La atenuación es uno de los conceptos más importantes en la investigación de la intrusión de vapor (VI). Debido a varias variables, los vapores disminuyen en concentración a medida que migran desde las fuentes de contaminación, a través de los medios, a los probables receptores. Normalmente, no se toman muestras del aire interior al comienzo de una investigación de VI debido a las molestias que puede causar a los ocupantes de un entorno construido y porque el aire interior a menudo contiene compuestos de contaminación de fuentes interiores, que pueden confundirse con los compuestos de VI. Generalmente, se mide la contaminación del agua subterránea, el gas subterráneo o quizás la contaminación del suelo y se estima el riesgo de IV al aire interior. Si se detectan niveles excesivos que podrían causar riesgos para la salud, probablemente será necesario realizar una evaluación detallada, instalar un sistema de mitigación de vapor o pozos para el monitoreo periódico en la propiedad. Por lo tanto, aumentar los datos de atenuación puede volverse extremadamente controvertido …
Al interpretar lo que dicen Johnson y Ettinger en la Guía técnica 2015 de la EPA orientação EPA’s 2015 Technical Guide for Assessing and Mitigating the Vapor Intrusion Pathway from Subsurface Vapor Sources to Indoor Air, “la atenuación del vapor se refiere a la reducción en la concentración de vapor de sustancias químicas formadoras de vapor que se produce durante la migración de vapor en el subsuelo, junto con la dilución que puede ocurrir cuando los vapores ingresan a los edificios y se mezclan con el aire ambiente ”
Esta figura ilustra aproximadamente el modelo VI estándar, en el que los compuestos orgánicos volátiles (COV) migran de aguas subterráneas contaminadas a entornos cerrados. La migración y atenuación de vapor se ha dividido en tres componentes, comenzando por la parte inferior:
- Partición, que es la migración de vapor del agua subterránea (o suelo) a la fase de vapor;
- Migración de vapor, que es el movimiento del vapor en el suelo o la roca por encima del agua subterránea; y
- Mezcla, en la que el vapor del suelo se mezcla con el aire ambiente.
La división de la fase de vapor del agua subterránea a menudo está relacionada con la temperatura del agua y la constante de Henry, que generalmente se comprenden bien. La división del suelo es mucho menos predecible, por lo que muchos documentos de orientación restringen o prohíben el uso de datos del suelo para estimar el riesgo de VI.
Después de la separación del vapor del agua subterránea en la etapa de migración del vapor, se produce mucha atenuación si hay suficiente humedad en el suelo. Generalmente, la atenuación del vapor de agua subterránea es significativa debido a la frecuencia de la humedad en la zona capilar por encima del nivel freático, especialmente en suelos de grano fino. Pero la humedad del suelo por encima de la zona capilar es muy variable, al igual que la cantidad de atenuación del vapor. En general, los organoclorados (CVOC) se descomponen más rápidamente en ambientes con bajo contenido de oxígeno y los compuestos no clorados, generalmente asociados con combustibles (hidrocarburos de petróleo o TPH), se descomponen más rápidamente en ambientes con alto contenido de oxígeno. En general, las moléculas de hidrocarburos de petróleo se descomponen más rápido que los organoclorados, y la descomposición química generalmente se ignora al estimar el VI de los organoclorados. Las diferencias entre el comportamiento de los TPH y los CVOC se analizan en profundidad en el informe de la EPA de 2012, Petroleum Hydrocarbons and Chlorinated Solvents Differ in Their Potential for Vapor Intrusion (PDF) e no 2015 Technical Guidance for Addressing Petroleum Vapor Intrusion at Leaking Underground Storage Tank Sites de EPA
Como se muestra en la figura, la migración de vapor ocurre predominantemente por advección – esencialmente flujo de aire – en la capa superficial del suelo (generalmente de 0 a 1,5 m por debajo del nivel del suelo) y por difusión molecular en suelos más profundos. La migración de vapor por difusión tiene dos implicaciones importantes. Primero, los vapores de fuentes más profundas están limitados por la velocidad de difusión. Incluso en suelos permeables, los cambios en la presión barométrica, el sistema de calefacción / ventilación / aire acondicionado del edificio y otros factores que impulsan el flujo de vapor tienen poco efecto por debajo de cinco pies de agua. Se observa a menudo en los modelos VI, referencia señalada como conservadora, el uso de una tasa máxima de intrusión de gas desde el suelo, que es de 5 litros por minuto (lpm) por cada 100 metros cuadrados de área ocupada. Por lo general, no importa la rapidez con la que el gas subterráneo ingrese al edificio porque las tasas de flujo de intrusión de vapor generalmente no aumentan. El segundo punto es que los vapores se mueven más rápido en suelos permeables que en suelos compactos, pero es de destacar que la intrusión de vapor ocurre en ambos casos.
La tercera parte del transporte de vapor, en la que el gas subterráneo se mezcla con el aire ambiente, se considera en muchos sentidos la parte más importante de la atenuación del vapor para estimar las concentraciones esperadas en el aire ambiente. En este punto, la atenuación consiste en diluir una pequeña cantidad de gas subterráneo con una gran cantidad de aire interior de un ambiente cerrado, por lo que todos los compuestos involucrados se atenúan por igual. El flujo de gas desde el suelo hacia un edificio está controlado por muchos factores, incluido el área del piso, el ancho y la cantidad de grietas en el piso, y una serie de otros factores que pueden ser difíciles o imposibles de conocer. Pero, como se discutió anteriormente, el flujo de entrada de gas subterráneo al aire ambiente basado en una tasa de 5 lpm por 100 metros cuadrados de espacio de piso es bastante alto. La EPA utiliza como estándar para propósitos de modelado VI un edificio con una longitud y un ancho de 10 metros con una altura de 2,44 metros, lo que da como resultado 244 metros cúbicos de aire interior. Por lo tanto, si el aire dentro de una casa se renueva a una tasa conservadora estándar cada 4 horas, 5 lpm de gas subterráneo (1,2 m3 durante 4 horas) se mezclarán con 244 m3 de aire interior. Posteriormente, el gas subterráneo se diluye unas 200 veces y las concentraciones de vapor en el aire ambiente interior serán iguales al 0,5% de los niveles de la subslab. Usando estándares de construcción comercial, las concentraciones esperadas de aire interior cambiarían cada hora, por lo que las concentraciones de aire interior serán 0,12% de los niveles de la subslab. Compare esto con el factor de atenuación estándar de subslab de la EPA (AF), que es del 3%. No es de extrañar que haya muchos argumentos aquí y en algunos otros documentos, por lo que en el próximo artículo discutiremos un poco más sobre este tema tan controvertido …….