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FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Este trabalho considera um problema conjunto de roteirização logística de poluição de veículos, caracterizando assim um problema de roteirização de poluição (PRP) onde os custos diretos de combustível e as consequentes emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE) dependem da distância percorrida, da declividade viária, e por fim, da velocidade de um veículo de carga associado ao tipo, manutenção e estado geral de um modal rodoviário. Visto a atender essas considerações, esta pesquisa possui como corpus central de estudo a roteirização da coleta de resíduos sólidos urbanos (RSU) no distrito de Miraporanga, pertencente ao município de Uberlândia, Minas Gerais, Brasil. Desta forma, por meio da utilização de softwares livres em ambiente SIG, esta pesquisa considerou otimizar as rotas do itinerário de coleta com o objetivo de minimizar as emissões e os lançamentos de GEE na atmosfera. Por se tratar de um problema complexo com verificações multifatoriais no estudo logístico, um Processo Hierárquico Analítico (AHP) foi construído com a funcionalidade de elencar a ordem de importância das variáveis do projeto. Referente à complexidade de resolução de otimização de rotas, algoritmos inseridos no software QGIS foram utilizados visando determinar o caminho de menor distância. Os resultados mostraram que houve uma redução de 8,31 % nas emissões de GEE por coleta. Quanto a otimização do PRP, constatou redução de 16,44 % no consumo de combustível em função da distância, velocidade, carga útil e inclinações do trajeto This work considers a complex logistics routing issue about vehicle pollution, which is connected to the Pollution Routing Problem (PRP). In the PRP, the direct fuel costs and the resulting Greenhouse Gas (GHG) emissions depend on the distance traveled, on the road slopes, and finally, on the speed of a heavy-duty vehicle. In order to solve this problem, a study of the routing for the urban solid waste (USW) collection was carried out in the Miraporanga district, managed by the municipality of Uberlândia, Brazil. Thus, by using free software in a GIS environment, this paper considers to optimize the waste collection routes in order to minimize GHG emissions into the atmosphere. Because it is a complex problem with multifactorial checks in the logistics study, a Process Hierarchy Analysis (AHP) was developed with the functionality to rank the project variables. During the development of the research, a mathematical equation was formulated to estimate the implementation cost (IC) for a USW collection service according to its logistical variables. Related to route optimization, algorithms inserted into QGIS software were used so as to determine the shortest distance path. The results indicated that there was a reduction of 8.31% in GHG emissions per collection. As for the optimization of the PRP, a reduction of 16.44% in fuel consumption was verified, in terms of distance, speed, payload and road slopes Dissertação (Mestrado)

Submitted by DJALMA ANTONIO ALMEIDA DOS SANTOS (djalma.antonio@unesp.br) on 2022-09-26T16:03:46Z No. of bitstreams: 1 TESE - VERSÃO FINAL CORRIGIDA.pdf: 4402977 bytes, checksum: a38564e44a52ecfae0318b1fd01f284f (MD5) Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2022-09-30T19:47:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_daa_dr_guara.pdf: 4402977 bytes, checksum: a38564e44a52ecfae0318b1fd01f284f (MD5) Made available in DSpace on 2022-09-30T19:47:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_daa_dr_guara.pdf: 4402977 bytes, checksum: a38564e44a52ecfae0318b1fd01f284f (MD5) Previous issue date: 2022-07-18 Este trabalho tem por objetivo avaliar a exposição da gestante aos poluentes do ar em sua somatória de cinco, dez e 15 dias anteriores ao parto, e da temperatura ambiente máxima diária, na defasagem de um, três e cinco dias anteriores ao parto, e analisar o efeito desses poluentes e da temperatura sobre o desencadeamento do parto prematuro. Trata-se de estudo longitudinal, com dados todos os nascidos vivos de mulheres residentes nos municípios de Cubatão, Ribeirão Preto e São José dos Campos nos anos de 2017 a 2019, excluindo os com peso menor de 500 gramas, os partos gemelares e trigemelares, bem como os fetos com mal-formação congênita. A variável dependente, prematuridade, foi categorizada como desfavorável ≤ 36 semanas e 6/7 e favorável ≥ 37 semanas de gestação, e as independentes foram idade materna, estado civil, escolaridade, número de filhos mortos, número de consultas e mês do início do pré-natal. Os poluentes do ar analisados foram PM10, NO2 e O3 com dados acumulados de cinco, dez e 15 dias anteriores ao parto, e temperatura máxima diária, com defasagem de um, três e cinco dias, anteriores ao parto. As análises utilizadas foram os modelos de regressão logística hierarquizada em três níveis: distal, intermediário e proximal, e regressão linear. Foram 55.855 nascidos vivos, sendo incluídos 23.822 (42,7%) que atenderam aos critérios de inclusão. Foi significativa a exposição materna ao PM10 com dez dias anteriores ao parto, sem considerar o efeito da temperatura (OR: 1,23) em Cubatão, sendo que para os outros poluentes e defasagens de temperatura, não houve significância estatística. This study aims to evaluate the exposure of pregnant women to air pollutants in their sum of five, ten, and 15 days before delivery, and the maximum daily ambient temperature, in the lag of one, three, and five days before delivery, and analyze the effect of these pollutants and temperature on the triggering of preterm birth. This is a longitudinal study, with data on all live births of women living in the municipalities of Cubatão, Ribeirão Preto, and São José dos Campos in the years 2017 