Met PAK’s verontreinigd slib wordt in de tijd bijna vanzelf schoon

Polycyclische Aromatische Koolwaterstoffen (PAK's) zijn kankerverwekkend en ontstaan bij onvolledige verbranding van koolstof bevattende materialen. PAK’s worden bijvoorbeeld gevormd bij de vergassing van kolen, bij het aanbranden van eten (barbecue), het verstoken van brandstof en het zit ook in sigarettenrook. Joop Harmsen begon in 1994 met onderzoek naar de biologische afbraak van PAK’s in verontreinigde baggerspecie. Nederland werd toen voor het eerst geconfronteerd met verontreinigingen in de waterbodem.

PAK's afbreken met voldoende zuurstof

Het onderzoek naar verontreiniging van baggerspecie door PAK’s richtte zich in eerste instantie op het ontwikkelen van methoden tot schoonmaak. In de tussentijd werd de vervuilde grond in zuurstofarme depots, vaak in de zee of meren, opgeslagen. Zo werd bijvoorbeeld verontreinigde baggerspecie uit de Amsterdamse Petroleumhaven in een depot onder water opgeslagen.

"Als we toen wisten wat we nu weten, dan hadden we dat wellicht niet gedaan," zeggen Harmsen en Rietra. "Want uit ons onderzoek blijkt dat biologische afbraak van PAK’s heel goed gaat, als er maar voldoende zuurstof bij kan en het afbraakproces de tijd krijgt."

Afbraakproces 25 jaar gevolgd

Ten behoeve van het onderzoek werd met PAK’s verontreinigde baggerspecie in een 'landfarm' opgebracht op grond waar het kon ontwateren en zuurstof kon toetreden. Bij de start van het onderzoek werd verwacht dat de PAK’s in circa twee jaar konden worden afgebroken. Uiteindelijk kregen de onderzoekers van de opdrachtgevers (de rijksoverheid en het Waterschap Rivierenland) maar liefst 25 jaar de tijd om het langzame afbraakproces te blijven volgen.

En zo ontdekten zij dat het creëren van zuurstofrijke omstandigheden de sleutelfactor is voor de afbraak van PAK’s. Het voor micro-organismen beschikbare deel van de vervuiling kan in een jaar biologisch worden afgebroken. Het deel dat langzaam vrijkomt kan binnen zeven jaar worden afgebroken. Het overblijvende deel komt heel langzaam vrij uit de bodem en kan in de volgende 20 jaar worden afgebroken.

Wet- en regelgeving aanpassen

"Belangrijk is dat de biologische afbraak in stand gehouden wordt door bodemgebruik," zegt René Rietra. "Bijvoorbeeld met energieteelt op de baggerspecie, met koolzaad of wilgen. Maar het kan ook met landschaps- en natuurontwikkeling. Zo creëer je een win-winsituatie. Later, wanneer de grond niet meer toxisch is, kun je er een andere bestemming aan geven. Daarmee maak je de opslag beheersbaar. We hebben bovendien laten zien dat het vrijkomen uit de bodem eenvoudig meetbaar is in het laboratorium, waardoor het verloop van de afbraak en het te behalen resultaat voorspelbaar zijn geworden."

Harmsen en Rietra tekenen ook aan dat de wet- en regelgeving aanpassing behoeft voor deze biologische aanpak van PAK-verontreinigingen. "Eisen aan de termijn voor een rijpingsdepot, aan afdekfolie of aan drainage zullen moeten worden opgesteld in een nieuw protocol," zeggen zij. "Wij hopen dat de aanbevelingen uit ons onderzoek wereldwijd tot nieuw beleid en actieve toepassing van biologische reiniging van verontreinigde bodems zullen leiden."

Tekst: Wageningen Environmental Research
Foto's: Kees Torn, Wikimedia Commons CC BY-SA 2.0 (leadfoto: baggerwerkzaamheden in het Breeddiep); Pixabay