Nos últimos meses, discutimos várias maneiras de coletar ou medir o ar e o gás do solo para avaliar a intrusão de vapor (VI) ou para localizar fontes de contaminação subterrâneas. A tabela a seguir resume os recursos, vantagens e aplicações de cada método. Obviamente, as classificações na tabela são subjetivas, então explicaremos a lógica para determinar as limitações de vários sistemas. Dessa maneira, de cima para baixo a tabela apresenta as capacidades, vantagens e aplicações.

Capabilidade

Constituintes de preocupação:

Todos os métodos são capazes de medir as concentrações de VOC mas, exceto para alguns dos SVOC mais leves, como o naftaleno, apenas os sorventes são capazes de coletar os SVOC mais pesados, incluindo os PAH.

Duração da amostra:

Todos os instrumentos eletrônicos fornecem leituras em tempo real, mas um PID ou outro medidor portátil normalmente não forneceria dados contínuos para um determinado período. Um GC ou GC/MS de campo pode ser configurado para coletar dados contínuos e transmitir informações ou avisos via internet, mas o custo é excessivo para a maioria dos projetos. Mas existe a esperança de que em um futuro próximo, o mercado possa introduzir soluções tecnológicas com custo benefício prudente.

Grab samples, ou seja, amostras (ou leituras) de alguns segundos ou minutos de duração, podem ser coletadas por todos os métodos, exceto para sorventes passivos. Os sorventes passivos são projetados para absorver produtos químicos por períodos mais longos, normalmente dias ou semanas. Os resultados integrados no tempo fornecem concentrações médias durante um período prolongado. Sacos de Tedlar^®, frascos de vidro e sorventes coletados por meio de seringa são concluídos em poucos segundos ou minutos e fornecem dados instantâneos. O mesmo é verdadeiro para PID de campo e a maioria dos GC portáteis.

Outros:

Todos os métodos, exceto sorventes passivos, fornecem rotineiramente dados de concentração, ou seja, resultados em termos de massa/volume, como microgramas/metro cúbico (µg/m³) ou partes por bilhão volumétrico (ppbv). Os sorventes passivos fornecem apenas a massa de um produto químico, e o volume de ar que ele representa deve ser estimado com base nas taxas de captação (absorção) de cada produto químico. As taxas de absorção podem não ser conhecidas para todos os produtos químicos e podem variar devido à umidade e outras variáveis. Para o gás do solo, também existe o risco do efeito de fome, no qual um sorvente absorve produtos químicos mais rápido do que o solo ao redor pode reabastecê-los, e os resultados serão tendenciosos para baixo.

Power:

Métodos que não requerem energia elétrica podem ser operados em qualquer lugar. Dispositivos alimentados por bateria também podem ser usados em áreas remotas, mas as baterias terão que ser substituídas ou recarregadas ocasionalmente. Alguns outros dispositivos devem ser ajustados periodicamente conforme a carga da bateria diminui. Os sacos Tedlar^® não devem ser preenchidos por meio de bomba de vácuo, devido ao risco de contaminação cruzada da bomba. Em vez disso, as bolsas são geralmente colocadas em uma “caixa pulmonar” hermética e o ar é bombeado da caixa pulmonar, fazendo com que a bolsa Tedlar^® se encha.

ENCOMENDE HOJE

Vantagens

Qualidade de dados:

Canisters^® avaliados pelo Método USEPA TO-15 ainda são considerados o número um. Qualquer outra abordagem provavelmente terá que ser verificada em relação aos resultados do TO-15 para avaliações de VI. O PID pode fornecer resultados consistentes, mas eles só são precisos após a aplicação de um fator de correção específico do composto para o constituinte primário, se conhecido.

Distinção de Compostos:

A maioria dos detectores PID de campo não possuem capacidade de distinção entre os compostos. Outros instrumentos eletrônicos de campo podem reconhecer compostos com um alto nível de certeza, mas geralmente são calibrados para um número limitado de compostos ao contrário dos equipamentos fixos nas instalações do laboratório.

