Intrusão de Vapor: Conceito e fundamentos – Fator de Atenuação

No artigo publicado em de junho, discutimos a atenuação de vapores do solo, que nada mais é a diminuição das concentrações de contaminantes durante a migração de vapores do subsolo para o ar interno.

No artigo publicado em de junho, discutimos a atenuação de vapores do solo, que nada mais é a diminuição das concentrações de contaminantes durante a migração de vapores do subsolo para o ar interno. Devido às complicações envolvidas na medição do ar do ambiente interno, os profissionais ambientais geralmente medem os níveis subjacentes de água subterrânea, gás do solo ou níveis de contaminantes no solo e estimam a magnitude do efeito no ar ambiente. Uma abordagem usada para estimar concentrações de contaminantes no ar ambiente a partir de dados subterrâneos é através do uso de fatores de atenuação…

O primeiro passo para estimar as concentrações no ar ambiente interior a partir dos dados de subsuperfície envolve o uso de fatores de atenuação padronizados (FA ou ). De acordo com as Perguntas frequentes do programa da EPA’s Superfund Vapor Intrusion FAQs, “o termo ‘fator de atenuação’ , é definido como a razão da concentração de contaminantes do ar ambiente interior em relação a concentração da subsuperfície. Esses dados são usados para medir a diminuição da concentração que ocorre durante a migração de vapor que pode variar com o espaço e o tempo. ” No documento Draft VI Guidance de 2002 da EPA, os FAs padrões para o sub-slab, para o vapor no solo profundo (> 1,5m abaixo do nível do solo) e para as águas subterrâneas eram 0,1, 0,01 e 0,001, respectivamente. Portanto, se um composto no ar ambiente estivesse presente devido a Intrusão de Vapores, e não de contaminação de fontes internas, os níveis do ar ambiente seriam iguais a um décimo dos níveis do sub-slab, um centésimo dos níveis de vapores no solo mais profundo (acima de 1,5m) e um milésimo dos níveis das águas subterrâneas – Isso depois de contabilizar o particionamento de vapor das águas subterrâneas. Portanto, os níveis de screening em subsuperfície foram estabelecidos multiplicando, o valor orientador do ar ambiente por 10 para o vapor em sub-slab, 100 para vapor no solo acima de 1,5m de profundidade e por 1000 para água subterrânea. Os valores orientadores abaixo, tem base no risco de contrair câncer ao longo da vida (ELCR) de 10-4 . Esses dados estão em conformidade com o valor orientador de benzeno do Draft VI Guidance de 2002:

Observe que o valor orientador da água subterrânea parece muito diferente do de vapor do solo acima de 1,5m de profundidade, não somente por causa do ajuste da partição de águas subterrâneas para o ar, conforme calculado pela constante de Henry, mas também devido as unidades de medidas do ar e águas subterrâneas serem diferentes.

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Os fatores de atenuação definidos como padrão, são intencionalmente conservadores, ou seja, de modo que a multiplicação da concentração de um composto orgânico volátil do subsolo (VOC) pelo FA apropriado irá superestimar a concentração interna na maioria das vezes e subestimar apenas ocasionalmente.

Em 2012, a EPA lançou o documento Vapor Intrusion Database: Evaluation and Characterization of Attenuation Factors for Chlorinated Volatile Organic Compounds and Residential Buildings (Dados de Intrusão de Vapores: Avaliação e caracterização dos fatores de atenuação para compostos organoclorados voláteis em edifícios residenciais). Os dados do ar ambiente e de subsuperficie foram coletados em vários sites, selecionados baseado na qualidade dos dados, e comparados entre si. Este gráfico Box Plot, é uma ferramenta gráfica que fornece uma visualização do que foi encontrado nesses resultados.

As águas subterrâneas fornecem a maior atenuação, presumivelmente porque o solo subjacente às águas subterrâneas é consistentemente úmido e a umidade do solo desempenha um papel importante na atenuação. O valor mediano da atenuação das águas subterrâneas foi 0,000074, mas foi recomendado o FA padrão de 0,001 para coincidir com os dados de 95 percentis, tornando o FA suficientemente conservador para proteger os ocupantes em 95% dos edifícios.
Surpreendentemente, o vapor do solo externo, que normalmente é coletado a pelo menos um metro e meio abaixo de um edifício, não mostrou atenuação maior do que o vapor do solo no sub-slab. Consequentemente, os valores orientadores padrões para subslab e vapores do solo externo agora são ambos baseados em um fator de atenuação de 0,1. Não é de surpreender que o intervalo de FA de vapor do solo no sub-slab seja muito mais estreito do que o intervalo de FA externos. Esse é um dos motivos pelos quais a Cox-Colvin prefere coletar mais dados do sub-slab do que dados profundos do vapor do solo. Por último, devido à comunicação entre o espaço existente entre o piso e o solo (crawl space, de uso pouco comum no Brasil) e o ar ambiente interior, a atenuação dos vapores coletados nesse espaço foi considerado insignificante.