to 2019, excluding those weighing less than 500 grams, twins, and triplets, as well as fetuses with congenital malformations. The dependent variable, prematurity, was categorized as unfavorable ≤ 36 weeks and 6/7 and favorable ≥ 37 weeks of gestation, and the independent variables were maternal age, marital status, schooling, number of dead children, number of consultations, and month of beginning of the period. prenatal. The air pollutants analyzed were PM10, NO2, and O3 with accumulated data from five, ten, and 15 days before calving, and maximum daily temperature, with a lag of one, three, and five days, before calving. The analyzes used were hierarchical logistic regression models at three levels: distal, intermediate, and proximal, and linear regression. There were 55,855 live births, including 23,822 (42.7%) who met the inclusion criteria. Maternal exposure to PM10 ten days before delivery was significant, without considering the effect of temperature (OR: 1.23) in Cubatão, and for other pollutants and temperature lags, there was no statistical significance

O flúor (F) liberado durante a manufatura de alumínio, fertilizantes, vidros e cerâmicas, é considerado altamente tóxico para as plantas, causando danos em concentrações relativamente baixas. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas promovidas pelo F em Bixa orellana, em curto e longo prazo, após o fim da exposição ao poluente. As plantas foram submetidas à chuva simulada contendo concentrações crescentes de F. Durante o experimento foram realizadas análises visuais, e ao final, foram coletadas amostras foliares para análises em microscopia de luz, microscopia eletrônica de varredura, teste para morte celular, quantificação de pigmentos fotossintéticos, de F, bixina, fitohormonios e enzimas antioxidantes, além de análise de trocas gasosas. Após o 6° dia a aplicação da chuva foi interrompida, e as plantas ficaram sob monitoramento. Durante o monitoramento, foram realizadas análises visuais. Completados 85 dias de experimento, foram coletadas amostras foliares para quantificação de F e biomassa, além de análise de trocas gasosas. Ocorreram cloroses, necroses, encarquilhamento foliar e alterações na estrutura anatômica das plantas expostas ao F. As folhas apresentaram tricomas glandulares flácidos, células epidérmicas atrofiadas, células do parênquima clorofiliano e laticíferos plasmolisados. Houve redução nos parâmetros fotossintéticos e no teor de pigmentos fotossintéticos. O estresse causado pelo F promoveu o aumento da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e peroxidase (POX). A concentração dos fitohormonios Ácido Salicílico (SA) e Ácido Aminociclopropano Carboxílico (ACC) aumentou durante o estresse, já a concentração de bixina nas folhas não foi alterada. Após 85 dias sem aplicação de F, as cloroses progrediram em extensão e evoluíram para necroses. Folhas adultas e jovens apresentaram alto teor de F em relação ao controle, além de redução nos valores da taxa fotossintética (A), condutância estomática (gs) e queda na produção de biomassa. Os sintomas apresentados indicam que B. orellana é sensível ao F, podendo ser indicada como espécie fitoindicadora de F na atmosfera em possíveis programas de biomonitoramento. Concluímos ainda que, após 85 dias sem exposição ao F, não houve respostas de recuperação aos danos provocados pelo poluente. Palavras-chave: Alterações anatômicas. Urucum. Bixina. Poluição do ar. Hormônios. Fluoride (F) released during the manufacture of aluminum, fertilizers, glass and ceramics is considered highly toxic to plants, causing damage at relatively low concentrations. The objective of this study was to evaluate the responses promoted by F in Bixa orellana, in the short and long term, after the end of exposure to the pollutant. The plants were submitted to simulated rain containing increasing concentrations of F. During the experiment, visual analyzes were performed, and at the end, leaf samples were collected for analysis in light microscopy, scanning electron microscopy, cell death test, quantification of photosynthetic pigments, F, bixin, phytohormones and antioxidant enzymes, in addition to gas exchange analysis. After the 6th day, the application of rain was interrupted, and the plants were monitored. During monitoring, visual analyzes were performed. After 85 days of experiment, leaf samples were collected for quantification of F and biomass, in addition to gas exchange analysis. There were chlorosis, necrosis, leaf wrinkling and alteration in the anatomical structure of plants exposed to F. The leaves showed flaccid glandular trichomes, atrophied epidermal cells, chlorophyll parenchyma cells and the laticifers were plasmolyzed. There was a reduction in photosynthetic parameters and in the content of photosynthetic pigments. The stress caused by F promoted an increase in the activity of superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POX) enzymes. The concentration of the phytohormones Salicylic Acid (SA) and Aminocyclopropane Carboxylic Acid (ACC) increased during stress, whereas the concentration of bixin in the leaves was not altered. After 85 days without F application, the chloroses progressed in extent and progressed to necrosis. Adult and young leaves showed high F content in relation to control, in addition to a reduction in the values of photosynthetic rate (A), stomatal conductance (gs) and decrease in biomass production. The symptoms presented indicate that B. orellana is sensitive to F, and may be indicated as a phytoindicator species of F in the atmosphere in possible biomonitoring programs. We also concluded that, after 85 days without exposure to F, there were no recovery responses to the damages caused by the pollutant. Keywords: Anatomical changes. Annatto. Bixin. Air pollution. Hormones.