Nível de alcance baixo:

Classificando por pontuação, o PID e multigás receberiam uma média de pontuação baixa porque a maioria não consegue detectar vapores em concentrações de VISL, incluindo gás do solo. No entanto, descobrimos que eles são totalmente capazes de localizar áreas de origem em ambientes comerciais/industriais. Os sorventes também receberiam uma pontuação baixa, especialmente para SVOC, caso se puxe mais ar através do sorvente ou apenas deixá-lo no local por um período maior. Mas é preciso cuidado porque uma amostra de grande proporção ou uma duração muito longa podem arruinar as amostras de sorvente.

Interferência mínima do recipiente:

Como as Tedlar^® bags são feitas de plástico, elas tendem a emitir alguns produtos químicos e absorver outros. Eles também têm o menor tempo de retenção de qualquer amostra de laboratório, razão pela qual receberia uma média de pontuação relativamente baixa. Já os recipientes de vidro têm pontuação alta porque são descartáveis e impermeáveis. No entanto, alguns laboratórios podem reutilizar recipientes de vidro. Portanto, se a contaminação cruzada for de grande preocupação, discuta isso com o laboratório.

Dispositivos de campo eletrônico normalmente não usam contêineres e, portanto, sem risco de interferência do contêiner, sendo um aspecto positivo.

Aceitação regulamentar nos EUA:

Como mencionado anteriormente, a Canister^® tem sido considerado o número um aos olhos da maioria das agências regulatórias nos EUA. Os sorventes são amplamente usados e aceitos na Europa para alguns constituintes, mas sua adequação para gás do solo e para vários produtos químicos é menor. Amostras em frascos não são amplamente utilizadas ou amplamente aceitas, em parte porque são limitadas a amostragem aleatória. Mas, como o gás do solo não varia muito ao longo de vários dias, a vantagem das amostras de gás do solo integradas no tempo é limitada. Os níveis de relatório para frascos de vidro podem não atender a alguns VISL de gás do solo, mas como os VISL exageram muito o risco de VI na maioria dos ambientes comerciais/industriais, as amostras de frascos são úteis para amostragem de gás do solo. Além disso, os frascos são ideais para localizar fontes de contaminantes, onde as concentrações são normalmente muito mais altas do que VISL.

Rápido de implementar:

As Canisters^® acabaram recebendo uma média de pontuação baixa porque primeiro devem ser transportadas do laboratório e, em muitos casos, certificadas como limpas antes do envio. O uso de equipamentos eletrônicos mais complexos geralmente está sujeito à disponibilidade de equipamentos e usuários qualificados, e o equipamento pode exigir uma boa preparação antes do uso. Frascos de vidro, sorventes coletados por meio de seringa e PID podem ser implantados rapidamente em uma única mobilização, ao contrário dos sorventes passivos, que demanda uma mobilização para o campo para instalá-los e outra para recolhê-los.

Disponibilidade:

Canisters^® e sacos Tedlar^® são amplamente usados no Brasil e EUA pelos consultores e por muitos laboratórios. Os PID também estão amplamente disponíveis e a maioria dos consultores ambientais já possui um. Infelizmente, apenas um número limitado de laboratórios analisa os recipientes de vidro para ar.

Simplicidade:

O GC/MS tem virtudes distintas, mas a simplicidade não é uma delas. Portanto, os dispositivos de GC fixos tiveram uma pontuação baixa nesta categoria. Canisters^®, sorventes coletados via bombas e GC de campo são mais simples. Frascos de vidro, bolsas Tedlar^® e sorventes coletados passivamente ou via seringa, ficaria em primeiro lugar pela simplicidade e facilidade de uso. Equipamentos PID e multigás são relativamente mais complexos, mas a maioria dos trabalhadores ambientais já utilizam diariamente, e por isso receberam três pontos.