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Neste contexto, deve também referir-se que mesmo após a varredura, alguns dados questionáveis permaneceram. Por exemplo, a representação dos valores no gráfico Box Plot, determinam os valores máximos para o vapor do solo externo e vapor do solo no subslab, indicando ser o ar do ambiente interno, sendo concentrações igual às de ar ambiente interno, mas parece altamente improvável que o ar do ambiente interno fosse composto inteiramente de vapor do solo em qualquer um dos os locais testados. Outras críticas ao banco de dados VI e aos procedimentos de varredura estão disponíveis em um artigo de Richard Song, et al. O documento EPA’s 2013 Final VI Guidance, recomenda um FA genérico de 0,03 para subslab e vapor de solo externo, enquanto o FA padrão recomendado para águas subterrâneas permanece 0,001. Em 2012, a EPA substituiu os SLs desatualizados que constava no guia de orientação de 2002 pela calculadora Vapor Intrusion Screening Level (VISL). Iremos discutir o calculador VISL futuramente em um artigo único. No passado, era utilizado o fator de atenuação de 0.1 do subslab para o ar ambiente interno, mas desde 2013 se usa o FA de 0.03 recomendado no guia de 2013.

Vários grupos de consultoria ambiental, incluindo Cox-Colvin, enviaram comentários sobre o documento Final VI Guidance, e muitos comentaram que as SLs padrão para vapores do solo eram muito conservadoras. A atenuação também pode ser estimada a partir de cálculos de balanço de massa e, conforme discutido em um artigo anterior, a mistura do vapor do solo subslab com o ar do ambiente interno por si só resultaria em um FA de 0,005 no cenário mais conservador.

Os Fatores de atenuação específicos do local devem ser estimados a qualquer momento em que o ar da subsuperfície e interno são amostrados simultaneamente, dividindo as concentrações do ar do ambiente interno para cada composto pelas concentrações em subsuperficie. Na prática, se você coletar mais de uma amostra em qualquer meio, ou detectar mais de um composto, provavelmente calculará mais de um FA. Representar graficamente seus dados em plotagens de radar, pode ajudar na interpretação. Existem também várias abordagens para filtrar dados antes de calcular o FA. O documento EPA’s 2013 Guidance for Addressing Petroleum Vapor Intrusion at Leaking Underground Storage Tank Sites fala sobre o FA: “É definido matematicamente como a concentração no ar do ambiente interno dividida pela concentração no vapor do solo na fonte … …. A fonte é definida como a região de maior concentração de vapor na zona vadosa. ” Você deve, portanto:

  • Calcular FA a partir das maiores concentrações de subsuperfície;
  • Minimize o risco de background no ar do ambiente interno removendo as fontes internas antes da amostragem, sempre que possível;
  • Utilize o cálculo de FA em constituintes de background menos comuns, como cis-1,2-dicloroeteno, ao invés de VOCs de background comuns, como benzeno.

FAs específicos do local são ocasionalmente determinados usando gases traçadores. O radônio de ocorrência natural é uma opção, mas medir o radônio no contrapiso (subslab) não é tão simples como medi-lo no ar interno, isso porque o radônio do contrapiso (subslab) foi relatado como sendo ainda mais heterogêneo do que os vapores do subslab, e o FA calculado a partir do radônio pode não representar Intrusão de Vapor. O hexafluoreto de enxofre (SF6) também é usado algumas vezes, mas é caro e é um forte gás de efeito estufa. Também é complicado injetar SF6 na subsuperfície de uma forma que imite a distribuição natural do vapor do solo.

Por fim, esteja ciente de que a atenuação de compostos não clorados, muitas vezes associados a hidrocarbonetos de petróleo (PHCs), pode ser atenuado muito mais rapidamente do que os compostos clorados. Portanto, FA específicos do local e, dependendo da orientação, FA padrão para hidrocarbonetos de petróleo podem ser muito diferentes.