Proces "přirozeného snižování kontaminace" (přirozená atenuace - MNA) je definován jako souhrn dějů přirozeně se vyskytujících v životním prostředí, které bez lidského zásahu vedou k omezení množství, toxicity, mobility, objemu nebo koncentrace kontaminantů. Nejvýznamnějšími z těchto dějů jsou degradace, disperze, ředění, sorpce, těkání a chemická nebo biochemická stabilizace kontaminantů. Přirozené snižování kontaminace bylo v nedávné době rozsáhle zdokumentováno v souvislosti s čištěním kontaminovaných zemin a podzemní vody, zejména na lokalitách s výskytem ropných produktů nebo polyaromatických uhlovodíků a dokonce i chlorovaných uhlovodíků nebo těžkých kovů.

Rostoucí pozornost věnovaná přirozenému snižování kontaminace nepředstavuje zásadní změnu v přístupu k sanaci starých zátěží. V žádném případě potom nelze hovořit o ponechání kontaminovaných lokalit svému osudu. Podle připravovaných metodik (například EPA USA) se na kontaminovaných lokalitách naopak jedná o významné zdůraznění průzkumné fáze (zjištění všech podstatných charakteristik dané lokality), dlouhodobého monitorování a procesu vypracování rizikové analýzy. Předpokládá se přitom, že by procesy přirozeného snižování kontaminace měly být zpravidla kombinovány s aktivními sanačními zásahy nebo, že by měly následovat po ukončení aktivního zásahu. Z hlediska popisu kontaminované lokality jsou nejvýznamnější následující údaje:

1. Výsledky minulých průzkumných prací prokazatelně potvrzujících pokles kontaminace zeminy nebo podzemní vody. Například stabilní nebo zmenšující se kontaminační mrak indikuje, že biodegradační procesy odstraňují rozpuštěné kontaminanty z podzemní vody se stejnou (nebo větší) rychlostí, s jakou je tento kontaminační mrak dotován ze zdroje znečištění.
2. Geologické a/nebo geochemické údaje demonstrující průběh procesu přirozeného snižování kontaminace. Například biodegradace kontaminantů přímo souvisí se změnami v chemii podzemní vody - snížením přirozeného obsahu kyslíku, dusičnanů a síranů, vytvářením meziproduktů, jako například Fe²⁺, Mn²⁺ a methanu. Tyto indikátory mohou být použity při odhadu specifické schopnosti lokality snižovat úroveň kontaminace.
3. Laboratorní studie mikrokosmu. Tyto studie mohou simulovat podmínky horninového prostředí a demonstrovat tak za kontrolovaných podmínek chování přirozených mikroorganismů ve vztahu k přítomným kontaminantům.

Stěžejní význam pro posouzení konkrétní lokality má první kriterium. Při jeho splnění je smysluplné zkoumat další dvě. Pokud první kriterium splněno není, potom ostatní dvě nebudou pravděpodobně dostačujících jako objektivní podklad pro rozhodnutí.

Výhody a nevýhody procesu přirozeného snižování kontaminace ve srovnání s aktivním sanačním zásahem:

Potenciální výhody:

1. Menší tvorba a transport odpadů
2. Méně agresivní vůči okolí než aktivní zásahy
3. Může být kombinován s aktivním zásahem nebo použit následně po aktivním zásahu
4. Náklady mohou být nižší než při aktivním zásahu

Potenciální nevýhody:

1. Může vyžadovat delší dobu na dosažení požadovaného limitu
2. Vyžaduje závazek na dlouhodobé monitorování (a s tím spojené náklady)
3. Pokud je proces přirozeného poklesu kontaminace pomalý, může kontaminační mrak dále migrovat
4. Často je nutné kontrolovat následné využití zeminy nebo podzemní vody

Jak se proces "přirozeného snižování kontaminace" odlišuje od "nicnedělání"?

Proces přirozeného snižování kontaminace bývá často chybně považován za takový postup, při kterém se kontaminovaná lokalita jednoduše nechá být a žádné práce (ani monitorovací nebo průzkumné) neprobíhají. Pravdou je, že v rámci tohoto procesu je důraz kladem na verifikaci a monitorování přirozených degradačních dějů, spíše než na samotnou realizaci nápravných technologií.

Jaké lokality jsou vhodné pro aplikaci procesu přirozeného snižování kontaminace ?

