Richtlijn herstel en beheer (water)bodemkwaliteit

Natuurlijke afbraak, trends en ontwikkelingen

Natuurlijke afbraak wordt in Nederland sinds ca. 1997 toegepast. De eerste toepassingen vonden plaats in onderzoeksprojecten in het kader van het NOBIS-programma, waarin ook het beslisondersteunend model voor NA [3] is opgesteld. In 2001 is een beleidsvernieuwing (BEVER) doorgevoerd, waarin duidelijk ruimte is gegeven voor toepassing van MNA [VROM, 2001]. Sindsdien is er zeer veel ervaring opgedaan met de toepassing bij met name CKW, aromaten (BTEXN) en minerale olie. De hedendaagse praktijk laat zien, dat MNA wordt toegepast bij vrijwel alle gevallen met grote grondwaterverontreinigingen met mobiele organische verontreinigingen. Welke rol MNA speelt hangt af van de noodzaak en mogelijkheid van actieve saneringsmaatregelen. In hoeverre MNA in al deze gevallen ook daadwerkelijk geschikt is als minder duidelijk omdat de evaluatie van de toepasbaarheid doorgaans meerdere jaren in beslag neemt.

Ontwikkelingen in kennis

Bij CKW-verontreinigingen is gebleken dat in een significant deel van de gevallen de natuurlijke afbraak van Per en Tri stagneert bij Cis. De oorzaak hiervoor is de afwezigheid van bacteriën die Cis verder kunnen omzetten naar VC en etheen. Er blijkt slechts één bacteriesoort in staat te zijn deze omzetting uit te voeren. Deze soort, Dehalococcoides sp., is strikt anaëroob en komt niet voor in grondwater dat van nature aëroob of slechts matig gereduceerd is. Uit een studie naar dit fenomeen blijkt dat bij naar schatting 40% van de CKW-verontreinigingen in Nederland de natuurlijke afbraak van Per of Tri stagneert bij Cis. In zeldzame gevallen kan ook ophoping van VC optreden [Volkering, 2004]. De stagnatie van reductieve dechlorering bij Cis heeft geleid tot onderzoek naar mogelijke alternatieve afbraakroutes voor deze verbinding. Hoewel in wetenschappelijk onderzoek op laboratoriumschaal is aangetoond dat anaërobe oxidatieve omzetting van Cis tot CO2 mogelijk is, blijft dit een omstreden onderwerp. In de meeste laboratoriumstudies is dit proces niet gevonden en ook in het veld is nog nooit afdoende bewijs voor het optreden van anaërobe oxidatie van Cis gevonden. Voor VC kan anaërobe oxidatie wel een rol spelen.

Nog recenter is het inzicht dat ook abiotische processen een belangrijke rol kunnen spelen bij de natuurlijke afbraak van CKW. Natuurlijk voorkomende ijzer(II)mineralen zoals pyriet, goethiet en magnetiet blijken de chemische reductie van CKW te kunnen veroorzaken. Het eindproduct van deze reductie is acetyleen (ethyn) en er ontstaan geen lager gechloreerde tussenproducten bij [Wilson, 2003]. Het belang van deze processen in de Nederlandse bodem is nog onbekend, maar wordt onderzocht in een in 2006 opgestart SKB-project.

Bij de natuurlijke afbraak van aromaten vormt de anaërobe afbraak van benzeen en naftaleen het grootste knelpunt. Inmiddels is het bekend dat deze stoffen onder alle redoxcondities kunnen worden afgebroken. Onder andere uit onderzoek in SKB-kader [SKB SV218, SV604] is duidelijk geworden dat deze afbraak ook daadwerkelijk in het veld kan optreden, maar dat het een relatief langzaam proces is dat zeker niet overal optreedt. Omdat aromaten doorgaans als mengsels voorkomen en er in de meeste gevallen geen uniek afbraakproducten worden gevormd, is het moeilijk de afbraak van specifieke stoffen aan te tonen. In 2005 is ontdekt dat fenol een uniek intermediair is bij de anaërobe afbraak van benzeen en dat deze stof ook bij bodemverontreinigingen met SKB SV-206]. De methode is internationaal, maar ook nationaal succesvol toegepast bij verontreinigingen met zowel aromaten als CKW. Inmiddels is CSIA in Nederland standaardmatig en tegen beperkte kosten mogelijk.