Intrusión de Vapor: Conceptos y Fundamentos – Factor de Atenuación

En el artículo publicado en junio, discutimos la atenuación de los vapores del suelo, que no es más que la reducción de las concentraciones de contaminantes durante la migración de los vapores del aire subterráneo al interior. Debido a las complicaciones involucradas en la medición del aire interior, los profesionales ambientales a menudo miden los niveles subyacentes de agua subterránea, gas del suelo o niveles de contaminantes en el suelo y estiman la magnitud del efecto en el aire ambiental. Un enfoque utilizado para estimar las concentraciones de contaminantes en el aire ambiental a partir de datos subterráneos es mediante el uso de factores de atenuación.

El primer paso para estimar las concentraciones de aire ambiente interior a partir de datos del subsuelo implica el uso de factores de atenuación estandarizados (AF o (AF). De acuerdo con las preguntas frecuentes del  programa  Superfund Vapor Intrusion FAQs de la EPA,   “el término ‘  factor de atenuación’,  se  define como la relación de la concentración de contaminantes   del aire ambiente interior  en relación con la concentración del subsuelo. Estos datos seutilizan para medir la disminución de la  concentración que se produce durante la migración  de vapor  que puede variar en el espacio y el tiempo.  En   el  documento de orientación del Borrador VI de 2002 de la EPA, elestándar de la F para  sublosas, para vapor de tierra profunda  (>  1.5 m  por debajo del nivel del suelo)   y para aguas subterráneas fue de 0.1, 0.01 y 0.001, respectivamente. Por lo tanto, si un compuesto en el aire ambiente estuviera presente debido a la intrusión de vapor, no a la contaminación de fuentes internas, los niveles de aire ambiente  serían iguales a una décima parte de los niveles de sublosa, una centésima parte de los niveles de vapor en el suelo más  profundo  (por encima de 1,5 m) y una milésima parte de los niveles de agua subterránea,  es decir  ,  después de contabilizar la partición de vapor del agua subterránea. Por lo tanto, los niveles de cribado  en el  subsuelo se establecieron multiplicando, el valor orientador del aire  ambiente  por 10 para el vapor en sublosa, 100 para el  vapor en   el suelo por encima de 1,5 m de profundidad  y por 1000 para  las  aguas subterráneas.  Los valores orientativos a continuación se basan en el riesgo de cáncer de por vida (CRF) de 10-4.  Estos datos cumplen con el valor orientativo del  benceno del Proyecto VI de 2002:

Aire ambiente Sub-Losa Gas profundo en el suelo

Agua subterránea

31 ug /m3 310 ug /m3 3.100 ug/m3

140 ug/litro

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 Tenga en cuenta que el  valor guía del agua subterránea parece muy diferente del del vapor del suelo por  encima de 1,5 m de profundidad,  no solo por el ajuste de la partición del agua subterránea al aire, según lo calculado por la constante de Henry, sino también porque las unidades de mediciones de aire y agua subterránea son diferentes.

Los   factores de atenuación definidos como estándar son intencionalmente  conservadores, es decir, por lo que multiplicar la concentración de un compuesto orgánico volátil del subsuelo (COV) por el FA apropiado superará la concentración interna la mayor parte del tiempo y subestimará solo ocasionalmente.

En 2012, la EPA publicó el documento Base de datos de intrusión de vapor: Evaluation and Characterization of Attenuation Factors for Chlorinated Volatile Organic Compounds and Residential Buildings (Evaluación y caracterización de factores de atenuación para compuestos orgánicos volátiles clorados y edificios residenciales). Los datos del aire ambiente y del  subsuelo se  recopilaron en varios sitios, se seleccionaron en función de la calidad de los datos y se compararon entre sí. Este gráfico de diagrama de caja  es una herramienta gráfica que proporciona una vista previa de lo que se encontró en estos resultados.

Factor de Atenuación

 

El agua subterránea proporciona la mayor atenuación, presumiblemente porque el suelo subyacente al agua subterránea es constantemente húmedo y la humedad del suelo juega un papel importante en la atenuación. El valor medio de atenuación del agua subterránea fue de 0.000074, pero se recomendó que el estándar FA de  0.001 coincidiera con los datos d y 95  percenti, lo  que hace que  el FA sea lo suficientemente conservador como para proteger a los ocupantes en el 95% de los edificios.