Orientador: Pedro Jose Perez-Martinez Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: A poluição atmosférica pode provocar diversos impactos negativos à saúde e ao meio ambiente. Em grandes centros urbanos, essa poluição está relacionada diretamente com as atividades antropogênicas, principalmente as atividades voltadas para o setor dos transportes. Os veículos automotores são uma importante fonte de poluição, especialmente de material particulado, cuja exposição prolongada pode desencadear graves problemas à saúde e ao meio ambiente. Em virtude disso, essa dissertação busca analisar os dados de Black Carbon, de material particulado inalável fino (MP2,5) e seus principais elementos traço provenientes dos veículos automotores (S, P, K, V, Cr, Fe, Cu, Ni, Zn, Cd, Br e Pb), coletados durante uma campanha realizada anteriormente, entre 2014 e 2015, na Região Metropolitana de São Paulo, na EACH-USP, e aplicar novos tratamentos a esses dados, com o objetivo de determinar os fatores de emissão (FE) e os fatores de enriquecimento da crosta/solo (FEc) destes poluentes criando um índice que permita a comparação de diferentes ambientes/campanhas. Para a coleta dessas amostras, utilizou-se um amostrador de ar sequencial, com filtros de teflon, trocados diariamente durante o período de um ano. Esses filtros foram analisados pela técnica gravimétrica para determinar a massa de MP2,5 coletada e depois pela analise por Fluorescência de Raios-X por energia dispersiva (EDXRF) para caracterizar a composição dos elementos traço. A partir dessas analises, aplicou-se o modelo de fatoração de matriz positiva (PMF), para determinar a contribuição de cada fonte nas amostras. O modelo PMF revelou que haviam 4 principais fontes emissoras (veículos leves, veículos pesados, locais e solo/crosta), nas quais as emissões veiculares constituíram as principais fontes contribuintes no local de amostragem. Desta forma, foi possível separar as contribuições totais de cada fonte e utilizar apenas as contribuições de origem antropogênica para definir os FE e os FEc para os diferentes poluentes estudados. Os FE determinados para o MP2,5 e BC foram de aproximadamente 31,26 e 2,39 mg kg de combustível queimado-1 respectivamente. Dentro dos FE, as contribuições dos veículos pesados e leves representaram, respectivamente, cerca de 75% e 25% do total calculado e destaca-se que os FE para alguns elementos, foram compostos por praticamente apenas uma destas fontes. O enxofre (S) foi o elemento traço com maior fator de emissão, com cerca de 2,472 mg kg de combustível queimado-1, na qual os veículos pesados foram responsáveis por 82% do total calculado. Ao definir o FEc, foi possível comparar os resultados obtidos nesta pesquisa com outras duas campanhas realizadas também na RMSP, nos tuneis Jânio Quadros (TJQ) e no Rodoanel (TRA) viabilizando a constatação de que estes tuneis são respectivamente 2,3 e 3,8 vezes mais poluídos do que a região do EACH, possibilitando identificar possíveis problemáticas de cada região e quais seriam as possíveis medidas de intervenção que poderiam solucionar ou reduzir os índices de poluição do local Abstract: Air pollution can cause several negative impacts on health and the environment. In large urban centers, this pollution is directly related to anthropogenic activities, especially those aimed at the transport sector Vehicles autimotives are an important source of pollution, especially particulate matter, whose prolonged exposure can trigger serious health and environmental problems. As a result, this dissertation seeks to analyze the Black Carbon data, fine particulate matter (PM2.5) and its main trace elements from automotive vehicles (S, P, K, V, Cr, Fe, Cu, Ni, Zn, Cd, Br and Pb), collected during a campaign carried out previously, between 2014 and 2015, in the Metropolitan Area of São Paulo, at EACH-USP, and to apply new treatments to these data, with the objective of determining the emission factors (EF) and the crust/soil enrichment factors (cEF) of these pollutants creating an index that allows the comparison of different environments/campaigns. For this, a sequential air sampler was used, with Teflon filters, changed daily during the period of one year. These filters were analyzed by gravimetric technique to determine the collected mass of PM2,5 and then by energy dispersive X-ray Fluorescence (EDXRF) analysis to characterize the composition of trace elements. From these analyses, the positive matrix factorization model (PMF) was applied to determine the contribution of each source in the samples. The PMF model revealed that there were 4 main emission sources (light vehicles, heavy vehicles, locations and soil/crust), in which vehicular emissions constituted the main contributing sources at the sampling site. In this way, it was possible to separate the total contributions from each source and use only the contributions of