Neste artigo sobre taxas de troca de ar para ambientes vamos discutir a entrada de gás do solo e sua mistura com o ar interior. Como a maioria das coisas na intrusão de vapor, existem muitas incógnitas, mas entendemos o suficiente sobre esse processo de que podemos fazer suposições razoáveis sobre o que pode ou não acontecer quando vapores migram de baixo do piso (subslab) para o ar ambiente.

No modelo conceitual da área (MCA) para intrusão de vapor, a migração de vapores de fonte para receptor pode ser dividida em três componentes principais, do profundo para o raso:

Particionamento de vapor de águas subterrâneas ou solo para gás do solo
Migração de vapor para cima através da zona de vadosa
Entrada e mistura do gás do solo com ar ambiente

As concentrações de vapor diminuem ou são atenuadas em cada um desses processos. Devido às complicações que surgem ao amostrar o ar ambiente, normalmente coletamos amostras de ar sub-superficial primeiro e estimamos quanto do vapor será atenuado no momento em que se misturam com o ar ambiente. Se as concentrações sub-superficiais forem baixas o suficiente, podemos evitar a amostragem de ar ambiente.

A discussão de hoje em dia se concentram no terceiro componente – a entrada e mistura de gás do solo com o ar ambiente. A única coisa que acontece nesta fase é a diluição, muito embora ainda existam algumas incógnitas, a química não é uma delas. Assim, podemos colocar limites razoáveis sobre quanto da intrusão de vapor poderia realmente ocorrer.

Usando as configurações residenciais do modelo padrão avançado para gás do solo da EPA, assumiremos as seguintes condições:

Comprimento do edifício: 10 m (32,8 pés)
Largura de construção: 10 m (32,8 pés)
Altura do teto: 2,44 m (8 pés) – (Volume total de construção de 244 m³)
Taxa de entrada de gas do solo: 5 L/min (0,3 m³/h)
Taxa de troca de ar ao ar livre para interior: 0,25/h (uma vez a cada 4h)

A Taxa de Troca do Ar indica com que frequência o ar em um edifício é substituído por um novo ar ao ar livre. Taxas de troca mais altas e taxas de entrada mais baixas de gás do solo resultam em mais diluição de vapor e menos intrusão de vapor.

Sob as configurações residenciais padrão, assumimos que a cada 4h, 1,2 m³ de gás do solo se misturam com 244 m³ de ar fresco, de modo que o gás do solo é diluído por um fator de 200 (Expresso como fator atenuante, 1/200 diluição equivale à atenuação do subslab de 0,005).

A real atenuação é tipicamente maior. O Exposure Factors Handbook da US EPA indica uma taxa de troca de ar mediana para residências de 0,45/h, em vez de 0,25/h, de modo que o gás do solo será diluído quase o dobro do que calculamos. Os edifícios comerciais/industriais (CI) geralmente têm o dobro da altura do teto 1,82m (16 pés), e 4 vezes a taxa de câmbio do ar (1/hora), o que aumenta a diluição do gás do solo em 8 vezes mais do que no ambiente residencial. Além disso, a taxa padrão de entrada de gases de solo de 0,3 m³/h é maior do que a média, de modo que as configurações padrão exageram a intrusão de vapor de várias maneiras.

Para ser justo, a US EPA tem boas razões para usar fatores conservadores de atenuação padrão – até certo ponto. O relatório da US EPA sobre o Banco de Dados do Fator de Atenuação indica um fator de atenuação para subslab mediana em configurações residenciais de 0,003, o que é bastante próximo do valor de 0,005 que calculamos. A decisão da US EPA de basear os níveis de screening para gás do solo no fator mais conservador de 0,03 fornece um fator de segurança, o que faz sentido, mas não se deve esperar que as concentrações de ar ambiente realmente igualem as concentrações de gás do solo multiplicadas por 0,03, mesmo em ambientes residenciais.

Nossos cálculos volumétricos mostram que em configurações de CI, as concentrações de gás do solo são provavelmente menos de 0,0003 vezes as concentrações de gás do solo. Em nossa experiência, eles são muitas vezes muito mais baixos. Além disso, normalmente baseamos nossos cálculos nas concentrações máximas observadas de vapor de solo e gás, mas o gás real do solo entrando em um edifício é uma mistura de concentrações cada vez mais baixas.

É improvável que a US EPA mude seus fatores de atenuação padrão, ou os níveis de screening para gás do solo. Mas vejo que no ponto de vista do conservadorismo do fator de atenuação padrão de 0,03, poderia ser mais apropriado usar como base os dados de gás do solo na tomada de decisão com relação a intrusão de vapor.

Será discutido em outro artigo, mas em alguns estados nos EUA, recomendaram no passado respostas urgentes para altas concentrações de vapor, especialmente tricloroeteno (TCE). O Nível de Resposta Urgente de alguns estados, tais como o estado de Ohio – a categoria mais alta – para TCE em gás do solo em um ambiente de CI, é de 880 µg/m³. Baseado no meu entendimento, taxas de entrada de gás do solo e taxas de troca do ar nos diz que 880 µg/m³ de TCE no gás do solo é muito improvável que resulte em concentrações de ar interior acima dos valores orientadores de 8,8 µg/m³. Concentrações de gás do solo acima dos níveis screening para gás do solo merecem uma investigação mais aprofundada, incluindo a amostragem de ar ambiente.

No próximo artigo discutiremos o monitoramento de vapor pós-mitigação.

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