Måling af indtrængningen af gasformige forbindelser fra forurenet jord til indeluften: Foliemetoden Del 2. Felttest
3. Felttest
3.1 Formål
Felttestens formål var at foretage en vurdering af den målte flux i forhold til det beregnede bidrag efter Miljøstyrelsens vejledning nr. 6 og 7 af 1998 /2/, /3/. Endvidere ønskedes metoden evalueret ved feltafprøvning, bl.a. med henblik på at vurdere metodens repeterbarhed.
Feltundersøgelsen blev foretaget ved samtidig udførelse af fluxmåling, poreluftmåling, luftskiftemåling, måling af indeluftkoncentrationen samt baggrundskoncentrationen. Endvidere var det formålet med felttesten af afprøve, om foliemetoden kan benyttes til at kvantificere emissioner fra særligt forurenende områder såsom revner eller sprækker omkring rørgennemføringer.
Felttesten blev gennemført i en etageejendom på Frederiksberg. Som reference – på en lokalitet, der ikke er forurenet med PCE – blev der udført målinger i en tilsvarende ejendom. I det følgende beskrives målestederne.
3.2 Beskrivelse af lokaliteter
Forurenet lokalitet "GK179"
Ejendommen over den forurenede lokalitet er opført i 1877. Der har i ejendommens stueplan været et renseri i perioden 1955-1991. Renserimaskinen har været placeret i stueplan, men der har angiveligt foregået håndtering og oplag af PCE i kælderlokalerne under renseriet. Over det tidligere renseri, der nu huser en butik, er der lejligheder til beboelse i 4 etager. Felttesten er udført i kælderlokalerne under det tidligere renseri. Rummet, hvori felttesten er udført, består af to sammenhængende lokaler samt et gangareal som vist i figur B-1, bilag B. Det ene lokale benyttes som cykelkælder, det andet benyttes som værksted. Værkstedet rummer en del bøtter med maling, herunder terpentinholdig maling, men der blev ikke fundet oplag af produkter med indhold af chlorerede opløsningsmidler. Det samlede areal af cykelkælder, værksted og gang er 88 m2. Gulvet i kælderen er et frilagt, ubehandlet betondæk.
Det skal bemærkes, at der både i cykelkælderen og i værkstedet under ejendommen er vinduer mod gården. Utætheder langs vinduesrammerne vil øge luftskiftet i kælderen, især i cykelkælderen, hvor der som erstatning for det ene fag er sat en spånplade op. Spånpladen dækker ikke hele vinduesfaget, og der er derfor en 5 mm sprække mod det fri langs spånpladens ene side. Da der under hele måleperioden var et undertryk i kælderen i forhold til udeluften i området 4 Pa - 17 Pa, må der især forventes at være et flow af udeluft ind i cykelkælderen.
Den forurenede lokalitet betegnes i det følgende "GK179".
Ikke forurenet lokalitet "GK172"
Ejendommen, hvori referencemålinger er udført, er opført i 1880. Ejendommen er beliggende ca. 150 meter fra den forurenede lokalitet. Frederiksberg Kommune oplyser, at der fra 1903 har været et jern- og metalstøberi på grunden, men at dette formodentlig har ligget i baggården. Der er ikke registreret forurening på grunden.
Ligesom på den forurenede lokalitet er gulvet i kælderen et frilagt, ubehandlet betondæk.
Figur B-3 i bilag B viser placeringen af målestederne. Den ikke forurenede lokalitet betegnes i det følgende "GK172".
3.3 Måleprogram
Der blev udført måling for PCE samt – for at kontrollere eventuelle nedbrydningsprodukter og andre forureninger – for 1,1,1 trichlorethan , chloroform, 1,1-dichlorethylen, 1,1,1-trichlorethan, tetrachlormethan, trichlorethylen, benzen, toluen, xylener, ethylbenzen samt C9 – C10 aromater og alifater. I forbindelse med måling af koncentrationer i poreluft og under folieafdækninger på særligt forurenende områder blev der dog kun målt for PCE.
Målingerne blev udført efter programmet beskrevet i tabel 1. De udførte indeluftmålinger følger de anvisninger, der er anbefalet i vejledningen "Måling af stoffer i indeluften fra forurening i jorden" fra Bygge- og Boligstyrelsen /4/. Der er udført måling på såvel den forurenede lokalitet som på en uforurenet lokalitet.
Udeluftmålingerne blev på såvel GK172 som GK179 udført i et cykelskur i baggården, d.v.s. uden direkte påvirkning fra trafik.
Tabel 1
Måleprogram for feltforsøg.
3.4 Målemetoder
3.4.1 Måling af flux
3.4.1.1 Måling af flux fra gulvarealer
Der blev ud fra de opnåede erfaringer i laboratorietesten udarbejdet en procedure, der beskriver fremgangsmåden ved benyttelse af foliemetoden til måling af fluxen fra fire gulvarealer. For en detaljeret beskrivelse af fremgangsmåden henvises til bilag A, der beskriver proceduren for foliemålingen på gulvarealer.
