Wel of geen biologische afbraak van verontreinigingen in bodem en grondwater? vPCR geeft zekerheid

Bij het Defensie-eiland in de gemeente Woerden bevindt zich een grondwaterverontreiniging in het diepe grondwater, die ontstaan is door de stomerij-activiteiten van Defensie in het verleden. Het gaat om de vluchtige chloorkoolwaterstoffen (VOCl) cis-dichlooretheen en vinylchloride. De gemeente is bezig met het ontwikkelen van een plan voor het beheer van deze diepe verontreiniging en wil graag zekerheid of er biologische afbraak optreedt van de VOCl’s en zo ja met welke snelheid dit gebeurt. Bioclear earth is ingeschakeld om dit in kaart te brengen.

Een eerste stap om afbraak aan te tonen is het bepalen van een redoxparameters. Dit geeft een indicatie van de omstandigheden in de ondergrond en of deze gunstig zijn voor afbraak. Alleen kan hiermee niet worden aangetoond dat afbraak ook daadwerkelijk plaatsvindt. Ook de meting van de aanwezigheid van de bij biologische afbraak vrijkomende restproducten etheen en ethaan geeft in dit geval nog geen zekerheid. Dit heeft te maken met de ligging van de locatie, waardoor het mogelijk is dat deze afbraakproducten afkomstig zijn uit een bovenstrooms (bron)gebied.

De afbraak in beeld dankzij viable PCR (vPCR)

Om snel zekerheid te verkrijgen in dit soort situaties is het zinvol om meteen naast redoxmetingen ook de microbiologie (in de waterfase) te meten. Microbial Analysis is gevraagd om een aantal analyses uit te voeren zodat we een beeld kunnen krijgen van deze microbiologie. Hiervoor zijn metingen uitgevoerd in het verontreinigd pluimgebied en is een referentiemeting gedaan in dezelfde bodem/grondwaterlaag waar geen verontreiniging aanwezig is. 

De bacterie Dehalococcoides spp (DHC) is tot nu toe het meest bekende organisme dat in staat is tot volledige anaerobe afbraak van cis-DCE tot etheen en ethaan. Daarom voeren wij in dit geval qPCR en vPCR (DNA) analyses uit op de aanwezigheid van DHC en het vcrA-gen. Het vcrA-gen zou je kunnen omschrijven als de “aanknop” van de bacterie om VOCl’s af te breken. Aantoning van dit gen geeft nog meer zekerheid voor wat betreft de afbraak van de VOCl’s tot onschadelijke verbindingen.

Dankzij de vPCR-bepaling konden we aantonen dat er inderdaad levende en actieve micro-organismen in de monsters aanwezig zijn. Samen met q-PCR bepaling, waarmee alle DNA van het betreffende micro-organisme (levend en dood) wordt gemeten, geeft dit een goed beeld van wat er met de VOCl-afbraak in de bodem gebeurt.

De data van deze analyses zijn dan ook medebepalend geweest voor Bioclear earth om de echte actieve afbraak op de locatie in Woerden aan te tonen en op grond daarvan ook afbraaksnelheden af te leiden. Hiermee kan een indicatie worden gegeven van hoelang het duurt tot de verontreiniging is afgebroken en of eventueel aanvullende maatregelen nodig zijn om de verderop gelegen drinkwaterwinning te beschermen. Dit geeft de Gemeente Woerden houvast bij de uitwerking van hun gebiedsgericht grondwaterbeheerplan.

Voor meer informatie over de toepassing van vPCR kunt u contact opnemen met Aaltje Joldersma, joldersma@microbialanalysis.com