| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Udvikling af sporgasmetode til brug for måling af transport af forurening mellem renserier og tilstødende lejligheder - laboratorieforsøg

6. Diskussion

Dette projekt er første fase i en udvikling af en diffusiv sporgasmetode til brug for måling af luftbevægelser og dermed transport af rensevæsker i og ved renserier.

Projektet har taget udgangspunkt i den såkaldte PFT-metode, som først i 1990´erne blev introduceret af Statens Byggeforskningsinstitut (nu By og Byg). Metoden blev i sin tid udviklet til måling af luftskifter i typiske indeklimaer, dvs. på steder med lave baggrundsniveauer af organiske forureninger.

Denne fase af projektet har på baggrund af en række laboratorieforsøg haft til formål at vurdere om metoden kan modificeres, så måling under forhold med høje baggrundskoncentrationer af organiske dampe er mulig, som det typiske vil være tilfældet i forbindelse med renserier.

Hvis forsøgene i denne fase falder gunstigt ud, er det hensigten at fortsætte udviklingen af metoden ved en række feltforsøg og målinger i renserier.

6.1 Metodens anvendelighed

Den modificerede metode er baseret på brug af de samme sporgasser som den oprindelige PFT-metode, dvs. perfluorcarboner. Perfluorcarboner er meget anvendelige som sporgasser, fordi de lader sig påvise i meget lave koncentrationer (stor følsomhed) ved traditionelle analysemetoder.

Perfluorcarboner, tetrachlorethylen, kulbrinter og atmosfærisk luft har væsentligt forskellige vægtfylder. Ideelt set bør en sporgas have en vægtfylde, som ligner atmosfærisk luft så meget som muligt. Det har dog ingen praktisk betydning i de aktuelle koncentrationer, idet luftbevægelser i f.eks. et renseri eller en lejlighed altid vil være tilstrækkelige til at sikre en fuldstændig opblanding af molekylerne i luften.

Perfluorcarboner har kemisk set en væsentlig lighed med f.eks. tetrachlorethylen, hvorfor det kan forventes, at de vil opføre sig på tilsvarende vis i en bygning.

Forsøgene har omfattet Radiello-sampleren og 3M kulmonitor af typen 3M-3500 som opsamlingsmetode. Disse samplertyper anvendes ved almindeligt foretagne luftmålinger i Danmark og er således kendt teknik.

Forsøgene har vist forventelige lavere uptake-rates for 3M-monitoren end for Radiello sampleren. Samtidigt har 3M sampleren udvist større variation og ringere genfinding sammenlignet med Radiello sampleren.

Analysen af monitorerne efter eksponering sker ved desorption med isooctan og analyse ved gaskromatografi med masseselektiv detektion. Ved den valgte kolonnetype passerer perfluorcarbonerne kolonnen før såvel ekstraktionsmiddel som rensevæsker (tetrachlorethylen og kulbrinteblandinger). Dette udnyttes ved analysen, idet detektoren afbrydes umiddelbart efter passage af perfluorcarbonerne. Derved undgås memory-effekter for detektoren som følge af de store koncentrationsforskelle mellem sporgas og rensevæsker.

6.2 Muligheder m.h.t. måleperiodens længde

På grund af den påtænkte anvendelse i renserier har det været ønskeligt, hvis bestemmelsen af luftbevægelserne og dermed stoftransporten kunne ske som gennemsnitsmålinger over 14 dage.

Metoden er afprøvet ved måleperioder op til 14 dage. Metoden har vist sig lineær i hele denne periode. Der er således ikke noget som tyder på mætningsproblemer af sampler/analysesystem, når metoden bruges under de koncentrationsforhold, som erfaringsmæssigt vil optræde i renserier.

Samlet vurderes det, at samplerne som minimum er anvendelige til måling i op til 14 dage.

6.3 Detektionsgrænse

Den udviklede målemetode har en analytisk detektionsgrænse, dvs. indholdet på samleren på 0,03 µg eller lavere. Detektionsgrænsen er bestemt som tre gange spredningen på en 6-dobbelt bestemmelse på lavt niveau.

Ved en 14 dages måleperiode og med en sporgaskoncentration på f.eks. 0,015 mg/m³ vil indholdet på sampleren (den analytiske mængde) ligge ca. en faktor 1000 over metodens detektionsgrænse.

Det betyder omvendt, at metoden tillader påvisning af reduktionsfaktorer over f.eks. en etageadskillelse på i størrelsesordenen 100-1000 gange. Dette er fuldt tilstrækkeligt for den påtænkte anvendelse af metoden. Lavere reduktionsfaktorer kan naturligvis også eftervises.

Det vurderes således, at metodens detektionsgrænse er tilstrækkelig lav til at kunne anvendes i den påtænkte applikation på renserierne.

6.4 Præcision og usikkerhed

Det har ikke været muligt at finde tabelværdier for uptake-rates for de anvendte perfluorcarboner. For at vurdere metodens præcision har projektgruppen derfor været henvist til at sammenligne med teoretisk bestemte uptake-rates baseret på beregning af stoffernes diffusionskoefficienter i luft.