anthropogenic origin to define the EF and cEF for the different pollutants studied. The EFs determined for MP2.5 and BC were approximately 31.26 and 2.39 mg kg of burned fuel-1 respectively. Within the FE, the contributions of heavy and light vehicles represented, respectively, about 75% and 25% of the total calculated and it is noteworthy that the FE for some elements were composed by practically only one of these sources. sulfur (S) was the trace element with the highest emission factor, with about 2.40 mg kg of burned fuel-1, in which heavy vehicles were responsible for 82% of the total calculated. By defining the FEc, it was possible to compare the results obtained in this research with two other campaigns carried out also in the RMSP, in the Jânio Quadros (TJQ) and Rodoanel (TRA) tunnels, making it possible to verify that these tunnels are respectively 2,3 and 3,8 times more polluted than the EACH region, making it possible to identify possible problems in each region and what would be the possible intervention measures that could solve or reduce the local pollution rates Mestrado Transportes Mestre em Engenharia Civil FAEPEX 2195/20

Orientador: Edson Tomaz Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Realizou-se um estudo experimental dos Compostos Orgânicos Voláteis (COV) encontrados na atmosfera urbana da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). O objetivo principal foi medir as concentrações de COV, procurando identificar, por meio de análises multivariadas, relações entre estas concentrações, parâmetros meteorológicos e concentrações de outros poluentes. Métodos de amostragem passiva e ativa foram empregados utilizando tubos de aço contendo o sólido adsorvente TENAX TA. A quantificação das amostras ocorreu por dessorção térmica automática e cromatografia gasosa com detecção por ionização em chama. Analisou-se COV selecionados, incluindo alcanos, cicloalcanos e compostos aromáticos. Diversos aspectos foram investigados em estudos específicos: emissão veicular, variabilidade diária das concentrações, emprego da amostragem passiva, potencial para formar ozônio etc. As concentrações registradas em cada campanha variaram bastante em função de aspectos associados a características locais das fontes de emissão, horários de coleta, fatores sazonais e meteorológicos. Verificou-se que tolueno, m,p-xilenos, n-hexano, etilbenzeno e 1,2,4-trimetilbenzeno foram os COV encontrados em maiores concentrações na maioria dos estudos realizados, estando os mesmos entre os mais emitidos pelos veículos e entre aqueles com maior potencial para formar ozônio. No local monitorado, o perfil de variação temporal das concentrações de COV foi diferente em função de condições sazonais e/ou meteorológicas. A validação da amostragem passiva possibilitou estimar taxas de amostragem dos COV, as primeiras da literatura científica para vários compostos e as primeiras obtidas numa atmosfera urbana de cidades brasileiras. Isto viabilizou a realização de um monitoramento passivo simultâneo em oito locais diferentes, permitindo verificar as vantagens deste tipo de coleta. Acredita-se que os resultados desta pesquisa possam auxiliar na criação de planos de monitoramento para os COV Abstract: The aim of this research was an experimental study of Volatile Organic Compounds (VOCs) found in the urban atmosphere of Metropolitan Area of São Paulo (MASP). The main purpose was to measure atmospheric concentrations of VOCs. Multivariate analyses were used to identify relationships among VOCs concentration, meteorological parameters and concentrations of other pollutants. Passive and active sampling methods were applied. Steel tubes packed with adsorbent TENAX TA were employed. The samples were quantified by automatic thermal desorption and gas chromatography with flame ionization detection. Selected VOCs were analyzed, including alkanes, cycloalkanes and aromatic compounds. Many topics related to VOCs were investigated: vehicular emissions, time variation of concentrations, employ of passive sampling, potential of ozone formation etc. For this, some specific studies were conducted. VOCs concentration vary a lot in each campaign in function of aspects associated to local characteristics of emission sources, sampling time, season and meteorological factors. In most of performed studies toluene, m,p-xylenes, n-hexane, ethylbenzene and 1,2,4-trimethylbenzene were VOCs found in higher concentrations. Additionally, such compounds were also found among VOCs with higher vehicular emission factors and higher ozone forming potentials. At the monitoring site, VOCs concentrations have shown distinct profile of time variation for different seasonal and meteorological conditions. VOCs uptake rates were estimated from the validation of passive sampling process. These uptake rates were the first found for many VOCs and the first found in an urban atmosphere of Brazilian cities. This fact became possible to perform a simultaneous passive monitorization campaign in eight different sites at MASP, verifying the advantages of this type of sampling strategy. It is believed that the results of this research may aid in the creation of monitoring programs for VOCs Doutorado Desenvolvimento de Processos Químicos Mestre em Engenharia Química

