Intrusão de Vapor – Conceito e Fundamentos – Calculadora VISL EPA

No artigo anterior, discutimos a redução (atenuação) da concentração dos compostos à medida que os vapores migram da sub-superfície para o ar do ambiente. A razão de ar do ambiente da concentração sub-superficial é o fator de atenuação. A EPA combina fatores de atenuação padrão com Valores Orientadores Regionais (RSLs) de ar ambiente e gera Valores Orientadores (SLs) de gás do solo e água subterrânea. A calculadora Vapor Intrusion Screening Level (VISL) da EPA é uma ferramenta essencial para estudos de intrusão de vapor (VI).

Caminho de intrusão de vapor até a fonte de contaminaçãoA versão mais recente da Calculadora VISL foi baseada em RLSs de novembro de 2011 e foi em termos gerais, uma grande melhoria em relação às tabelas SL no Guia EPA’s 2002 Vapor Intrusion Guidance. Os níveis de toxicidade usados para gerar SLs do guia de 2002 estavam muito desatualizados, enquanto a Calculadora VISL é atualizada semestralmente, seguindo as atualizações dos valores orientadores RSLs da EPA. Além disso, os SLs do guia de 2002 foram vinculados a ambientes residenciais e superestimaram o risco de Intrusão de Vapor em ambientes industriais comerciais (CI), onde os tempos de exposição são mais curtos. Além do mais, as SLs de água subterrânea de 2002 foram baseadas em uma temperatura de 25°C, que funciona bem para uma cidade com clima tropical como em Miami, Flórida, mas que estimam o risco de VI exageradamente em outras regiões como o estado de Ohio e algumas outras regiões.

A ultima versão da Calculadora VISL está na forma de uma calculadora online. A Calculadora VISL requer dados de entrada do usuário para gerar valores orientadores relevantes para uma lista de produtos químicos selecionados individualmente ou todos os produtos químicos disponíveis (esta opção limita alguns recursos da calculadora). Dados de entrada adicionais são escolhidas pelo usuário na página Calculadora VISL antes de gerar os dados desejados.

A calculadora Vapor Intrusion Screening Level (VISL) da EPA

As quatro entradas principais do usuário no formulário Calculadora VISL são:

  • Quociente de perigo alvo para não carcinogênicos [padrão = 0.1],
  • Risco Alvo para Carcinogênicos [padrão = 10-6],
  • Cenário de exposição [padrão = Residencial],
  • Temperatura média da água subterrânea [padrão = 25°C].

O quociente de perigo e o risco alvo variam por região e programa, e as configurações apropriadas são especificadas no guia de VI para alguns estados e inclui o guia 2021 de VI da EPA do estado de Ohio. O cenário de exposição diferencia entre premissas de exposição residencial e comercial. A configuração de Temperatura da Água Subterrânea afeta apenas os SLs da água subterrânea, mas o efeito pode ser significativo. Mudar a temperatura de 25ºC para 11°C, de acordo com a orientação de Ohio, aumenta o SL da água subterrânea para o benzeno de 16 para 31 microgramas/litro (µg/L). A temperatura da água subterrânea é mais ou menos constante sazonalmente e normalmente é igual à temperatura média anual do ar externo.

Depois de consultar os resultados da Calculadora VISL, você pode escolher para ver os resultados online ou exportar os dados como um PDF ou planilha do Excel. A primeira folha da planilha, “Air Inputs”, descreve as variáveis usadas nos cálculos para gerar os valores orientadores SLs. Documentação adicional e explicação das fontes de propriedades químicas e dados de toxicidade usados na Calculadora VISL podem ser encontradas no Guia do Usuário VISL da EPA.

O núcleo principal da Calculadora VISL está na segunda folha da planilha, “Air VISL” (ou segunda página do PDF), mas primeiro, clique no botão Ativar Edição na parte superior da página. Se estiver usando a planilha Excel, primeiro clique no botão “Habilitar Edição” na parte superior da página. Agora, o usuário pode selecionar a opção “Filtrar” no Excel, permitindo que muitas das saídas sejam filtradas tocando na pequena caixa cinza no topo de cada coluna. Por exemplo, alguém que trabalha em um site de hidrocarboneto de petróleo pode desejar exibir apenas benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX). Algumas saídas podem ser filtradas matematicamente, como por exemplo, apresentar apenas compostos com concentrações de ar ambiente abaixo de 5 (µg/m³).

À direita da coluna de Concentrações Alvo de Ar do ambiente está uma coluna denominada “Base de Toxicidade”. A calculadora seleciona automaticamente o nível alvo inferior – Câncer versus Não Câncer – para determinar SLs, e a coluna Base de Toxicidade indica qual foi o mais baixo. Outras colunas de saída incluem Concentrações Alvo de Vapor no Solo, Concentrações Alvo em Água Subterrânea e Limites Explosivos Inferiores (LELs). Conforme discutido em um artigo anterior, o fator de atenuação padrão do VISL para vapor do solo e água subterrânea são 0,03 e 0,001, respectivamente. Consequentemente, os níveis-alvo próximo à fonte do subslab e de vapor do solo profundo são 33 vezes maiores do que os níveis alvo do ar interior, e os níveis alvo da água subterrânea são 1.000 vezes mais altos do que o ar do ambiente (após permitir a partição da Lei de Henry da água para o ar). As iterações anteriores da calculadora usaram um fator de atenuação altamente conservador de 0,1 para o vapor do solo, mas agora está consistente com o fator 0,03 recomendado pelo guia de orientação técnica OSWER VI 2015 da EPA.

Se estiver usando o modo de previsão de risco específico do local, você inserirá as concentrações específicas da mídia para cada composto no formulário online da Calculadora VISL. Este formulário é projetado para inserir concentrações de níveis-alvo próximo à fonte do subslab e de vapor do solo profundo, água subterrânea ou concentrações de ar interno, respectivamente, de várias substâncias químicas para determinar o risco para os ocupantes do edifício, selecione “Sim” em “Prever concentrações de ar interior e risco, a partir das concentrações dos dados da mídia?” e selecione o tipo de mídia. Depois de preencher esta parte do formulário e selecionar “consultar”, você precisará inserir a concentração de cada composto. Usando os fatores de atenuação padrão de 0,1 para vapor do solo e 0,001 (com o multiplicador da Lei de Henry) para águas subterrâneas, a Calculadora estima a concentração de ar ambiente interior e riscos subsequentes para cada produto químico. Se o risco cancerígeno calculado ou perigo VI (não cancerígeno) no ar ambiente exceder os níveis de risco especificados, o valor será destacado em rosa.

As planilhas e folhas restantes na Calculadora VISL são “propriedades quimicas”. Estas páginas são uma fonte inestimável de informações sobre pesos moleculares, solubilidade e outras propriedades químicas.

Apesar dos problemas dos valores orientadores SLs de vapor do solo para subslab serem altamente conservadores, a disponibilidade de níveis alvo de ar ambiente com base em toxicidade atualizados regularmente e um documento com as propriedades químicas de fácil acesso, são em minha opinião mais úteis. A Calculadora VISL sem dúvida continuará a ser uma ferramenta essencial para avaliações de Intrusão de Vapor. No próximo artigo, iremos abordar como Intrusão de Vapor difere entre compostos clorados e não clorados.