Fundamentos de la Intrusión de Vapor – Monitoreo Electrónico


Introducción

En la edición de septiembre de Focus on the Environment, abordamos la preocupación por los “peligros inminentes” de la intrusión de vapor, que la Guía de Intrusión de la EPA de Ohio de 2010 define como “cualquier condición que represente un riesgo inmediato significativo para la salud pública, la seguridad o el medio ambiente”. Como se discutió en el boletín, las recomendaciones de la EPA de Ohio de 2016 sobre niveles de acción de respuesta y plazos, y una serie de otros documentos de orientación, se centran principalmente en el tricloroetileno (TCE). Las medidas de intrusión de vapor con equipos electrónicos se ofrecen a menudo como la solución para monitorear riesgos a corto plazo. En esta edición de Focus on the Environment, discutiremos las promesas y trampas del monitoreo electrónico.

Actualmente, el TCE es quizás el mayor impulsor de la intrusión de vapor, debido a un estudio que indica una relación entre el TCE y los defectos cardíacos fetales. En el pasado, muchas o la mayoría de las preocupaciones por la intrusión de vapor estaban relacionadas con exposiciones a largo plazo, es decir, un período de años o décadas. Las muestras solían ser recolectadas con contenedores de acero inoxidable, los llamados “frascos Summa”, que normalmente se exponían al aire durante 8 horas en un entorno comercial/industrial o 24 horas en un entorno residencial. Se creía que varias muestras recolectadas durante uno o dos años caracterizaban adecuadamente el riesgo a largo plazo. Pero dado que los defectos cardíacos fetales pueden resultar de períodos de exposición de semanas, días o incluso horas, una concentración promedio a largo plazo no es útil. Los contenedores son capaces de muestrear el aire en períodos cortos, pero detectar excursiones diarias requeriría recolectar una muestra todos los días. Esto sería prohibitivo en términos de costos y los resultados de laboratorio no estarían disponibles hasta que ocurriera la exposición a corto plazo. Las muestras sorbentes están ganando popularidad para la intrusión de vapor, pero enfrentan las mismas limitaciones de costos y retraso en la obtención de resultados analíticos.

Los detectores electrónicos parecen ofrecer una solución. Dependiendo del dispositivo, los equipos electrónicos pueden recopilar datos de concentración de forma continua, o al menos cada 10 minutos o más, y los datos pueden cargarse automáticamente en bases de datos, correos electrónicos y sistemas de alarma. El mes pasado, se lanzó la Guía de Intrusión de Vapor del Departamento de Protección Ambiental de Massachusetts (MassDEP). Afirma: “La presencia de compuestos orgánicos volátiles (VOC) en el aire interior atribuible a un sitio de disposición en concentraciones que representan o pueden representar un peligro inminente requiere notificación al MassDEP dentro de las 2 horas posteriores a la toma de conocimiento de la condición de peligro inminente y activación de una Acción de Respuesta Inmediata.” (Énfasis añadido). La guía no especifica que las muestras deban analizarse en tiempo real, pero este nivel de urgencia sugiere que el monitoreo electrónico puede ser prudente. Desafortunadamente, algunos monitores electrónicos tienen limitaciones graves.

El metano es otro constituyente de preocupación en la intrusión de vapor debido al riesgo potencial de explosión. Afortunadamente, detectar metano en tiempo real es relativamente simple. Los medidores de Límite Inferior de Explosividad (LEL) generalmente emiten una alarma cuando los gases inflamables alcanzan un nivel objetivo del 10% del LEL, que para el metano equivale al 0,5% volumétrico. Los medidores LEL son una parte estándar de los monitores de 4 gases utilizados para espacios confinados, que pueden costar tan solo $500. Conectar un medidor LEL a un sistema de alarma aumentará los costos, pero los medidores LEL son simples y robustos, y un sistema de detección potencialmente funcionará durante meses o años con mínimas necesidades de servicio. Los sistemas automatizados de detección de metano y alarmas se utilizan rutinariamente para detectar gases en vertederos, y pueden hacerlo a un costo razonable.