Orientador: Silvana Moreira Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Nos últimos anos a poluição ambiental tornou-se foco de preocupação nos grandes centros urbanos, devido à associação com patologias humanas. A cidade de Campinas é uma das maiores regiões urbanizadas do interior do Estado de São Paulo e um importante centro industrial. Devido a sua localização e importância foram instalados três postos de monitoramento para coleta do material particulado em suspensão na atmosfera. Um dos postos foi montado na Avenida Anchieta, região central da cidade e uma via com grande fluxo veicular. Outro posto foi instalado no distrito de Barão Geraldo (no campus da UNICAMP) e o terceiro em Paulínia (próxima ao Pólo Petroquímico). Em todos os postos foi coletado o material particulado, em suas duas frações grossa e fina, para um período de amostragem de 24 horas, durante 21 semanas. No posto de amostragem no Centro de Campinas foram observados valores acima do considerado como regular para a qualidade do ar conforme estabelecido pela CETESB (150 µg.m-3). De forma geral os valores de PM10 para Paulínia e para o Centro de Campinas foram superiores aos de Barão Geraldo. Empregando a técnica de µ-SRXRF, foi possível mapear algumas partículas individuais contidas na fração grossa do material particulado e também avaliar quantitativamente estas partículas empregando um micro-feixe de radiação síncrotron. Utilizando outra técnica, a SR-TXRF foram identificados e quantificados 19 elementos (Al; Si; P; S; Cl; K; Ca; Ti; V; Cr; Mn; Fe; Co; Ni; Cu; Zn; Se; Br e Pb). Empregando a análise das componentes principais (ACP) e a análise de cluster, foi possível agrupar estes elementos em função da fonte emissora. Dos resultados obtidos verificamos que a poeira do solo contribui com 48%, 79% e 46% do total da fração grossa no posto de Barão Geraldo, Paulínia e Centro de Campinas, respectivamente. Os elementos contidos na fração grossa do material particulado em concentrações elevadas são: Fe e Al, provenientes do solo e onde as atividades agrícolas são intensas. Para o posto localizado no Centro da Cidade de Campinas a emissão veicular foi responsável por 27% e a queima de óleo combustível por 1% do total na fração grossa do material particulado. Este valor era esperado uma vez que o posto foi instalado na Avenida Anchieta, um local com alto fluxo veicular. No posto de Paulínia, a emissão veicular contribuiu com 21% e no posto de Barão Geraldo com 27% na fração grossa. Ainda em Barão Geraldo a contribuição da emissão industrial no particulado grosso foi de 25%. Na fração fina do material particulado a ressuspensão do solo contribuiu com 48% a industrial com 24% e a veicular com 21% no posto de Barão Geraldo. Em Paulínia as contribuições na fração fina foram de 20% para a industrial, 36% para a emissão veicular e 44% para a ressuspensão do solo. Já no Centro de Campinas, o solo contribuiu com 45%, a emissão veicular com 31% e a indutrial com apenas 7% no total da fração fina. Considerando-se que a macro-região de Campinas é um Pólo Industrial significativo era de se esperar que a emissão industrial fosse responsável por boa parte dos elementos presentes no material particulado Abstract: In the last years, the environmental pollution became concern focus in the great urban centers, due to the association with human pathologies. The Campinas city is one of the largest urbanized areas of São Paulo State and an important industrial center. Due to its location and importance three monitoring sites for particulate material in suspension on the atmosphere were installed. One of them is located in the Anchieta Avenue, downtown area and with high vehicular flow. Another sampling site was located in Barão Geraldo district (UNICAMP campus) and the third in Paulínia (petrochemical industry). In all locations, particulate material was collected in two fractions, coarse and fine, for 24 hours sampling and during 21 weeks. In the Campinas downtown site values above the regular air quality established by CETESB (150 µg.m-3) was observed. In a general way the PM10 values for Paulínia and Campinas center sites were higher than Barão Geraldo. Using µ-SRXRF technique some individual particles contained in the coarse fraction of the particulate material was mapped and also evaluated quantitatively using a micro-beam of synchrotron radiation. Using SR-TXRF, nineteen elements (Al; Si; P; S; Cl; K; Ca; Ti; V; Cr; Mn; Fe; Co; Ni; Cu; Zn; Se; Br and Pb) in coarse and fine fractions were identified