TOELICHTING
Achtergrondinformatie afbraak van gechloreerde ethenen

Onder anaërobe omstandigheden kunnen gechloreerde ethenen door micro-organismen worden omgezet in onschadelijke eindproducten zoals etheen en ethaan. Dit proces wordt reductieve dechlorering genoemd. Voorwaarde voor dit proces is de aanwezigheid van een elektronendonor. De elektronendonor kan gezien worden als het substraat of de energiebron. Bij de afbraak van de elektronendonor komen elektronen vrij die overgedragen worden op een elektronenacceptor.
Micro-organismen halen energie uit de overdracht van elektronen van de elektronendonor naar de elektronenacceptor. Als elektronenacceptor kan zuurstof, nitraat, ijzer, sulfaat of CO2 gebruikt worden. Deze processen worden respectievelijk aërobe afbraak, denitrificatie, ijzerreductie, sulfaatreductie of methanogenese genoemd. De afbraakprocessen zijn schematisch weergegeven in tabel 1.


Tabel 1. Afbraakprocessen in de bodem
  Proces Elektronenacceptor Product
aëroob aërobe afbraak O2 (zuurstof) H2O (water)
anaëroob denitrificatie NO3- (nitraat) N2 (stikstof)
  ijzerreductie Fe (III) (driewaardig ijzer) Fe (II) (tweewaardig ijzer)
  sulfaatreductie SO42- (sulfaat) S2- (sulfide)
  methanogenese CO2 (koolstofdioxide) CH4 (methaan)

Sommige sulfaatreducerende of methanogene bacteriën zijn in staat om gechloreerde ethenen als elektronenacceptor te gebruiken in plaats van sulfaat of CO2. Bij deze reactie wordt stapsgewijs een chlooratoom vervangen door een waterstofatoom, zodat de afbraak van PER verloopt via TRI, cis-DCE en VC tot uiteindelijk etheen of ethaan .
Sulfaatreducerende of methanogene omstandigheden in de bodem zijn gunstig voor de reductieve dechlorering. PER en TRI kunnen op deze manier afgebroken worden tot onschadelijke eindproducten. Als er echter zuurstof of nitraat aanwezig is in het bodempakket, dan wordt zuurstof of nitraat gebruikt als elektronenacceptor. De gechloreerde ethenen worden onder deze omstandigheden niet of slechts onvolledig afgebroken.
Voor de reductieve dechlorering van gechloreerde verbindingen is een substraat in de vorm van goed afbreekbaar organisch koolstof nodig. Micro-organismen kunnen hiervoor van nature aanwezige organische verbindingen zoals humuszuren gebruiken. Ook nevenverontreinigingen als BTEX kunnen als substraat dienst doen. Reductieve dechlorering kan vaak ook gestimuleerd worden door het toevoegen van een geschikte, onschadelijke koolstofbron (elektronendonor) aan het bodempakket.
Op deze manier wordt actief ingegrepen en kan gestimuleerde biologische afbraak worden gebruikt als saneringsvariant.