Přirozené snižování kontaminace probíhá obecně nejlépe v případech, kdy je kontaminant přírodním produktem nebo nebo má svým charakterem k přírodním produktům blízko. Z běžně se vyskytujících kontaminantů tuto podmínku nejlépe splňují ropné uhlovodíky. Lokality vhodné pro sanaci procesem přirozeného snižování kontaminace by měly splňovat některé z následujících kriterií:

1. Znečištění by mělo být situováno v oblasti, kde při přímém a opakovaném kontaktu s kontaminovanou podzemní vodou nebo zeminou hrozí pouze malé riziko poškození lidského zdraví nebo životního prostředí
2. Státní instituce by měly ve vztahu ke znečištěné lokalitě mít takovou pozici, aby dokázaly dlouhodobě zajistit, že kontaminace nepoškodí lidské zdraví nebo zdroje podzemní vody.
3. Kontaminovaná lokalita by měla být dostatečně vzdálena od potenciálních receptorů.
4. Zdroj kontaminace byl již odstraněn některým z aktivních opatření - například odstraněním volného produktu z hladiny podzemní vody.

Použití na lokalitě kontaminované ropnými látkami nebo těžkými kovy

Ropné látky

Proces přirozeného snižování kontaminace je zatím nejlépe zdokumentován pro lokality kontaminované ropnými uhlovodíky, které v rámci běžně se vyskytujících kontaminantů nejlépe podléhají biodegradačním procesům. Je-li na lokalitě s výskytem ropných látek uvažována tato sanační strategie, jsou obvykle vyžadovány následující průkazné charakteristiky.

1. Musí být zdokumentována skutečná degradace, nikoli pouze ředění.
2. Průzkum a sanace by měly zahrnovat veškeré přítomné kontaminanty. Přirozená degradace směsi ropných uhlovodíků není dostačující, pokud zůstává vysoká koncentrace MTBE.
3. Musí být provedeno odstranění zdrojů, jako například volného produktu.
4. V rámci degradace by neměly vznikat meziprodukty, které jsou nebezpečnější než původní kontaminant.
5. Je nutné kontrolovat nebezpečí možného vzniku hořlavých meziproduktů.
6. Rychlost degradace ropných látek musí být natolik vysoká, aby nehrozilo výraznější šíření kontaminace podzemní vodou do okolí.

Chrom (šestimocný)

Sloučeniny šestimocného chromu jsou významnými průmyslovými produkty používanými v řadě procesů.  Na mnoha lokalitách docházelo k únikům sloučenin chromu v důsledku netěsností nebo špatného způsobu skladování a používání. Nedávné výzkumy ukazují, že silně toxický šestimocný chrom se může rozumnou rychlostí redukovat organickými látkami přítomnými v podzemní vodě nebo zemině. Na lokalitách kontaminovaných šestimocným chromem (který je zpravidla dobře rozpustný) bývá obvyklým způsobem sanace odtěžení nebo odčerpávání podzemní vody. Praktické zkušenosti ukazují, že při sanačním čerpání je obvykle snadno odstraněn určitý podíl šestimocného chromu, zatímco zbytek (desítky procent) je silně vázán na zemině a čerpání podzemní vody se poté stává málo účinným.

Pokud je šestimocný chrom přítomen v zemině nebo podzemní vodě za slabě alkalických neutrálních nebo slabě kyselých podmínek, potom dochází k jeho redukci na trojmocný chrom, který obvykle vzniká ve slabě rozpustné formě a jehož nebezpečnost je ve srovnání s šestimocným chromem podstatně nižší. Zásadní otázkou je v tomto případě rychlost redukce šestimocného chromu a specifikace výsledné formy trojmocného chromu. Pokud by tedy na lokalitě s výskytem šestimocného chromu byl jako sanační opatření uvažován proces přirozeného snižování kontaminace, potom by mělo být zejména prokázáno, že:

1. v kontaminovaném prostoru jsou přítomny redukující látky
2.  množství šestimocného chromu a dalších reaktivních složek by nemělo překračovat schopnost lokality tyto látky redukovat
3. rychlost redukce šestimocného chromu musí být natolik vysoká, aby nehrozilo výraznější šíření šestimocného chromu podzemní vodou do okolí
4. výsledná forma šestimocného chromu by měla být imobilní
5. nedochází ke zpětné oxidaci trojmocného chromu.

Nejvíce obtíží bude v tomto případě působit zjištění rychlostních charakteristik redukčního děje.