In situ aanpak van waterbodems, Microbiële omzetting: PCB's en chloorbenzenen
Tot het eind van de tachtiger jaren werd gedacht dat gechloreerde organische verontreinigingen, zoals hexachloorbenzeen (HCB) en polychloorbifenylen (PCB’s), persistent in het milieu voorkwamen. Daarna bleek uit laboratorium- en veldstudies, dat biologische afbraak van deze stoffen mogelijk is, dus ook voor de reiniging van baggerspecie.
Het bijzondere aan de afbraak van gechloreerde verbindingen is dat deze in twee stappen kan verlopen waarbij eerst géén en dan juist wél zuurstof aanwezig moet zijn [9].
In de eerste, zuurstofloze stap worden chlooratomen van de ringstructuren verwijderd: dechlorering. Hierbij ontstaan steeds lager gechloreerde tussenproducten. Wanneer nog slechts drie chlooratomen over zijn, kunnen andere bacteriën de producten van HCB (m.u.v. 1,3,5-trichloorbenzeen) mineraliseren tot water, koolzuur en chloride. Hierbij is dan wel zuurstof nodig. Beide fasen worden doorlopen in de ex situ techniek Reiniging in Depot.
In situ in de waterbodem is een zuurstofloos milieu aanwezig, waardoor de eerste stap (dechlorering) ook in situ optreedt. Bij in situ afbraak ligt de halfwaardetijd voor PCB’s in de ordegrootte van tientallen jaren. Voor HCB in het Ketelmeer was de in situ halfwaardetijd zeven jaar [10].
Bij de dechlorering ontstaan lager gechloreerde moleculen. Deze kunnen door kwel in het oppervlaktewater komen en daar nadelige effecten veroorzaken. Over de risico’s van deze producten is nog aanvullend onderzoek nodig. In afwachting van de resultaten van dergelijk onderzoek, kan besloten worden de locatie voorlopig alleen zorgvuldig te monitoren. Overigens is het voor chloorbenzenen zo dat de dechloreringsproducten veel minder toxisch zijn dan HCB zelf. Voor deze stoffen zijn in INS-kader [11] recent MTR-(Maximaal Toelaatbaar Risico) waarden vastgesteld. HCB heeft een MTR-waarde van 0,005 mg/kg d.s., circa een factor 1000 lager dan de MTR’s voor MCB, DCB, TCB en TeCB (6 – 8 mg/kg d.s.).
De dechloreringsproducten zouden ook in situ gemineraliseerd kunnen worden. Dan dient zuurstof aanwezig te zijn, zodat dezelfde aanpak als voor de aërobe afbraak van PAK’s en minerale olie gevolgd kan worden.
De waterbodem heeft door het contact met zuurstofhoudend oppervlaktewater een dunne aerobe zone. Door diffusie en door opwerveling en hersedimentatie (golfwerking) van de waterbodem komen verontreinigingen uit het anaerobe gedeelte van de waterbodem in contact met zuurstof en treedt ook van nature een langzame afbraak op. In praktijk lijkt de termijn van de natuurlijke afbraak veelal niet acceptabel voor de waterbeheerder.