Confiabilidade:

Todos os dispositivos são razoavelmente confiáveis se usados ​​no ambiente apropriado. Portanto, nenhum foi marcado com um único ponto. Mas qualquer um deles pode fornecer dados insuficientes ou nenhum. Os recipientes estão sujeitos a entupimento e vazamento, e a contaminação residual é um risco, especialmente para o ar interno. A maioria dos problemas pode ser evitado usando recipientes certificados limpos de um laboratório confiável e conduzindo testes de fechamento e testes de vazamento antes do trabalho de campo. Os sacos de Tedlar^® não são propensos a falhas mecânicas, mas a absorção e liberação de gases de produtos químicos podem tornar os resultados inutilizáveis, assim como as limitações de tempos de espera curtos.

Já para frascos de vidro, não tivemos falhas no uso. Em um projeto, os resultados analíticos incluíram detecções de acetona em todas as amostras que executamos naquele dia, mas não interferiram no projeto porque não fazia parte dos constituintes de preocupação. A acetona é um contaminante comum em laboratório e também aparece em outros tipos de amostras.

As amostras de sorvente coletadas por meio de bomba de amostragem podem falhar se as baterias acabarem, mas isso é mais provável de acontecer na coleta de ar em ambientes fechados por um período prolongado do que com a amostragem do gás do solo devido ao tempo de coleta ser mais curto. As amostras de sorvente coletadas passivamente ou por meio de seringa são praticamente imunes a problemas mecânicos, mas todas as amostras de sorvente estão sujeitas a falhas se o sorvente não corresponder aos constituintes em questão ou se os sorventes ficarem saturados por um ou mais produtos químicos.

Dispositivos eletrônicos também podem falhar, mas o risco é maior para equipamentos complexos, como um GC/MS portátil, do que para um dispositivo mais simples, como o PID ou multigás. O PID obteve uma pontuação melhor porque a maioria das falhas pode ser resolvida em campo ou então uma rápida substituição o PID caso esteja danificado.

Baixo Custo:

Devido a equipamento complexos serem extremamente caros ou manuseios complexos, o GC/MS de campo e GC fixos e GC/MS receberam uma média de pontuação baixa, com o entendimento de que são em conta, se nada mais puder resolver os problemas. Um PID ou multigás não é barato, mas devido a maioria dos trabalhadores de campo já possuírem o PID, os custos operacionais são relativamente baixos, por isso recebeu uma pontuação mais alta.

Requer proficiência mínima:

Mais uma vez,o GC/MS portátil e GC/MS têm pontuação baixa devido à sua complexidade. Sacos de Tedlar^®, frascos de vidro e sorventes usados passivamente ou com uma seringa têm pontuação alta, pois têm menos complexidade para uso em campo. PID ou multigás são um pouco mais complexos, mas mais conhecido pela a maioria dos trabalhadores de campo, e por isso receberam pontuação alta.

Requer familiaridade mínima com o site:

Devido à necessidade de equiparar sorventes ao constituinte de preocupação e aos problemas causados pela exposição de sorventes a um cenário com muita ou pouca contaminação, os sorventes podem não ser a primeira escolha para avaliar locais desconhecidos, a menos que sejam considerados estritamente como ferramentas de triagem. Dispositivos que coletam amostras de ar, tais como Canisters^®, frascos e Tedlar^® bags podem ser analisados com conhecimento mínimo das condições do local, por isso receberam uma boa pontuação. Os PID ou multigás de campo também obtiveram boa pontuação porque geralmente podem ser usados em todas as condições existentes.

Facilidade no envio / tempo de retenção:

Os Canisters^® têm um tempo de espera de 30 dias e não precisam de refrigeração, mas são geralmente grandes e caros para enviar, e por isso foram classificadas como baixas. As bolsas Tedlar® são mais baratas e fáceis de transportar, mas devido ao seu tempo de retenção muito curto e ao risco de danos durante o voo, elas também foram classificadas na parte inferior. Os frascos de vidro e sorventes receberam classificações mais alta devido à sua compactação, uma vez que não precisam de refrigeração. Dispositivos eletrônicos geralmente não precisam ser enviados, o que é uma vantagem.

