Caracterização química da deposição úmida associada à direção dos ventos e a influência na corrosão na região de Curitiba e Araucária

Abstract

Resumo: O problema de poluição atmosférica envolve aspectos químicos (produção e transformação dos poluentes e corrosão dos materiais) e fatores meteorológicos (em relação ao transporte e à remoção). Este projeto foi realizado em duas partes paralelas, abordando primeiro os aspectos químicos e, em seguida, os meteorológicos, relacionados à poluição atmosférica. As observações preliminares foram realizadas em Curitiba, em 1998 e 1999, no Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento - LACTEC, localizado no Centro Politécnico da Universidade Federal do Paraná - UFPR. O objetivo central deste trabalho está em realizar um estudo-diagnóstico da qualidade da água de chuva na região de Curitiba e Araucária, relacionando-o com os aspectos teóricos da sua corrosividade nos materiais de estruturas aéreas, bem como o efeito do pH, dióxido de carbono, cloretos, ácido sulfídrico e vento, podendo-se relacionar este último com a intensidade da chuva. O prejuízo acarretado a monumentos históricos é visto claramente, pois a perda de detalhes das estruturas de metais, concretos e polímeros é muito evidente. Para atingir os objetivos propostos, foram realizadas coletas de amostras e determinações analíticas para a caracterização da deposição úmida na cidade de Curitiba - PR, desde fevereiro de 2000 até janeiro de 2001, e Araucária - PR, com eventos em alguns meses de 2000. A amostragem da água de chuva foi realizada através de dois coletores automáticos que estão instalados, um no Centro Politécnico em Curitiba e outro em Araucária. A composição das amostras de chuva foi determinada como função do pH, condutividade, cátions (amônio - NH4+ e potássio - K+) e ânions (fluoreto - F-, cloreto - Cl-, sulfato - SO4(2-), nitrato - NO3(-), formiato - HCOO- e acetato - H3C2OO-). As 144 amostras realizadas em Curitiba e as 21 amostras realizadas em Araucária, mostraram que a água da chuva, nessas regiões, encontrou-se em uma faixa de pH que varia de 4,5 até 7,4. Com esse trabalho foi possível retirar algumas informações a respeito das características químicas da precipitação local no período de coleta. Pode-se relacionar a intensidade de chuva e a direção dos ventos (à pressão de 850 hPa e ao nível da superfície) com a concentração de poluentes, e o fluxo de automóveis no locai com a concentração de íons acetato e formiato.

Abstract: The atmospheric pollution issue involves chemical aspects (transformation and production of the pollutants and corrosibility in the aerial structures materials) and meteorological factors (in relation to transport and to the removal of the pollutants). This project was carried out in two parts, considering, first, the chemicals aspects and then the meteorological aspects related to the air pollution. The preliminary observations occoured in Curitiba, Brazil, from 1998 to 1999, at the Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento (Institute of Technology for the Development) - LACTEC, located at Centro Politécnico da Universidade Federal do Paraná (Polytechnic Center of Federal University of Paraná) - UFrR. The aim of this research is to analise the quality of the rain water in the cities of Curitiba and Araucária, relating the results to the theoretical aspects of the corrosibility in the aerial structures materials, as well as the effect of pH, carbon dioxide, chlorides, sulphidric acid and wind, being the last one related to the rain intensity. The damage in historical monuments is clearly observed by the loss of details in the metals structures, concrete and polymers. To accomplish the proposed aims, collection of samples and analytic determinations were carried out in order to determine the characterization the humid deposition in the cities of Curitiba and Araucaria, from February 2000 to January 2001. The samples of the rain water were collected using an automatic collector that is installed at Polytechnic Center and in Araucaria. The parameters analysed to caracterize the rain water were pFS, conductivity, cations (mainly ammonium - NH4(+) and potassium - K+) and anions (fluorides - F-, clorides - Cl-, sulfates - SO4(2-), nitrates - NO3(-), formiate - HCOO- and acetate - H3C2OO-). The observations showed that the rain water, in those areas, presents a pH variation between 4,5 and 7,4. This research made possible to get some information regarding the chemical characterization of the local precipitation in the analysed period. It could relate the rain intensity and the wind route (in pressure of 850 hPa and at the level of the surface) to the concentration of pollutants, and the local automobiles traffic to the concentration of acetate and formiate ions.