Bodemverontreiniging, het neerslaan van vaste of vloeibare afvalstoffen op het land of onder de grond op zodanige wijze dat de bodem en het grondwater kunnen worden verontreinigd, de volksgezondheid kan worden bedreigd en er ontsierende omstandigheden en overlast kunnen ontstaan.
© Vladimir Melnik/Adobe Stock
De afvalstoffen die voor bodemverontreiniging zorgen, worden grofweg ingedeeld als vast stedelijk afval (MSW, ook wel gemeentelijk afval genoemd), bouw- en sloopafval (C&D) of puin, en gevaarlijk afval. VHA omvat ongevaarlijk huisvuil, vuilnis en afval van woningen, instellingen (bv. scholen), commerciële instellingen en industriële faciliteiten. Huisvuil bevat vochtig en afbreekbaar (biologisch afbreekbaar) voedselafval (bijv. vlees- en groenteschroot); afval bestaat voornamelijk uit droge materialen zoals papier, glas, textiel en plastic voorwerpen; en afval omvat volumineus afval en voorwerpen die niet routinematig worden ingezameld voor verwijdering (bijv. afgedankte matrassen, apparaten, meubelstukken). C&D afval (of puin) omvat hout en metalen voorwerpen, muurplaten, betonpuin, asfalt, en andere inerte materialen die worden geproduceerd wanneer structuren worden gebouwd, gerenoveerd of gesloopt. Gevaarlijk afval omvat schadelijke en gevaarlijke stoffen die voornamelijk in vloeibare vorm worden geproduceerd, maar ook in de vorm van vaste stoffen, slib of gassen door verschillende chemische productiebedrijven, aardolieraffinaderijen, papierfabrieken, smelterijen, machinefabrieken, stomerijen, autoreparatiebedrijven, en vele andere industrieën of commerciële faciliteiten. Naast de onjuiste verwijdering van VHA, C&D-afval en gevaarlijk afval, kan verontreinigd effluent van ondergrondse afvalwaterverwijdering (b.v. uit septische tanks) ook een oorzaak van bodemverontreiniging zijn.
De doorlatendheid van de bodemformaties die aan een afvalverwijderingsterrein ten grondslag liggen, is van groot belang met betrekking tot bodemverontreiniging. De bodem bestaat uit een mengsel van niet-geconsolideerde minerale en rotsfragmenten (grind, zand, slib en klei) die door natuurlijke verweringsprocessen zijn gevormd. Grind- en zandformaties zijn poreus en doorlatend, waardoor water vrij kan stromen door de poriën of ruimten tussen de deeltjes. Slib is veel minder doorlatend dan zand of grind, vanwege de kleine deeltjes en poriën, terwijl klei vrijwel ondoordringbaar is voor de stroming van water, vanwege de plaatachtige vorm en moleculaire krachten.
Tot halverwege de 20e eeuw werd vast afval over het algemeen verzameld en op de grond geplaatst in ongecontroleerde “open stortplaatsen”, die vaak broedplaatsen werden voor ratten, muggen, vliegen en andere ziektedragers en bronnen waren van onaangename geuren, verwaaid puin en andere hinderlijke zaken. Stortplaatsen kunnen het grondwater verontreinigen en ook nabijgelegen beken en meren vervuilen. Een sterk verontreinigde vloeistof, percolaat genaamd, ontstaat bij de afbraak van afval en neerslag die infiltreert en naar beneden sijpelt door het volume afvalmateriaal. Wanneer het percolatiewater het grondwater bereikt en zich daarmee vermengt of in nabijgelegen oppervlaktewateren sijpelt, worden de volksgezondheid en de milieukwaliteit in gevaar gebracht. Methaan, een giftig en explosief gas dat gemakkelijk door de bodem stroomt, is een uiteindelijk bijproduct van de anaërobe (in afwezigheid van zuurstof) afbraak van bederfelijk vast afvalmateriaal. Het openlijk storten van vast afval is in veel landen niet langer toegestaan. Niettemin blijven percolatiewater en methaan van oude stortplaatsen in sommige gebieden bodemverontreiniging veroorzaken.
