Nas edições anteriores, sobre Modelos Conceituais da Área (MCA) para intrusão de vapor (VI), discutimos a migração de vapor através da zona vadosa até o chão ou contrapiso das edificações, também conhecido como sub-slab. Neste artigo, discutiremos a migração de vapores do piso (sub-slab) para o ar interno de edificações.
O que acontece durante a migração de vapores abaixo do piso (sub-slab) para ar interno é simples no conceito. Um pouco do vapor se mistura com o ar limpo do ambiente indoor resultando na diluição dos contaminantes da fase vapor dentro do ambiente. Como poucas reações químicas ocorrem durante a migração dos vapores abaixo do piso (sub-slab) para o interior de edificações, compostos orgânicos voláteis clorados (CVOC) e hidrocarbonetos de petróleo (TPH) são reduzidos (atenuados) praticamente nas mesmas frações e taxas de diluição.
Devemos considerar várias variáveis ao discutir a mistura de gas do solo com ar interior:
- Concentrações de gas do solo/vapores
- Fluxo da entrada de gas do solo
- Volume de ar interior (tamanho da edificação)
- Taxa de troca de ar (substituição do ar interior pelo ar externo)
Como mostrado esquematicamente abaixo, a intrusão de vapor é mais alta quando os volumes do ar interno e as taxas de troca de ar são baixas, e quando as concentrações do gás do solo e o fluxo da entrada de gás do solo são altas.
Como discutido em anteriormente em outros artigos, alguns compostos, como benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX), estão quase sempre presentes no ar interno devido a fontes internas e externas. Portanto, a intrusão de vapor é normalmente prevista com base em dados subsuperficial, incluindo gas do solo, antes que ocorra a amostragem do ar ambiente.
As concentrações de vapor de gás do solo são espacialmente heterogêneas, ou seja, variam de um lugar para outro, e muitos guias técnicos recomendam realizar estimativas seguras e embasar a predição para VI com as concentrações máximas observadas de gás do solo. Mas o que realmente importa é a concentração de vapor nos pontos de entrada do gás do solo, o que provavelmente é desconhecido na maioria dos MCA.
A taxa de entrada de gás do solo varia imensamente para cada tipo de construção das edificações. A suposição padrão é de 0,3m³/h para o edifício de tamanho padrão de 100m². Edifícios mais antigos são tipicamente mais vazados, mas também tendem a deixar entrar mais ar fresco.
A maioria do gás do solo entra em um edifício através de costuras e rachaduras no chão, e buracos feitos para bomba de fossa de drenagem vertical (sump pump), conduítes e tubulações. A entrada do gás do solo pode ser particularmente alta em espaço de rastreamento (crawl space) sem membrana contra vapores, sendo que alguns gases do solo se difundem através da própria laje.
Em situações em que grandes quantidades de solventes foram usados e derramados no chão do prédio, o piso em si é uma fonte de vapor. Sem dúvida, isso não é VI porque os vapores não vêm de baixo do chão, mas vêm de produtos ou processos atuais. Na nossa experiência, alguns reguladores consideram vapores de pisos manchados como VI.
Neste sentido, 0,3m³/h de gás do solo é diluído pelo ar ambiente indoor, assumindo que irá igualar a área interna do edifício vezes a altura do teto do andar mais baixo. Os valores fornecidos para um edifício como padrão têm um volume de 244m³, sendo a taxa de troca de ar para ambientes comercial/industrial (C/I) de uma vez por hora (1/h). O que resulta em uma taxa de diluição de 0,3/244 ou 0,0012, muito diferente do fator de atenuação padrão do gás do solo de 0,03.
É claro que o fator de atenuação padrão da EPA é intencionalmente conservador e reflete algo mais próximo do pior cenário, mas não se surpreenda quando as concentrações do ar interno for muito mais baixa do que o previsto. O fator de atenuação padrão do gás do solo é um pouco mais realista para um ambiente residencial, uma vez que a taxa de troca de ar residencial é tipicamente menor e o gás do solo tende a ser menos diluído.
A maioria das orientações de VI recomenda a amostragem do ar interno no inverno, com a suposição de que operar o sistema de aquecimento/ventilação/ar-condicionado (HVAC) aumenta a quantidade de entrada de gás do solo e causa intrusão máxima de vapor. Mas operar o HVAC também aumenta a taxa de troca do ar, e não está claro qual tem o maior efeito. Algumas orientações sugerem que a intrusão de vapor possa ser maior em condições estagnadas, quando o HVAC não está operando.
Em conclusão, a migração de vapor do sub-slab para ambientes fechados é uma parte crítica e muitas vezes negligenciada do MCA de VI. É difícil saber o fator real de atenuação de vapores do sub-slab para ambientes fechados antes da amostragem do ar interno, mas pode-se colocar um limite razoável sobre ele. Isso, juntamente com dados bem caracterizados do gás do solo para o sub-slab, fornecerá estimativas muito mais realistas de VI do que fatores de atenuação padrão.
No próximo artigo, vamos finalizar o MCA para VI discutindo receptores e fontes provenientes de contaminantes de fontes internas.