JAIC 1998, Volume 37, Number 2, Article 3 (pp. 187 to 210)
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Journal of the American Institute for Conservation
JAIC 1998, Volume 37, Number 2, Article 3 (pp. 187 to 210)

VERTICAL GRADIENTS OF POLLUTANT CONCENTRATIONS AND DEPOSITION FLUXES ON A TALL LIMESTONE BUILDING

VICKEN ETYMEZIAN, CLIFF I. DAVIDSON, SUSAN FINGER, MARY F. STRIEGEL, NOEMI BARABAS, & JUDITH C. CHOW


TITRE—Gradient vertical de la concentration des polluants et de l'écoulement des dépôts sur un haut édifice en calcaire. RÉSUMÉ—Le rôle qu'ont les polluants dans la production de dépôts de saleté sur les édifices en calcaire a été étudié dans le cas de la Cathedral of Learning, à Pittsburg, en Pennsylvanie, en mesurant les concentrations des polluants dans l'air et les dépôts de saleté correspondant à la même hauteur de l'édifice. Les concentrations aériennes de gaz SO2, de particules de SO42− et de carbone, ainsi que de NO3 sous forme de particules et de HNO3 ont été mesurées simultanément à la hauteur des cinquième, seizième et quarante-deuxième étages (toit) de la cathédrale. Le compte au laser des particules mesurant plus de 0,5 microns et plus de 5 microns fut obtenu seulement pour les cinquième et seizième étages. Les écoulements de dépôts de SO2 sur des surfaces de contrôle installées contre les murs furent mesurés à neuf endroits différents aux cinquième et seizième étages. Les mesures furent effectuées pendant quatre périodes de temps, chacune d'une durée de quatre semaines, durant le courant d'une année. Les résultats, corroborés par les données relatives aux particules de plus de 0,5 microns, démontrent que les concentrations aériennes des différentes espèces chimiques ne varient pas en fonction de la hauteur. Le nombre de particules de plus de 5 microns étaient en moyenne 30% plus élevé au niveau du seizième étage par rapport à celui du cinquième étage, quoique l'analyse chimique ne reflète pas ce résultat. La moyenne spatiale des extrêmes des vitesses de déposition du SO2 (1,0 cm/s et 0,6 cm/s) n'a jamais variée au-delà d'un facteur de deux, lors des différentes périodes de temps. Les différences relatives dans les vitesses de déposition entre les différents endroits mesurés ont été conformes pendant toute la durée de l'échantillonnage. Les vitesses de déposition étaient plus élevées au seizième qu'au cinquième étage: ceci était partiellement dÛ au fait que les endroits mesurés étaient plus exposés au vent. L'absence de gradients suggère que les dépôts de saletés sur les murs de la cathédrale se font en fonction de deux processus qui s'opposent: le dépôt des polluants, et l'effet nettoyant des pluies. Une comparaison des dépôts de saletés produits lors des années trente et ceux produits aujourd'hui semble confirmer cette hypothèse. Des photographies d'archives montrent qu'il y avait beaucoup plus de dépôts, ce qui s'explique par le plus haut taux de pollution de l'époque. Les résultats de cette étude peuvent aider à concevoir des porotocoles de nettoyage et de traitement pour des édifices géométriquement semblables se trouvant dans un environnement similaire.
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Article Sections:

1. INTRODUCTION
2. BACKGROUND
3. EXPERIMENTAL
4. RESULTS
5. DISCUSSION
6. SUMMARY AND CONCLUSIONS
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