Måling af indtrængningen af gasformige forbindelser fra forurenet jord til indeluften: Foliemetoden Del 1. Laboratorieundersøgelse

Sammenfatning og konklusioner

Denne rapport beskriver en ny målemetode, der har til formål at bestemme fluxen af flygtige organiske forbindelser fra betongulve, hvorunder der er forurenet jord. Der findes i øjeblikket ingen velegnede metoder, der kan benyttes i felten til måling af bidraget af luftforurenende stoffer til indeluften fra forurenet jord. Den nuværende praksis er baseret på beregningsmetoder, der bruger empiriske formler til at estimere bidraget. Ved beregning af bidraget til indeluften kan der opstå en betydelig fejlvurdering, blandt andet fordi kendskabet til betonen, forureningens størrelse og fordeling, revnedannelser m.v. ofte er begrænset.

Målemetoden er udviklet og testet som et led i et projekt under Miljøstyrelsens Teknologiprogram for Jord- og Grundvandsforurening.

Det har været Miljøstyrelsens mål, at den foreslåede målemetode skal kunne benyttes som et supplement til den beregningsmæssige vurdering til kortlægning af bidraget af luftforurenende stoffer til indeluften fra jordforurening.

Målemetoden baserer sig på, at et gulvareal på det forurenede område afdækkes med en blød folie. Folien fæstnes til betonen ved hjælp af en gummibaseret tape og beluftes med kulfiltreret luft. De stoffer, der transporteres fra det afdækkede areal, vil opblandes med den tilførte luft, og emissionen fra arealet kan bestemmes ud fra det tilførte flow af ren luft til folien og en koncentrationsmåling i den luft, der føres ud af folien. Hvis der opstår en væsentlig trykændring ved måling på en porøs overflade som beton, vil fluxen fra overfladen kunne øges eller mindskes. Ved at benytte en blød folie med en lav vægt reduceres trykforskelle mellem luften under og over folien til et minimum.

Foliemetoden forventes også at kunne bruges til måling omkring områder på gulve eller vægge, hvor der kan forekomme en særlig høj indtrængning af f.ex. VOC fra jordforurening under gulv. Sådanne områder kan f.ex. være rørgennemføringer og samlinger langs paneler. Det forventes, at disse områder kan afdækkes med folie og kortlægges ved måling efter samme princip som for gulvarealer. En test af metodens anvendelighed til måling på områder med særlig høj indtrængning er beskrevet i rapporten over felttesten af foliemetoden /1/.

For at undersøge om foliemetoden er anvendelig til feltmåling på gulvarealer, blev der opbygget en forsøgsopstilling i laboratoriet. Forsøgsopstillingen bestod af en 1 m x 1 m x 0,05 m betonplade, der var placeret i et lukket kammer af rustfrit stål. Under betonpladen var der et bundkammer, der kunne tilføres en kendt mængde forurenet luft. Over betonpladen var et topkammer, som kunne tilføres forureningsfri luft eller benyttes uden låg, idet diffusionen i så fald skete til rumluften. Diffusionen fra bundkammeret til topkammeret kunne herefter bestemmes, dels ved måling af fluxen til det lukkede topkammer, dels ved afdækning af betonpladen med folie.

Den opbyggede laboratorieopstilling blev fundet anvendelig til test af foliemetoden. Ud fra sporstofdosering og tryksætning af forsøgsopstillingens bundkammer blev det konstateret, at der ikke var målelige revner i betonen. Fluxen af stof fra bund- til topkammer konkluderes derfor som ønsket at være helt domineret af diffusiv transport.

Ud fra den målte flux kunne der ikke påvises nogen signifikant forskel på, om afdækningen blev udført med TEDLAR folie eller Nalophan folie. Der blev heller ikke fundet signifikant effekt af variationer af det arealspecifikke flow i området 0,07 m3/h/m2 – 0,28 m3/h/m2.

Der blev ikke fundet nævneværdige tab af TCE og toluen til folievæg af TEDLAR. Tabet af TCE og toluen via adsorption til den anvendte tape konkluderes ud fra forsøgene at være uden betydning for målingen.

Sammenfattende konkluderes det, at såvel TEDLAR som Nalophan er egnet til afdækning ved brug af foliemetoden.

En vurdering af foliemetodens anvendelighed vil afhænge af de krav, der stilles til metodens nøjagtighed og præcision. Ud fra laboratorieforsøgene vurderes det, at metoden er anvendelig til målinger af fluxen fra betonarealer med en skønnet præcision på ± 50%. Dette skal sammenholdes med den faktiske variation af fluxen under feltforhold. Den faktiske flux vil på samme gulv kunne afvige fra sted til sted med en langt større variation end ± 50%.

Ud fra massebalancer kunne der konstateres et betydeligt tab af TCE og toluen til betonpladen i opstillingen. Det beregnede tab var af størrelsesordenen 20%-30%, og dette tab blev fundet, efter at der i flere måneder havde været konstant dosering af TCE og toluen til bundkammeret. En egentlig undersøgelse af den aktuelle betontypes evne til at adsorbere VOC ligger uden for dette projekts rammer og er ikke nærmere vurderet.

Med henblik på at vurdere om den adsorberede mængde TCE og toluen til betonen kunne afgives ved højere temperaturer, blev den målte flux sammenlignet med temperaturen i forsøgsopstillingen. Der kunne i temperaturområdet 19°C – 23°C ikke påvises at være en sammenhæng mellem den målte flux gennem betonen og temperaturen.

Betons evne til optagelse og afgivelse af flygtige organiske forbindelser kan spille en afgørende rolle i forbindelse med transport af flygtige forbindelser til indeluften. De udførte laboratorieforsøg bekræfter resultatet af nyere undersøgelser. De har vist, at beton har en meget høj sorptionskapacitet over for VOC. Beton kan "gemme" betydelige mængder forurening for senere - under indflydelse af svingninger i temperatur- og fugtighed – at afgive en større eller mindre del af den optagne forurening. I givet fald vil der skulle tages højde for betonens optagelse og afgivelse i forbindelse med måleprogrammer og beregningsmodeller for estimering af fluxen.

Den målte flux i de enkelte delforsøg er sammenlignet med den beregnede, teoretiske flux. Beregningen blev foretaget i henhold til Miljøstyrelsens vejledning nr. 6 af 1998 og under antagelse af, at transporten af stof fra bundkammer til topkammer udelukkende er diffusiv. Der blev anvendt en materialekonstant for beton af passiv klasse. I de fleste forsøgsrækker var der inden for en variation på ± 50% overensstemmelse mellem den målte og den beregnede flux. Dette gælder både for TCE og for toluen. Der blev fundet en 2-3 gange højere målt flux under de første forsøgsrækker. Årsagen hertil er ikke fundet. Doseringen til bundkammeret var konstant i forsøgene, og en reduktion i fluxen kan heller ikke forklares ud fra temperaturvariationer i forsøgsopstillingen. Det kunne ud fra forsøgene ikke afgøres, om den målte flux aftager som følge af, at vandindholdet i betonpladen i nogen grad kan have varieret.

En fastlæggelse af proceduren for gennemførelse af fluxmålinger med foliemetoden vil blive foretaget i forbindelse med udførelse af felttesten.