Een moderne techniek voor de verwijdering van vast afval op het land bestaat uit de bouw en dagelijkse exploitatie van en controle op zogenaamde sanitaire stortplaatsen. Sanitaire stortplaatsen zijn geen vuilstortplaatsen; het zijn zorgvuldig geplande en gebouwde faciliteiten die zijn ontworpen om percolatiewater en methaan onder controle te houden en het risico van bodemverontreiniging door de verwijdering van vast afval tot een minimum te beperken. Sanitaire stortplaatsen worden zorgvuldig geselecteerd en voorbereid met ondoordringbare bodembedekkers om percolaat op te vangen en verontreiniging van het grondwater te voorkomen. Bodemafdichtingen bestaan meestal uit flexibele plastic membranen en een laag verdichte klei. Het afvalmateriaal – BSA en C&D – wordt uitgespreid, samengeperst met zware machines en elke dag bedekt met een laag samengeperste grond. Percolatiewater wordt opgevangen in een netwerk van geperforeerde buizen op de bodem van de stortplaats en naar een zuiveringsinstallatie ter plaatse of een nabijgelegen openbaar rioleringssysteem gepompt. Methaan wordt ook opgevangen op de stortplaats en veilig afgevoerd naar de atmosfeer of teruggewonnen voor gebruik als brandstof, bekend als biogas of stortplaatsgas. Rondom de stortplaats moeten grondwaterpeilbuizen worden geplaatst en regelmatig worden bemonsterd om de goede werking van de stortplaats te waarborgen. Voltooide stortplaatsen worden afgedekt met een laag klei of een ondoordringbaar membraan om te voorkomen dat er water binnendringt. Als eindafdekking worden een laag teelaarde en diverse vormen van vegetatie aangebracht. Voltooide stortplaatsen worden vaak gebruikt als openbaar park of speelplaats.
Gevaarlijk afval verschilt zowel in vorm als in gedrag van VHA en C&D puin. De verwijdering ervan vereist speciale aandacht omdat het ernstige ziekten of verwondingen kan veroorzaken en een onmiddellijke en significante bedreiging kan vormen voor de milieukwaliteit. De belangrijkste kenmerken van gevaarlijk afval zijn toxiciteit, reactiviteit, ontvlambaarheid en corrosiviteit. Bovendien worden afvalstoffen die besmettelijk of radioactief kunnen zijn, eveneens als gevaarlijke afvalstoffen ingedeeld. Hoewel storting aan land van gevaarlijk afval niet altijd de beste optie is, kan vast of in containers verpakt gevaarlijk afval worden verwijderd door begraving op “beveiligde stortplaatsen”, terwijl vloeibaar gevaarlijk afval ondergronds kan worden verwijderd in injectiesystemen met diepe putten als de geologische omstandigheden daarvoor geschikt zijn. Sommige gevaarlijke afvalstoffen, zoals dioxines, PCB’s, cyaniden, gehalogeneerde organische stoffen en sterke zuren, mogen in de Verenigde Staten niet over land worden gestort, tenzij zij eerst worden behandeld of gestabiliseerd of aan bepaalde concentratiegrenswaarden voldoen. Beveiligde stortplaatsen moeten een bodemlaag van ten minste 3 meter hebben tussen de bodem van de stortplaats en het onderliggende gesteente of grondwaterpeil (tweemaal zoveel als vereist voor gemeentelijke stortplaatsen voor vast afval), een ondoordringbare eindafdekking na voltooiing, en een dubbele ondoordringbare onderafdichting voor een grotere veiligheid. Ondergrondse injectieputten (waarin vloeibaar afval onder hoge druk wordt gepompt) moeten de vloeistof afzetten in een doorlaatbare rotslaag die is ingeklemd tussen ondoordringbare lagen rots of klei. De putten moeten ook worden omsloten door drie concentrische pijpen en voor extra veiligheid ten minste 400 meter (0,25 mijl) verwijderd zijn van drinkwatervoorzieningen.
Voordat moderne technieken voor de verwijdering van gevaarlijk afval in wetgeving werden omgezet en in de praktijk werden gebracht, werd het afval meestal verwijderd of opgeslagen in afvalstortplaatsen, lagunes, vijvers of niet-omsloten stortplaatsen. Duizenden van die stortplaatsen bestaan nog steeds, nu oud en verlaten. Ook de illegale maar veel voorkomende praktijk van het “middernacht dumpen” van gevaarlijke afvalstoffen, alsmede accidentele lozingen, hebben duizenden percelen industrieterrein verontreinigd en vormen nog steeds een ernstige bedreiging voor de volksgezondheid en de milieukwaliteit. De inspanningen om dergelijke terreinen te saneren of schoon te maken zullen nog jaren aanslepen. In 1980 heeft het Congres van de Verenigde Staten het Superfund-programma in het leven geroepen en miljarden dollars uitgetrokken voor de sanering van locaties; vandaag de dag staan er nog zo’n 1300 locaties op de Superfund-lijst die moeten worden gesaneerd. De eerste Superfund-locatie op de lijst – Love Canal in Niagara Falls, N.Y.- werd pas in 2004 van de lijst geschrapt.
Zie ook beheer van vaste afvalstoffen, beheer van gevaarlijke afvalstoffen.