and quantified. Applying principal component analysis (ACP) and cluster analysis to the results, it was possible to assemble its according emission sources. From the results was verified that dust soil contributed with 48%, 79% e 46% of coarse fraction for Barão Geraldo, Paulínia and Campinas downtown, respectively. The elements found in the coarse fraction of the particulate matter in high concentrations were: Fe and Al, coming of the soil and where the agricultural activities are intense. For the downtown site of Campinas the vehicular emission was responsible for 27% and burn of combustible oil in the coarse fraction of the particulate material. These values were expected once the sampling was installed in the Anchieta Avenue, with high vehicular flow. For Paulínia location, the vehicular emission contribution in the coarse fraction was 21% and for Barão Barão Geraldo 27% while for the same site the industrial emission contribution was 25%. In the fine fraction, soil dust contributed with 48%, industrial with 24% and the vehicular with 21% for Barão Geraldo. For Paulínia the emissions for fine fraction were 20%, 36% and 44% for industrial, vehicular and soil dust sources respectively. Moreover for Campinas downtown the soil contributed with 45%, vehicular emission 31% and indutrial just 7% for fine fraction. Take into account that Campinas is a macroarea with a significant industrial activity it was expected that industrial emission have an important contribution Doutorado Recursos Hídricos Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Silvana Moreira Simabuco Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil Resumo: O presente trabalho teve como objetivo realizar um monitoramento da poluição atmosférica na cidade de Campinas (SP), aplicando a técnica analítica da Fluorescência de Raios X Dispersiva em Energia convencional (ED-XRF) e por Reflexão Total (TXRF), com excitação por Tubo de Raios X e por Radiação Síncrotron, para a análise dos elementos V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se e Pb em folhas de Nerium oleander e Rhododendronferrigineum, empregadas aqui como bioindicadoras da poluição ambiental, e se possível avaliar os efeitos da distribuição espacial e a contribuição climática na concentração elementar nas folhas dos vegetais estudados. Foram amostrados pontos urbanos e rurais, em diferentes-épocas do ano, sendo coletada folhas das plantas citadas. O material amostrado foi dividido em duas partes, uma delas lavada com detergente e água desmineralizada, com o objetivo de quantificar a perda de elementos durante o processo de lavagem, e a segunda não foi lavada, em seguida as duas partes foram secas em estufa, moídas e então mineralizadas com digestão nítricoperclórica. Para análise por ED-XRF foi realizada ainda uma pré-concentração com ditiocarbamato de pirrolidina de amônio (APDC), sendo os ditiocarbamatos insolúveis separados por filtração em membrana de celulose e o material depositado foi analisado com excitação por Tubo de Raios X e por Radiação Síncrotron. Para análise por Reflexão Total (TXRF) com excitação por Radiação Síncrotron a amostra digerida recebeu a adição de um padrão interno (Gálio), e a seguir um pequeno volume (10 ~l) foi depositado em placa de lucite para detecção dos raios X característicos. Os resultados obtidos mostram que o fluxo de veículos automotores pode ser associado a distribuição dos elementos estudados nas folhas de Nerium Oleander e Rhododendrom ferrigineum empregadas neste trabalho como bioindicadoras da poluição ambiental atmosférica na cidade de Campinas Abstract: The purpose of this work was realize the biomonitoring of the atmospheric pollution in Campinas City (SP), applying the Energy Dispersive X-ray Fluorescence technique (ED-XRF) and Total Reflection (TXRF), with X-ray Tube and Synchrotron Radiation excitations for the elemental analysis of V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se and Pb in Nerium oleander and Rhododendron ferrigineum leaves, employed here as bioindicator from environmental pollution in order to evaluate the effects of spatial distribution and the climatic contribution on the elemental concentration on the vegetable. Urban and rural sites were sampling in different seasons and leaves from vegetables described above were collected. The sampling material was divided in two parts, one of them was washed by detergent and deionized water, in order to quantify the element losses due the washing, and the second one wasn't washed, following the both parts of material were dried in stove, crushed and so the samples were submitted to an nitricperehloric digestion. For the analysis by ED-XRF the samples were preconcentrated with ammonium pyrrolidinedithiocarbamate (APDC), and the suspension was separated by filtration in cellulose membrane, then the samples were analyzed with X-ray Tube and Synchrotron Radiation