Detectar TCE, u otro VOC cerca de su nivel objetivo, es otra historia. Mientras que el nivel objetivo para el metano es del 0,5% volumétrico, el nivel objetivo para el TCE es de 0,38 partes por billón (ppbv), lo que equivale a 0,000000038%. Además, los detectores de inflamabilidad no necesitan ser específicos en cuanto a productos químicos. Todas las sustancias inflamables representan un riesgo de explosión, y un sensor no necesita distinguirlas. Pero el TCE generalmente está presente junto con otros VOC de toxicidad variada, y es necesario diferenciarlos. Un dispositivo que detecte VOC específicos a una concentración de 0,0000000038% no es, digamos, el auto de tu padre.

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Según la guía de Massachusetts de 2016, la medición electrónica de bajo nivel con equipos de campo es relativamente simple y económica. Afirma: “El tamizado de muestras de aire interior utilizando un cromatógrafo/espectrómetro de masas (GC/MS) permite al investigador determinar en unas pocas horas si un peligro inminente es probable, y a su vez, implementar acciones para reducir los impactos en el aire interior y/o reubicar receptores sensibles más rápidamente. El tamizado de aire interior puede agilizar sustancialmente una investigación de intrusión de vapor que involucra varios edificios; los resultados del mismo día permiten una mejor toma de decisiones en el campo, lo que puede ahorrar tiempo y dinero considerable y maximizar la información recolectada durante cada evento de muestreo.” (Énfasis añadido).

El GC/MS se utiliza ampliamente para el análisis de VOC en condiciones de laboratorio. En un entorno estable, con calibraciones cada 12 horas y mantenimiento regular, un GC/MS proporciona excelentes datos a un costo razonable. Desafortunadamente, hacer que el GC/MS sea portátil ha demostrado ser complicado. El GC/MS portátil tiene una fuerte base de seguidores entre las personas en Seguridad Interna, ya que puede detectar explosivos en niveles bajos. El equipo más conocido, el Inficon Hapsite, cuesta más de $100,000, lo cual es asequible para el presupuesto federal, pero no para el nuestro ni para la mayoría de los consultores y propietarios de propiedades. Como resultado, la mayoría de los usuarios fuera del gobierno federal se ven obligados a alquilar el Hapsite. La disponibilidad es limitada. Debido a su alto costo, los arrendadores evitan tener muchos equipos adicionales a mano, y la espera puede ser de varias semanas o más, lo cual probablemente no satisfará las necesidades de un equipo de respuesta rápida. Y, por supuesto, dejar un GC/MS en su lugar para monitoreo a largo plazo requiere un acuerdo de compra o alquiler.

Operar un GC/MS portátil requiere considerablemente más experiencia que un medidor de 4 gases, y solo se ofrece capacitación programada regularmente que conocemos en Fort Knox, Kentucky, por razones de seguridad. Las calibraciones dos veces al día significan que un dispositivo estacionario requiere costo adicional y la complejidad de los equipos de calibración automática. Un dispositivo más simple, el cromatógrafo de gases portátil (GC), también es capaz de detectar VOC específicos a niveles bajos. Desafortunadamente, aún cuesta considerablemente más de $30,000 y requiere calibración y servicio regular.

Si un GC/MS portátil en manos de Seguridad Nacional nos protege de desastres, vale cada centavo. Pero, en mi opinión, es poco probable que el monitoreo en tiempo real para VOC específicos en aplicaciones ambientales “ahorre tiempo y dinero considerable”, especialmente en instalaciones permanentes. Llegaremos allí, sin duda, pero aún no hemos llegado.

En la próxima edición de Focus on the Environment, discutiremos la intrusión de vapor en el suelo y las tasas de cambio de aire interior.


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