Afbraakcapaciteit

Afbraakcapaciteit is het vermogen van een systeem om een chemische stof te degraderen, te transformeren of te mineraliseren. Het begrip wordt in milieuwetenschappen en gerelateerde vakgebieden gebruikt om de potentie van een omgeving of biota aan te geven om een stof af te breken onder bepaalde omstandigheden.

Toepassingscontexten zijn onder meer bodem- en waterkwaliteit, biotechnologische processen, afvalwaterzuivering en sanering van verontreinigingen. De afbraakcapaciteit wordt bepaald door factoren zoals de aanwezigheid en activiteit van micro-organismen met geschikte enzymatische routes, de beschikbaarheid van het substraat, omgevingscondities (temperatuur, pH, zuurstof, redox), de beschikbaarheid van nutriënten, en mogelijke inhibitie of toxiciteit van de stof zelf of afbraakproducten.

Metingen van afbraakcapaciteit gebeuren vaak via batch- of continue experimenten waarin afbraak- of mineralisatieprocessen worden beschreven met kinetiekmodellen (bijv. eerste orde, Monod-kinetiek) en waarbij parameters zoals de afbraakconstante en halfwaardetijd t½ worden afgeleid. Methoden omvatten chemische analyses van de oorspronkelijke stof en metabolieten, respirometrie bij mineralisatie, en gebruik van isotopentlabels.

Het begrip is essentieel voor risicoanalyse, het ontwerp van sanering en de beoordeling van natuurlijk afbraakpotentieel (natural attenuation) in milieus. Een belangrijke nuance is dat afbraakcapaciteit niet altijd gelijk staat aan daadwerkelijke volledige verwijdering; gevormde afbraakproducten kunnen persistent zijn en factoren zoals bioavailability en site-specifieke omstandigheden spelen een rol. Afbraakcapaciteit kan verschillen tussen systemen en over tijd evolueren met ecologische aanpassingen.