excitations. For Total Reflection (TXRF) analysis with Synchrotron Radiation excitation was added to the sample digested an internal standard (Gallium) and following a small volume (10 /lI) was deposited in Lueite for the X-ray detection. The results obtained shown that the vehicle flow can be associated to the distribution of the elements in the Nerium Oleander and Rhododendrom ferrigineum leaves employed in this work as bioindicator of atmospheric pollution from Campinas City Mestrado Recursos Hídricos Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Daniel Pereira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho procuramos fazer uma caracterização e comparação de um conjunto de sistemas fotoacústicos gasosos construídos e montados durante o período referente a esta tese de mestrado. Em particular, analisamos uma configuração de Duplo Ressonador Diferencial de Helmholtz que reduz largamente os níveis de sinal espúrio devido à absorção pela janela de parte do feixe de bombeamento ótico da amostra, sinal espúrio este que é, na maioria dos sistemas fotoacústicos gasosos, o fator limitante na sensibilidade. O objetivo era, ao final deste trabalho, termos no laboratório alguns sistemas fotoacústicos gasosos caracterizados, com a possibilidade de sua futura utilização em experimentos de medida de concentração de poluentes atmosféricos. Quanto à disposição da tese, apresentaremos, no capítulo I, a motivação pelo desenvolvimento do trabalho. No capítulo II, uma breve explanação sobre o efeito fotoacústico e aspectos históricos relativos à técnica fotoacústica. A seguir, no capítulo III, discutiremos mais sistematicamente alguns aspectos teóricos relevantes a ela. Começaremos pela apresentação dos conceitos associados à classificação dos diversos métodos espectroscópicos a laser, concluindo que o fotoacústico é um método calorimétrico, com forte dependência nos tempos de relaxação característicos de sistema + amostra. A seguir, discutiremos os passos referentes à geração e análise dos sinais fotoacústicos (a saber: absorção da radiação, produção do sinal acústico e detecção do sinal), bem como as fontes de ruído e o desenho de sistemas fotoacústicos, tendo em vista sua aplicação prática. No capítulo IV discutiremos os arranjos experimentais utilizados e os resultados experimentais obtidos nesta tese, considerando-se os aspectos teóricos do capítulo III e os interesses associados ao nosso trabalho. A caracterização desses sistemas será apresentada, explorando-se as várias dependências do sinal foto acústico (com a freqüência de modulação, com a pressão, com a potência do laser de bombeamento e o uso das ressonâncias, por exemplo). Neste mesmo capítulo discutiremos dados referentes à performance dos sistemas para a detecção de amostras gasosas, explorando para isso, dados referentes à razão Sinal/Ruído, a NEP e coeficiente de absorção equivalente para amostras gasosas. , Finalmente, no capítulo V, fazemos a conclusão da tese e' discutimos sobre os próximos passos na pesquisa iniciada e as perspectivas para a continuação do trabalho Abstract: In this work we intended to characterize and compare a set of gaseous photoacoustic systems constructed and mounted during the time referring to this thesis. Particularly we analyzed a configuration named Double Differential Helmholtz Resonator which largely reduces the spurious signal relative to the absorption by the cell windows of part of radiation used for the optical pumping of the sample. The objective was, finished this work, to have some characterized gaseous photoacoustic systems for a possible future utilization in experiments on measuring atmospheric pollutants concentrations. As for the arrangement of the monograph, we present in chapter I the motivation for this work. In chapter II a little explanation on photoacoustic effect and historical aspects related to the photoacoustic technique are presented. In sequence, in chapter III we discuss more systematically some theoretical aspects relevant to this technique. We begin presenting concepts associated to the classification of various laser spectroscopic methods, concluding that photoacoustics is a calorimetric method with strong dependence on sample+system characteristic relaxation times. Soon after, we discuss the steps relating to the generation and analysis of photoacoustic signals (radiation absorption, acoustic signal production and detection) as also the noise sources and systems design, considering their practical application. In chapter IV, we present the experimental arrangements and discuss the experimental results obtained, considering the theoretical aspects in chapter III and our interests associated to this work. The systems characterization is presented exploring the photoacoustic signal dependencies (on the modulation frequency, on pressure, on the pumping laser power and use of resonance, for example). Also