I forhold til laboratorietesten var der ændret på indblæsningen således, at der i stedet for indblæsning via en perforeret teflonslange blev benyttet en ramme af rustfri stålrør med en indre diameter på 6 mm og med 36 perforeringshuller á 0,8 mm. Der blev benyttet et arealspecifikt flow på ca. 0,2 m3/h/m2. Dette er inden for det flowområde, der blev testet og fundet anvendelig under laboratorietesten.
Figur 2 viser fluxmålinger med folieafdækning udført på gulvareal.
Figur 2
Måling af fluxen fra gulvareal i kælderen under tidligere renseri. Målepunkt F3
og F4 i cykelkælder, lokalitet GK179.
3.4.1.2 Måling af flux fra områder med risiko for særlig høj indtrængning
Utætheder i bygningskonstruktioner mod jord såsom sprækker omkring rørgennemføringer, revner langs vægge o.l. vides at være en potentiel og væsentlig kilde til indtrængning af dampe fra jordforureninger til indeluften /5/. Der findes i dag ingen kendte metoder til at måle indtrængningen fra utætheder af denne art.
Det er derfor i forbindelse med felttesten vedtaget at undersøge, om foliemetoden kan benyttes til at bestemme størrelsen af bidraget fra sådanne utætheder.
Afprøvningen er sket ved at udføre tentative målinger på to områder med synlige, store revner (større end 0,5 mm) i betongulvet på den forurenede lokalitet.
Målingerne på de særligt forurenende områder betragtes som egentlige emissionsmålinger, da en beregnet flux pr. arealenhed ikke skønnes at give megen mening, når der overvejende er tale om en transport, der er lokaliseret til små delområder af arealet under folien – d.v.s. sprækker eller revner – og ikke hele det område, der dækkes af folien. Derfor er resultatet af fluxmålingerne på de særligt forurenende områder beregnet som emissionen fra det enkelte område i enheden mg/time.
Identifikation af særligt forurenende områder
Særligt forurenende områder blev identificeret ved hjælp af en særlig følsom fotoionisationsdetektor (PI-detektor) af mærket ppbRAE. Denne detektor er ikke selektiv over for PCE, men vil give et udslag for bl.a. en række chlorerede og aromatiske hydrocarboner. På grund af krydsfølsomhed over for andre gasformige forbindelser, der typisk forekommer i indeluften, vil det erfaringsmæssigt være vanskeligt at lokalisere særligt forurenende områder, der giver anledning til en koncentration på mindre end 100 µg/m3 for PCE umiddelbart over kilden. Med PI-detektoren blev luften umiddelbart over potentielt kraftige kilder målt. Der blev målt på en række samlinger ved gulv omkring rørgennemføringer og på store revner i betongulvet. PI-detektoren viste ved måling den 23. marts 2001 et udslag på 50-90 µg/m3 i såvel rumluften og 0 µg/m3 i udeluften. Der blev imidlertid 2 steder fundet et signifikant udslag på detektoren: 600-700 µg/m3 umiddelbart over en revne ved gennemføring af kloakrør mod gulvet (cykelkælder, punkt F-HS1, jf. figur B-1 i bilag B) og 200-500 µg/m3 umiddelbart over et beskadiget område af betongulvet i cykelkælderen (punkt F-HS2). Punkt F-HS2 ses i figur 3.
Figur 3
Klargøring til foliepålægning omkring et potentielt særligt forurenende område,
punkt F-HS2: Beskadiget område i betongulvet.
Afdækning og tætning omkring særligt forurenende områder
I forhold til måling på plane gulvarealer er det en vanskeligere opgave at gennemføre en afdækning med folie omkring et rør eller mod en gulvflade med dybe revner. Afdækningen bør være så tæt, at der ikke opstår "kanaldannelser" under den tape, der skal fastgøre folien mod rør eller gulv. Hvis en betydelig kanaldannelse opstår, vil den indblæste luft kunne passere ud gennem kanaler, inden der er opnået en tilfredsstillende opblanding af luften under folien.
Det var muligt at opnå en god tætning mod revner og ujævne overflader ved at lægge en "kant" af dekorationsler langs gulvet. Der blev benyttet folie af typen Nalophan. Forinden var overfladerne, mod hvilke der skulle tætnes, rengjort ved at børste grundigt med en stålbørste og ved at støvsuge efterfølgende. Folien blev pålagt som vist på figur 4, således at kanten af folien netop gik ud over lerkanten, og folien blev presset mod leret. Efterfølgende blev folien klæbet mod gulvet ved hjælp af Nichiban tape. Dekorationsleret tørrede ind og var synligt tør visse steder på overfladen efter 3-4 dages beluftning. Målingen blev fortsat i 6 døgn upåagtet, at der under udtørring af leret kunne ske en øget kanaldannelse langs kanten.
Beluftning af luft under folie omkring særligt forurenende områder
Der blev tilført ren, kulfiltreret luft under folien med et flow på 1 l/min. Der blev konstant trukket luft ud af folien med et flow på 0,4 l/min. Opstillingen fremgår af figur 5. Der blev en gang hver time udtaget en prøve til gaschromatografisk analyse med et sample flow på ca. 0,25 l/min.