Sammenligningen viser lidt lavere eksperimentelt bestemte uptake-rates sammenlignet med de teoretiske værdier. Forskellen svarer til en overenstemmelse på 83 % og 84% for hhv. perfluoromethylcyclohexan og perfluorodimethylcyclohexan. Spredningen (RSD) på de eksperimentelt bestemte uptake-rates var på 9% og 12% for Radiello-sampleren og 12% og 15% for 3M-sampleren.

Usikkerheden på beregningen af diffusionskonstanterne, som anvendes til bestemmelse af de teoretiske uptake-rates er ikke angivet i de anvendte referencer. Ved for en række organiske opløsningsmidler at sammenligne uptake-rates beregnet på baggrund af de teoretiske bestemte diffusionskonstanter med tabel-værdier for de samme stoffer, kan der opnås et skøn over sikkerheden, hvormed teoretiske bestemte værdier er fastsat. Denne vurdering viser en usikkerhed (RSD) på 9,1%.

Statistiske test indikerer, at de teoretisk bestemte og de eksperimentelt bestemte uptake-rates er signifikant forskellige. Det skal understreges, at denne konklusion er baseret på anvendelse af det minimumskøn over usikkerheden på den teoretisk bestemte uptake-rate, som er nævnt overfor.

På grund af den usikkerhed, som den teoretiske modellering af uptake-rates indebærer, anbefales det normalt altid at bruge eksperimentelt bestemte værdier, hvis det er muligt. Da forsøgene ikke har vist uforklarlige forskelle mellem teoretiske og eksperimentelle værdier anbefaler forfatterne, at de eksperimentelt bestemte værdier for uptake-rates anvendes fremover.

6.5 Sporgassernes anvendelighed

Det er af afgørende vigtighed, at sporgasserne ikke udgør risici for personer i de lokaler, hvor stofferne skal spredes.

Perfluorcarboner udgør hverken brand- eller eksplosionsrisiko.

Metodens følsomhed sikrer, at rumkoncentrationerne ved den fremtidige anvendelse i f.eks. renserier ikke behøver at være højere end 10-20 µg/m³.

Der er kun begrænset information om perfluorcarbonernes toksikologi. Stofferne er tidligere blevet vurderet som anvendelig som sporgasser af Bergsøe (1992).

På baggrund af leverandør-datablade, søgning i databaser og opslagsværker m.m vurderes det, at der næppe vil være sundhedsmæssige konsekvenser ved at anvende sporgasserne i de aktuelle koncentrationer.

Diffusive metoder kan have et problem med såkaldt back-diffusion. Det optræder ved pludselige og store fald i koncentrationen omkring sampleren, idet koncentrationsgradienten i sådanne tilfælde vendes. Derved er der risiko for, at stofferne atter frigives fra sampleren, hvorved det samlede måleresultat underestimerer den sande koncentration.

Dette forhold er ikke undersøgt i de gennemførte forsøg. Det vurderes imidlertid at være af mindre betydning, idet metoden skal bruges under forhold, hvor der må forventes relativt konstante forhold. Under alle omstændigheder vil der ikke optræde perioder, hvor koncentrationen pludseligt falder til 0.

6.6 Mulighederne for at udvikle en brugbar metode til måling i felten

Det vurderes udfra de foretagne laboratorieforsøg, at det er realistisk at færdigudvikle en sporgasmetode til måling af fluxen mellem renserier og overliggende lejligheder. Metoden er baseret på Radiello og 3M-samplere i kombination med analyse ved GC-MS.

Det anbefales derfor, at fase 2 og 3 i den samlede udviklingsprojekt igangsættes.

6.7 Andre potentielle anvendelser

Metoden som 2-zone model kan sandsynligvis anvendes til andre problemstilllinger end renserier. Her kan nævnes f.eks. måling af påvirkning fra andre virksomheder som anvender flygtige organiske opløsningsmidler såsom benzinstationer, autolakkerier etc.

Diffusive sporgasmetoder kan endvidere bruges i en række andre problemstillinger, f.eks. til vurdering af spredning fra diffuse kilder og til kontrol af OML-beregninger.

6.8 Afsluttende kommentarer

Diffusive metoder er afhængige af luftbevægelser på det sted, hvor de er placeret. Specielt Radiello-sampleren vil på grund af den høje uptake-rate være sårbar, idet den kan "tømme" luften for sporgasmolekyler, hvis der ikke sikres udskiftning af luften omkring sampleren.

Det er derfor vigtigt, at sampleren ikke placeres på steder, hvor luftbevægelserne er reduceret – f.eks. tæt på vægge, i hjørner etc. Dette forhold vil blive inddraget ved feltafprøvningen af metoden i form af anbefalinger til placeringen af sporgaskilder og samplere.

Hvis der sker adsorption af sporgas til bygningsdele eller inventar (sink-effekter) vil det påvirke måleresultaterne. I Miljøstyrelsen (2002a) er der dokumenteret betydelige sink-effekter af tetrachlorethylen. Projektgruppen anbefaler, at de kommende faser af metodeudviklingen suppleres med en vurdering af størrelse og betydning af en eventuel sinkeffekt af perfluorcarboner.

Metodeudviklingen i denne fase har fokuseret på tetrachlorethylen og kulbrinte-rensevæsker. Da der også findes et antal renserier, som anvender glycolether-blandinger i Danmark (såkaldte Rynex-renserier), bør denne type renserier inddrages i de kommende faser af udviklingsprojektet.