Binnen de groep chloorkoolwaterstoffen komen in Nederland vluchtige alifatische chloorkoolwaterstoffen (VOCl) het meest voor als
bodemverontreiniging. VOCl zijn verbindingen met een open koolstofskelet (geen ringstructuren) gebonden met één of meer chlooratomen.
Figuur 1.
VOCl productie en gebruik
Jaarlijks worden enorme hoeveelheden vluchtige chloorkoolwaterstoffen door de mens geproduceerd en gebruikt. Het grootste volume daarvan wordt ingenomen door
1,2-dichloorethaan (1,2-DCA), dat in 1794 werd uitgevonden door vier Nederlandse vrienden (Gezelschap der Hollandsche Scheikundigen). Deze stof werd daarom vroeger ook wel Dutch Oil genoemd. 1,2-DCA wordt gebruikt als basis voor de productie van PVC en voor de productie van tetrachlooretheen en trichlooretheen. In 2002 werd in Europa circa 260.000 ton gechloreerde oplosmiddelen gebruikt. Deze hoeveelheid neemt sindsdien jaarlijks met circa 5% af als gevolg van strengere regelgeving, deskundiger en bewuster gebruik, recycling en het werken in gesloten systemen. Er is bijvoorbeeld ook minder vraag naar een stof als tetrachlooretheen, omdat het hieraan ontleende Freon (koelvloeistof en drijfgas) niet meer mag worden geproduceerd. Voor stoffen als
1,1,1-trichloorethaan (1,1,1-TCA) en
tetrachloormethaan (TETRA) geldt een totaalverbod op alle toepassingen, behalve als grondstof of technische hulpstof.
Bij de productie en gebruik van VOCl is in het verleden nogal eens wat misgegaan en is op 10.000 locaties een bodemverontreiniging met deze verbindingen ontstaan. Binnen de groep met VOCl verbindingen nemen
tetra- of perchlooretheen (PER),
trichlooretheen (TRI),
1,1,1-TCA en
1,2-dichloorethaan (1,2-DCA) een belangrijke plaats in. Stoffen die ook nog genoemd kunnen worden in dit verband zijn de veel in de landbouw o.a. als aardappelontsmettingsmiddel toegepaste
1,2-dichloorpropaan (1,2-DCP) en 1,3-dichloorpropeen, en stoffen als
dichloormethaan (DCM) en
TETRA. Vanwege het gedrag van VOCl in de bodem zijn dit vaak moeilijk te saneren verontreinigingen die daardoor bovendien onze strategische drinkwatervoorraden bedreigen.
VOCl eigenschappen
De VOCl hebben de volgende belangrijke eigenschappen:
Zie voor (natuurkundige) parameters van veelvoorkomende VOCl zie VOCl tabel
Bronnen van VOCl verontreiniging
Als gevolg van een veelheid aan menselijke activiteiten zijn met name in de afgelopen eeuw VOCl, vaak ook door onwetendheid, in de bodem terechtgekomen. Als gevolg van bewustwording en regelgeving zijn echter in de afgelopen twintig jaar de emissies naar de bodem sterk ingedamd.
Zie verder Welke bronnen van VOCl verontreiniging te onderscheiden zijn
VOCl voorkomen en verspreiding in de bodem
VOCl kan in de natuur worden afgebroken via biologische afbraakmechanismen (en eventueel abiotische afbraak mechanismen). De natuurlijke biologische afbraak is het gevolg van het metabolisme van micro-organismen en is afhankelijk van milieuomstandigheden zoals pH, temperatuur, redoxpotentiaal, aanwezigheid van andere verontreinigingen, de beschikbaarheid van nutriënten en elektronendonoren- /acceptoren de aanwezigheid van geschikte bacteriën.
De wijze van voorkomen en verspreiden van VOCl in de bodem en het ecosysteem is sterk afhankelijk van de eigenschappen van VOCl en de bodemprocessen. Bij de verspreiding van VOCl in de bodem spelen de volgende processen een rol:
- Natuurlijke afbraak
- Dichtheidsstroming
- Verdamping en diffusie
- Convectief transport
- Adsorptie en retardatie
- Dispersie
Zie verder Hoe de VOCl verspreiden in de bodem
Voor technieken om VOCl uit de bodem te verwijderen zie verder: VOCL saneringstechnieken