Vorkamp, K. & Mayer, P. 2014. Passive sampling of polychlorinated biphenyls (PCB) in indoor air: Towards a cost-effective screening tool. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 118 pp. Scientific Report from DCE – Danish Centre for Environment and Energy No. 128. http://dce2.au.dk/pub/SR128.pdf
Polychlorerede biphenyler (PCB’er) er ikke brændbare og kemisk stabile stoffer med en tidligere bred industriel og kommerciel anvendelse. Deres maksimale produktion og anvendelse lå i 1960’erne og 1970’erne, en periode med høj byggeaktivitet i Danmark. Selvom de sidste PCB-anvendelser blev forbudt i 1986, udgør PCB’er i byggematerialer i dag stadig en emissionskilde og kan føre til eksponering af de mennesker, der opholder sig i bygninger med PCB-holdige materialer. Formålet med denne undersøgelse var derfor at udvikle et robust og billigt screeningsværktøj baseret på passiv opsamling. Med screeningsværktøjet skal det være muligt at foretage en første vurdering af indeluftkoncentrationen i forhold til Sundhedsstyrelsens aktionsværdier på 300 og 3000 ng PCB/m3.
Projektet blev udført i tre faser omfattende en litteraturgennemgang, laboratorieforsøg og undersøgelser i bygninger. I litteraturgennemgangen blev det undersøgt, hvilke formater af passive opsamlere, der ville være egnede til projektets formål. På baggrund af litteraturgennemgangen blev semipermeable membraner (semipermeable membrane devices, SPMD), glas med silikone-støbning (silicone-coated vials) og stir bar sorptive extraction (SBSE) anbefalet til det videre arbejde. Da anvendelsen af såkaldte performance reference compounds (PRC) til kalibreringen af den passive opsamler blev fravalgt i en indendørsmåling, blev SPMD efterfølgende erstattet med petriskåle med et tyndt silikone-lag i den videre undersøgelse.
Undersøgelsens anden fase fokuserede på effekten af ikke-standardiserede optagelsesbetingelser i form af varierende lufthastigheden på PCB’ernes optagelsesrater på opsamleren. Derudover blev detektionsgrænser, præcison og den praktiske håndtering af de forskellige opsamlere undersøgt og vurderet. Undersøgelser af eliminering fra opsamlerne, dvs. frigivelse af tilsatte PCB’er, viste, at elimineringsraterne afhang betydeligt af lufthastigheden på opsamlerens overflade: En ændring fra 0,1 til 0,3 m/s eller fra 0,3 til 1 m/s førte til ændringer i elimineringsrater på op til en faktor 3, med konsekvenser for opsamlerens nøjagtighed. Detektionsgrænser og præcisionen blev anset for tilfredsstillende, idet detektionsgrænsen generelt var < 1 ng/m3 eller endda < 0,1 ng/m3 , baseret på optagelsesrater fra litteraturen og et injektionsvolumen på 0,1 % af prøveekstraktet. Relative standardafvigelser mellem dobbeltbestemmelser var generelt < 10 %, med få undtagelser.
Resultaterne for projektfaserne 1 og 2 blev præsenteret for repræsentanter fra branchen, bl.a. rådgivende ingeniører, laboratorier og forskere, som var positive overfor en tredje projektfase med fokus på målinger i bygninger med potentielle PCB-kilder. Der var enighed om at teste petriskåle med et tyndt silikone-lag (til kinetisk opsamling) og at undersøge ligevægtsopsamling vha. silikone-belagt papir.
De to opsamlingsmetoder, henholdsvis silokonelag i petriskåle og silikone-dækket papir, blev testet i undersøgelsens tredje fase, i form af to tidsserier og ti døgnmålinger i bygninger, parallelt til konventionelle aktive målinger foretaget af Rambøll og Grontmij A/S. Forsøgene blev generelt sat op som dobbeltbestemmelser, som bekræftede den gode præcision fra projektfase 2. Tidsserierne viste en lineær optagelse af de lavtklorerede PCB’er i petriskålenes silikone. Det mikrometertynde silikonelag på papiret kom i ligevægt indenfor ca. 1-10 dage afhængig af PCB congener, dvs. at de gennemførte døgnmålingerne lå indenfor den kinetiske fase, mens ligevægt ville kunne opnås ved opsamlingstider på 1-2 uger. De to opsamlere blev kalibreret overfor resultaterne for de første fem aktive målinger. Optagelsesrater blev beregnet for CB-28, CB-52, CB-101, CB-118 og CB-153. Ud fra disse optagelsesrater blev der beregnet luftkoncentrationer for de øvrige fem lokaliteter. Sammenligningen med resultaterne for de aktive målinger (valideringen) viste, at den kinetiske opsamling havde en tendens til at overestimere koncentrationen fra den aktive måling, med op til en faktor 3. For to af petriskålene var PCB-koncentrationerne ca. 10 gange højere end for den aktive måling. Det var dog muligt at bestemme lave koncentrationer af CB-118 og CB-153, som lå under detektionsgrænsen i den aktive måling.
Resultaterne for den tredje projektfase blev igen præsenteret for en ekspertgruppe. Hovedkonklusionerne var, at begge metoder var præcise og specielt det silikone-dækkede papir var ekstremt følsomt, mens yderligere erfaringer vil være nødvendige for at vurdere papiret under ligevægtsbetingelser. Begge passive opsamlere er robuste og nemme at håndtere. Nøjagtighed ved passiv opsamling vil fortsat være den største udfordring, men kan muligvis anses for tilstrækkelig til en indledende screening.