Alle slanger til beluftning og udtagning af prøver var af teflon.
Kontrol af opblanding
Der var ingen mekanisk opblanding under folien, og indblæsningsluften blev tilført i ét punkt 5 cm over gulvet (ikke i nærheden af revnen) via en slange af Teflon med en indre diameter på 4 mm. For at kontrollere om der var en tilstrækkelig opblanding i luften under folien, blev der udført måling langs foliens kanter og langs kloakrørets længde med PI-detektoren. Måling udført den 4. april - efter 6 døgns beluftning – viste variationer på PI-detektorens udslag i området 18 mg/m3 – 24 mg/m3, svarende til ca. 30% variation. Dette findes acceptabelt.
Analyse af PCE ved fluxmåling på særligt forurenende områder
Analyse blev udført on-site ved hjælp af en transportabel gaschromatograf med kapillarkolonne og PI-detektor. En nærmere beskrivelse af betingelserne ved analysen fremgår af bilag C.
Figur 4
Principskitse, måling af flux fra revner omkring kloakgennemføring mod
kældergulv.
Figur 5
Afdækning med folie over revner omkring rørgennemføring mod gulv. Målepunkt
F-HS1 jf. bilag B.
3.4.2 Måling af koncentrationer i poreluft
Poreluftmåling for flygtige organiske forbindelser er foretaget ved boring gennem betonfundament og nedramning af spyd bestående af rør af rustfrit stål. Rørene blev tætnet mod betonen. Poreluften umiddelbart under fundament blev suget op via slanger af teflon og analyseret on-site ved hjælp af en transportabel gaschromatograf som beskrevet i bilag C.
Målingerne af poreluft i punkterne C1-C3 og V1-V3 blev udført 7 døgn inden starten af fluxmålingerne og indeluftmålingerne. Gulvet blev retableret ved, at de borede huller blev lukket umiddelbart efter poreluftmålingen. På denne måde blev det søgt undgået, at indeluftmålingerne blev påvirket af en eventuelt øget flux via de borede huller i gulvet.
Ved poreluftmåling i punkterne F1-F4, hvor fluxmåling blev foretaget på åbne gulvarealer, blev der først boret huller i gulvet og udført poreluftmåling efter, at fluxmålingen var afsluttet.
3.4.3 Måling af koncentrationer i indeluft
Flygtige organiske forbindelser i indeluften blev opsamlet på adsorptionsrør indeholdende aktivt kul af mrk. SKC (400 mg/200 mg). Den efterfølgende analyse blev foretaget ved gaschromatografi med massespektrometrisk detektion af 1,1,1 trichlorethan, chloroform, 1,1-dichlorethylen, 1,1,1-trichlorethan, tetrachlormethan, trichlorethylen, perchlorethylen, benzen, toluen, xylener, ethylbenzen samt for alifatiske kulbrinter (petroleumsforbindelser) og aromatiske kulbrinter (målt som C9- og C10-alkylbenzener).
Målingerne i indeluften på lokaliteten GK179 blev udført før poreluftmåling for at undgå et "falsk" højt bidrag fra borede huller i betongulvet.
3.4.4 Måling af sekundære parametre
Til brug for en nærmere vurdering af resultaterne og til beregning af massestrømmen af PCE i kælderlokalerne blev der målt sekundære parametre som luftskifte, temperatur og trykdifferens. Målemetoderne beskrives i det følgende kort.
Data for udelufttemperatur og lufttryk er indhentet fra Danmarks Meteorologiske Institut fra station Københavns Lufthavn (lufttryk) og station Landbohøjskolen (temperatur).
3.4.4.1 Luftskiftemåling
Luftskifte er målt i cykelkælderen ved hjælp af henfaldsmetoden. Der blev benyttet SF6 som sporgas. Dosering blev foretaget ved at 100 ml 100% v/v SF6 blev injiceret i portioner fordelt efter kælderrummenes volumen, og ved at der samtidigt blev benyttet ventilatorer til opblanding af SF6 i de to lokaler inden og under målingen. Måling af SF6 blev udført ved hjælp af fotoakustisk infrarød detektion (PAIR) med instrument mrk. Brüel & Kjær 1302, idet der blev udført absorptionsmåling ved bølgelængden 10,6 µm.
Beregning af luftskiftet blev udført efter (I):
 |
(I) |
hvor |
qv |
= |
luftskifte [h-1] |
t |
= |
tiden for målingens begyndelse (t0) og slutning (tt) [h] |
|
c |
= |
koncentrationen af SF6 [ppm] |
3.4.4.2 Temperaturmåling
Temperaturmåling blev udført i top/bundkammer ved hjælp af en Pt100 føler (måleområde 0°C -100°C), hvis signal blev opsamlet på en datalogger af mærket Grant.
3.4.4.3 Trykdifferensmåling
Trykdifferensmålinger blev udført ved hjælp af et elektronisk mikromanometer af mærket Zephyr, der har et måleområde på –1000 Pa – +1000 Pa, og en opløsning på 0,1 Pa.