Aplicação

É aqui que os prós e os contras de cada abordagem são combinados para gerar pontuações gerais ainda mais subjetivas. Até agora, nos concentramos principalmente no gás do solo, mas aqui adicionaremos alguns comentários sobre o ar interno, que geralmente é coletado com o gás do solo. Aqui está como os classificamos:

Intrusão de vapor de gás do solo:

Canisters^® obtêm a nota mais alta, porque apesar de seu volume e potenciais problemas mecânicos, eles fornecem os dados mais confiáveis ​​em todas as configurações à um custo razoável. Além disso, o mesmo tipo de botijões de 6 litros é usado para gás de solo e ar interno. Os sacos Tedlar^®  podem ser usados ​​para gás de solo e são capazes de atender a VISL de gás de solo para a maioria dos compostos, mas seu curto tempo de retenção é um problema e seu uso pode exigir um laboratório no local. Frascos, na nossa opinião, seriam adequados para amostragem de VI – pelo menos em ambientes comerciais/industriais onde os fatores de atenuação de subslab são geralmente muito menores do que 0,03. Infelizmente, os frascos têm pouco ou nenhum suporte de agências regulatórias. Portanto, foram classificados em baixa classificação para a análise de VI.

Os sorventes estão ganhando preferência nas avaliações de VI, mas as questões relacionadas às taxas de absorção podem tornar os sorventes passivos inadequados para comparar as concentrações com os níveis de triagem, especialmente para produtos químicos menos comumente analisados.

Novamente, o PID ou multigás  é o mais essencial dos instrumentos eletrônicos para avaliações de VI, mas apenas como uma ferramenta complementar, uma vez que seu nível de resolução é muito mais alto do que VISL de gás de solo e não pode discriminar entre os compostos. Instrumentos eletrônicos portáteis e fixos podem ser usados ​​para avaliações de VI, mas geralmente requerem verificação por meio de amostras de Canisters^®.

Intrusão de vapor de ar interno:

Apesar de seu volume, custo e complexidade, os Canisters^® continuam sendo o padrão para avaliações de VI, especialmente para ar interno. Portanto, são classificados no topo. Mas, embora o gás do solo às vezes seja coletado instantaneamente como uma amostra aleatória e às vezes coletado ao longo das horas como uma amostra integrada no tempo, o ar interno raramente é coletado como uma amostra aleatória, o que impede o uso de bolsas Tedlar^®, frascos de vidro, sorventes preenchidos por meio de seringa e PID portáteis. A qualidade limitada dos dados ou os níveis de relatório insuficientemente baixos também tornam esses métodos inadequados para o ar interno.

Os sorventes coletados por meio da bomba podem fornecer amostras integradas no tempo e dados de concentração de vapor. Mas nos EUA eles são menos conhecidos do que os botijões e estão sendo aceitos apenas gradualmente pelas agências reguladoras, por isso receberam uma pontuação intermediária. Ainda existem questões envolvendo a saturação do sorvente e a necessidade de combinar o sorvente com os constituintes preocupantes, mas em um grau menor do que para o gás do solo. Os sorventes passivos têm as mesmas limitações, junto com questões sobre as taxas de absorção e a capacidade de determinar concentrações químicas a partir de massas químicas.

O campo PID ou multigás é de uso limitado para avaliações de ar interno, uma vez que a maioria dos compostos pode ser detectada apenas em concentrações muito mais altas do que seu VISL. No entanto, como o único instrumento que indica as condições LEL em tempo real, é útil mesmo em ambientes fechados e recebeu um único marcador. Como um GC/MS portátil, como o Hapsita, tem a capacidade de distinguir produtos químicos em baixas concentrações em tempo real, ele se mostrou muito útil para localizar fontes internas (de fundo) de contaminação, mas devido ao seu alto custo e à necessidade de um operador especialista, foi classificado como baixo no geral. Um GC ou GC/MS fixo, especialmente um equipado para coletar dados do ar interno de várias partes do edifício, simultaneamente com o gás do solo, pode se destacar na resolução de enigmas VI. Porém, devido ao seu alto custo, à necessidade de um usuário experiente e ao fato de que seus resultados devem ser verificados com dados do canister, não será apropriado para a maioria das avaliações de VI e obteve dois pontos.