Sorprendentemente, el vapor del suelo exterior, que  generalmente se recoge al menos un metro y medio debajo de un edificio, no mostró mayor atenuación que el vapor del suelo en la sublosa. En consecuencia, los  valores orientativos estándar para los vapores de sublosa y externos del suelo  se basan ahora en un factor de atenuación de 0,1. No es sorprendente  que el rango FA de vapor de suelo  en la sublosa sea mucho más estrecho que el rango FA externo. Esta es una de las razones por las que Cox-Colvin prefiere recopilar más datos de sublosas que datos de  vapor de suelo profundo.  Finalmente, debido a la comunicación  entre el espacio entre el suelo y el suelo (espacio de arrastre, de uso inusual en Brasil) y  el aire ambiente interior, la atenuación de los vapores recogidos en este espacio se consideró insignificante.

En este contexto, también debe tenerse en cuenta que incluso después del escaneo, quedaron algunos datos cuestionables. Por ejemplo, la representación de los valores en el   gráfico Box Plot determina los  valores máximos para el vapor  del suelo  externo y   el vapor del  suelo en la sublosa,  indicando que el  aire del ambiente  interno es, siendo concentraciones iguales a las del  aire ambiente ambiente.  interno, pero parece muy poco probable que el aire  interior esté compuesto completamente  de vapor del suelo en cualquiera de los sitios probados. Otras críticas a la base de datos VI y los procedimientos de escaneo están disponibles en un artículo  de Richard Song, et al.

El documento de orientación final EPA’s 2013 Final VI Guidance, recomienda  un FA genérico de 0.03 para  sublosas y vapor externo del suelo  , mientras que  el estándar FA recomendado para el agua subterránea sigue siendo 0.001. En 2012, la EPA reemplazó los SL obsoletos incluidos en la  guía de 2002 para la calculadora Vapor Intrusion Screening Level (VISL). Discutiremos la calculadora VISL  en el futuro en un solo artículo. En el pasado, el factor de atenuación de 0.1 de la sublosa se usaba  para el aire interior, pero desde 2013 se ha utilizado el FA de 0.03 recomendado en la guía de 2013.

Varios grupos asesores ambientales, incluido Cox-Colvin, enviaron comentarios sobre  el documento de orientación final VI, y muchos comentaron que los SL estándar para los vapores del suelo eran demasiado conservadores. La atenuación también se puede estimar a partir de cálculos de balance de masa y, como se discutió en un  artículo anterior, mezclar  el vapor del suelo de la sublosa con  el aire interior  solo daría como resultado un AF de 0.005 en el escenario más conservador.

Los factores de atenuación específicos del sitio deben estimarse en cualquier momento en que  se muestreen simultáneamente el subsuelo y el aire interno  , dividiendo las concentraciones de aire  del medio interno para cada compuesto por  las concentraciones del subsuelo. En la práctica, si se recoge más de una muestra en cualquier medio, o se detecta más de un compuesto, probablemente se calculará más de una AF. Representar gráficamente sus datos en gráficos de radar puede ayudar con la interpretación. También hay varios enfoques para filtrar los datos antes de calcular el FA.  La  Guía de la EPA de  2013  para abordar el vapor EPA’s 2013 Guidance for Addressing Petroleum Vapor Intrusion at Leaking Underground Storage Tank Sites fala sobre o FA: “ Se define matemáticamente como  la concentración en el aire interior  dividida por la concentración en el vapor del suelo en la  fuente. La fuente se define como la región con mayor concentración de vapor en la zona vadosa. Por lo tanto, usted debe:

  • Calcular la FA a partir de las concentraciones más altas del subsuelo;
  • Minimizar el riesgo de fondo en el ambiente interior eliminando las fuentes internas antes del muestreo, siempre que sea posible;
  • Utilice el cálculo de FA en componentes de fondo menos  comunes, como cis-1,2-dicloroeteno,  en lugar de COV de fondo comunes como el benceno.

Los FA específicos del sitio se determinan ocasionalmente utilizando gases trazadores.     El radón  natural es una opción, pero medir   el radón en el piso trasero (sublosa) no es  tan simple como medirlo en el aire interior, esto se debe a que se ha informado que la piedra posterior del radón del piso (sublosa  )  es aún más heterogénea que los vapores de la sublosa, y FA  calculado a partir de radón puede no representar intrusión de vapor. El hexafluoruro de azufre (SF6) también se usa varias veces, pero es costoso y es un fuerte gas de efecto invernadero. También es difícil inyectar SF6 en el subsuelo de una manera que imite la distribución natural del  vapor del suelo.

Finalmente, tenga en cuenta que la atenuación de los compuestos no clorados, a menudo asociados con los hidrocarburos de petróleo (PHC), puede atenuarse mucho  más rápido que los compuestos clorados. Portanto, FA  específico del sitio y, dependiendo de la orientación, FA estándar para hidrocarburos de petróleo pueden ser muy diferentes.

Instalación de pozos de monitoreo de aire debajo del piso

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