerd hout, verkregen door sterke verhitting van hout zonder dat zuurstof kan toetreden. Kalksteen Kalkhoudend gesteente dat aan het ijzererts als flux werd toegevoegd om de hoogovengang beter te laten verlopen. Klapperstenen Holle natuurlijke gevormde niervormige stenen met een hoog ijzergehalte. De klapperstenen hebben een ijzerrijke wand (80% ijzer). Men vermoed dat ze werden gevormd in rivierbeddingen waarin leemklonters langzamerhand werden omhult met een laag ijzererts. Door opstuwing zijn in de stuwwallen van de Veluwe en Montferland lange banen gevormd met klapperstenen. Koepeloven Schachtvormige smeltoven, waarin ruwijzer tot smelting kan worden gebracht. De koepeloven is een (vat)schacht met een bepaalde diameter die met cokes, kalksteen, ruwijzer, en ijzerschroot wordt volgestort. In deze schacht wordt door een ringleiding lucht ingeblazen waardoor men een zeer hoge temperatuur kan bereiken. De eerste koepeloven werd in Nederland in het jaar 1830 in de ijzergieterij van Deventer in gebruik gesteld. Koolwaterstoffen Koolwaterstoffen worden voornamelijk gewonnen in de vorm van fossiele brandstoffen. Ze vormen de grondstof voor de petrochemische industrie, via lekkages van benzine en olietanks kan het in de natuur terecht komen. Kroes Onderste gedeelte van de hoogoven waarin het vloeibare gietijzer verzameld werd. Limoniet Moerasijzererts, gevormd door ijzerrijke kwel in moerassen, beekdalen en kustvlakten. Deze gebieden kregen daardoor in economisch opzicht extra waarde. Nederzetting (-sterrein) Woonplaats; de aard en samenstelling van het in het veld aangetroffen sporen en materiaal wordt geïnterpreteerd als resten van bewoning in het verleden.

79 De 18de/19de eeuwse hoogovenvervuilinglaag in de Oude IJsselafzettingen bij Drempt

Oer(ijzer) IJzererts, zoals aangetroffen in Gelderland en Overijssel, ijzergehalte wisselde per winninglocatie van 25% tot 60%. Oerbanken Lagen IJzeroer, die zich in de bodem hebben gevormd. Pleistoceen Geologisch tijdperk dat ca. 2,3 miljoen jaar geleden begon. Gedurende deze periode waren er sterke klimaatswisselingen van gematigd warm tot zeer koud. Na de laatste IJstijd begint het Holoceen (ca. 8800 v. Chr.) Podzol Bodem met een uitspoelingslaag (E-horizont) en een inspoelingslaag (B-horizont). Het gehele proces van het uitlogen van de E-horizont en de vorming van een B-horizont door inspoeling van humus en ijzer heet podzolering. Potas Pot-as is een mengsel van zouten dat hoofdzakelijk uit kaliumcarbonaat bestaat. De naam wordt ook wel gebruikt voor andere kaliumzouten en kaliumhoudende mineralen. Potas werd gemaakt door houtas op te lossen in water en de gefilterde oplossing in te dampen. Het oplosbare zout dat overbleef werd potas genoemd. De naam is afgeleid van de woorden pot (kookpot) en as. Potas bestaat grotendeels uit kaliumcarbonaat. Het woord potas wordt ook wel gebruikt als synoniem voor dit zout. Daarnaast bevat het andere zouten, voornamelijk kaliumzouten: kaliumchloride en kaliumsulfaat. Ruwijzer Blokken gietijzer afkomstig uit een hoogoven, bestemd om hernieuwd tot smelting te worden gebracht om er producten van te gieten. Sediment Afzetting gevormd door accumulatie van losse gesteentefragmentjes (zoals zand of klei) en eventueel delen van organismen. Slak Gebonden verontreinigingen die zowel bij het smeedijzer- als bij het gietijzerbereiden vrijkomen. Smeedijzer Een ijzer-koolstof legering met minder dan 2 % koolstof, verkregen in een veldoven. Stratigrafie Opeenvolging van lagen in de ondergrond (niet alleen in de bodem) Thomasslakkenmeel Kunstmeststof, verkregen uit gemalen hoogovenslak, bevat als hoofdbestanddeel: calciumsilicofosfaat Veldoven Kuilvormige ovens, waarin smeedijzer werd vervaardigd. Vindplaats Een ruimtelijk begrensd gebied, waarbinnen zich archeologische informatie bevindt. IJzererts IJzerhoudend gesteente of grondsoort IJzermolen Een oude ijzergieterij in combinatie met een watermolen, die met een hoogoven het erts tot ijzer smolt.