DEPOSIÇÃO SECA DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS SOBRE MATERIAIS PÉTREOS AO RELENTO

Ciomara Rabelo de Carvalho (PQ)*, Marcia Carvalho (PQ)*, Zenilda de Lourdes Cardeal (PQ)**, Christian Wittenburg***

*Fundação Centro Tecnológico de MG – CETEC, Setor de Medições Ambientais

**Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG, Departamento de Química, ICEx

***Universität Hamburg, Institut für Anorganische und Angewandte Chemie

palavras-chave: poluição atmosférica, degradação de rochas, deposição ácida

Os materiais pétreos expostos ao relento têm o processo de deterioração acelerado na presença de poluentes atmosféricos, como o NO₂, SO₂ e HNO₃, os quais são especialmente agressivos às rochas carbonáceas. Mesmo em rochas não carbonáceas a deposição dos sais causa microfissuras devido à cristalização e dissolução do mesmos decorrentes de efeitos hídricos e térmicos. O conhecimento dos valores de deposição seca e velocidade de deposição de poluentes sobre o material pétreo auxilia o entendimento dos mecanismos de degradação e a elaboração de programas de restauro.

A pesquisa objetivou a determinação da deposição seca e da velocidade média de deposição de poluentes atmosféricos sobre a pedra sabão, quartzito e mármore, usados nas obras do patrimônio histórico do Estado de Minas Gerais. Foram monitoradas as concentrações de SO₂, NO₂ e HNO₃ no ar ambiente e quantificados os sais decorrentes da reação e deposição destes sobre corpos-de-prova de rocha. Esses experimentos foram realizados em local com tráfego intenso na cidade de Belo Horizonte, Minas Gerais.

A coleta e a determinação do NO₂ e SO₂ foram realizadas por métodos recomendados pela Environmental Protection Agency – EPA-USA. O NO₂ é borbulhado em uma solução de arsenito de sódio formando nitrito de sódio que, em laboratório, é transformado em um composto azo colorido, o qual é quantificado espectrofotometricamente. O SO₂ foi analisado por método contínuo utilizando-se o princípio de detecção da fluorescência.

A coleta e a determinação do HNO₃ são baseados no método descrito para análise de fluoreto pela American Society for Testing and Materials – ASTM. O HNO₃ , contido no ar succionado, é fixado como nitrato em um tubo de vidro recoberto com um filme de NaCl e glicerina. Em laboratório, o nitrato é reduzido a nitrito por coluna do cádmio e determinado como no método para o NO₂.

No experimento de deposição seca, corpos-de-prova (5x5x0,5 cm) de cada tipo de rocha foram expostos ao ar ambiente, protegidos de chuva. Mensalmente, são retirados dois corpos-de-prova de cada tipo, os quais são, individualmente, imersos em água durante 24 horas. Posteriormente, é feita a filtragem da solução e os íons solúveis de nitrato, nitrito e sulfato quantificados por cromatografia líquida com detecção por condutividade íônica. A velocidade de deposição é calculada segundo a equação V_d=F/[c], onde F é o fluxo dos poluentes (mg/cm².dia), [c] é concentração do poluente no ar ambiente (mg/m³) e V_d é dado em cm/s.

As Figuras 1,2 e 3 mostram a deposição seca de sulfato, nitrito e nitrato e a Tabela 1 as correspondentes velocidades médias de deposição.

Pode-se notar a similaridade dos valores obtidos para o mármore e o quartzito. Para o mármore, o fator preponderante deve-se a sua composição química essencialmente de carbonatos, enquanto que o quartzito, embora constituído basicamente de silicatos, apresenta porosidade mais elevada, facilitando a deposição dos poluentes. Já a pedra sabão apresenta baixa porosidade em relação às demais rochas estudadas e uma composição principalmente de minerais de silício e secundariamente de carbonatos (8 a 11%), o que explica menores valores de deposição seca e velocidade média de deposição.

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FAPEMIG, CNPq, BMBF