Prospecção de fontes:

O termo prospecção de fontes quer dizer coletar dados de vários pontos de vapores/gases do solo para localizar áreas de alto nível de contaminação, geralmente em ambientes comerciais/ industriais. Não é necessário detectar vapores nos níveis de VISL, e certamente não em VISL residenciais, para localizar a maioria das fontes.

Os Canisters^® podem coletar vapores/gás do solo para a prospecção de fontes usando métodos de amostragem subslab, mas os mesmos seria um excesso. Os relatórios de baixa resolução, e também as amostras com as Canisters^® em tempo integrados seriam desnecessários, pois a tarefa pode ser realizada por outros meios com menor custo e esforço. Por outro lado, se a área de interesse estiver abaixo de um prédio ocupado, uma avaliação de VI provavelmente será necessária e os dados dos Canisters^® poderiam atender a ambas as necessidades.

Os sacos Tedlar^® são adequados para a tarefa de localizar fontes, e a possibilidade de interferência química é menos problemática ao lidar com vapores de alta concentração próximos a fontes. Mas seu curto tempo de retenção e a necessidade de um lung box para enchê-los resultam em uma pontuação geral baixa para amostras usando bags.

Na nossa experiência, nada se compara a amostras de frascos para localizar fontes. Sua compactação, tempo de retenção de 30 dias, baixo custo, simplicidade, além da capacidade de distinguir compostos em níveis próximos de VISL, que os tornam perfeitos para localizar fontes de contaminação.

Frequentemente, examinamos a contaminação sob o piso de edifícios ou pavimento externo com um PID ou multigás, complementado por amostras de frascos de vidro de um número menor em áreas com elevadas concentrações. A combinação de triagem de campo e análise laboratorial limitada nos permite avaliar grandes áreas a um custo relativamente baixo e fornece dados de concentração para aproximadamente 50 produtos químicos. Novamente, a capacidade de medir níveis baixos de O₂ e elevado de LEL no vapor/gás do solo, que geralmente indica a quebra de compostos não clorados próximos às fontes é uma vantagem para estes equipamentos.

Amostras sorventes são bem adequadas para a prospecção de fontes. As concentrações de gás no solo não são especialmente críticas para localizar contaminação grosseira – é mais importante descobrir quais produtos químicos estão presentes e onde as concentrações são mais altas. Os dados de tempo integrados também não são necessários, então geralmente faz mais sentido encher sorventes com uma seringa do que com uma bomba. Os sorventes passivos têm a vantagem adicional de poderem ser coletados em áreas não pavimentadas, mas por outro lado, eles não fornecem dados em tempo real e só podem ser avaliados pagando por análises laboratoriais em cada local de amostra.

Os GC portáteis podem ser úteis para a prospecção de fontes, mas devido ao seu alto custo, à necessidade de calibração dos compostos adequados e à necessidade de usuários experientes, eles receberam apenas dois pontos. O Hapsite ou GC/MS de campo equivalente pode ser usado para a prospecção de fonte, mas seu alto custo e necessidade de especialização o tornam uma escolha ruim em geral. É claro que um GC ou GC/MS fixo não seria usado para medir a contaminação em vários locais, a menos que fosse equipado com muitos tubos e algum tipo de sistema de manifold.

Não existem receita mágica. Cada um dos métodos é adequado para algumas situações e não para outras, que depende dos constituintes de interesse, concentrações de vapor, familiaridade com o local, orçamento e outros fatores. Compreender as diferenças o ajudará a selecionar o método mais apropriado para responder às perguntas.