in this chapter we analyze data relating to the systems performance related to gaseous sample analysis, exploring S/N ratio, NEP and minimum equivalent absorption coefficient values. Finally, in chapter V, we conclude this monograph presenting the next steps in the initiated research and its perspectives Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: Meuris Gurgel Carlos da Silva, Edson Tomaz Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: O município de Paulínia, localizado a 110 km de São Paulo e com uma população em tomo de 51.000 habitantes, possui um parque industrial expressivo e complexo que emite diariamente grandes quantidades de poluentes na atmosfera, alterando a qualidade do ar da região. Dentre estes poluentes destaca-se o material particulado inaláveI (partículas menores do que 10 J.lm, MPJO), que se constitui em partículas que penetram no sistema respiratório e podem atingir os alvéolos pulmonares levando a sérios danos à saúde. Neste trabalho, foi realizado o monitoramento e caracterização do MP1O presente na atmosfera do bairro João Aranha em Paulínia, através da coleta, quantificação e caracterização deste material. As coletas foram de 24 h com escala de amostragens do terceiro dia, e foram realizadas no período de julho de 2002 a junho de 2003. Foram utilizados dois amostradores: um de grandes volumes, High Vol, e um de pequenos volumes, Dicotômetro, que realiza o fracionamento do MPIO em duas frações: fina (MP:S: 2,5 J!m) e grossa (2,5 J!m < MP ::;; 10 J.lm). Após coleta do MPJO, a concentração do mesmo foi determinada através de análises gravimétricas. Os filtros de microfibra de quartzo usados no High Vol foram analisados através da técnica de volumetria gasosa para determinar as frações de carbono orgânico (COrg.) e carbono elementar (CE) presentes no MPIO e análises de dessorção térmica para determinação de compostos orgânicos voláteis (COV's) no material coletado. Os filtros de teflon usados no Dicotômetro foram analisados por iluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF) visando à caracterização elementar do MP1O coletado. Os resultados obtidos comprovam que a concentração de material particulado no inverno, estação mais seca, é maior que no verão e que há um comportamento sazonal da concentração de MPJO ao longo do ano. Foram verificadas três ultrapassagens do padrão diário estabelecido pelo CONAMA (150 J.lglm3) e também ultrapassagem do padrão anual (50 J.lglm3). O Padrão diário (65 J.lglm3) estabelecido pelo EPA para MP2,5 foi ultrapassado três vezes durante o período e também foi observada a ultrapassagem do padrão anual que é de 15 J.lglm3. As análises das frações de carbono mostraram que as concentrações de CE foram superiores as de COrg. para o período, e através da caracterização elementar foi verificado que os elementos derivados de ressuspensão do solo são predominantes. Quanto aos resultados de dessorção de VOC's presentes no MPlO, os compostos benzeno e tolueno foram detectados em maiores quantidades. Palavras.chave: Material Particulado, MPlO, monitoramento atmosférico em Paulínia, qualidade do ar e poluição do ar Abstract: The city of Paulinia, located 110 km far from São Paulo, has a population of 51000 inhabitants and also a large and complex industrial area that discharges dayly !arge volumes of pollutants ln the atmosphere, changing the qualíty of the air in the region. Among these pollutants, the inhalable particulate matter (particles smaller than 10 }!m in diameter, PMIO) i5 of great interest since these parti eles penetrate the human respiratory system and can reach the lung alveolus causing serious damage to health. This work focused on the monitoring and characterizatioD of PMJO present iD the atmosphere of the João Aranha neighborhood in Paulínia through sampling, quantification and characterization of the inhalable particulate matter. The sampiing consisted of a 24-hour sample every three days; it was conducted between July of 2002 and June of 2003. Two sampling methods were used: a high volume sampler, also known as High Vol, and a small volume sampler, called Dichotometer, that collects the particuJate matter as two Íractions: fine (pM _ 2.5 Jlm) and coarse (2.5 Jlm < PM _ 10 Jlm). After the PMIO sampling, its concentration was deterrnined through gravimetrical anaJysis. The micro fiber quartz filters used with the High Vol were subject to gaseous volumetry technique to determine organic and elementaJ carbon fractions present in the sampled PMlO and also to therrnal desorption analysis to determine the volatile organic compounds in the sampled matter. The Teflon filters used with the Dichotometer were analyzed Energy Dispersive X-Ray Fluorescense aiming the elemental characterization of the sampled PMIO. The obtained results show that the concentration of particulate matter is higher during the winter, the dry winter season. as compared to summer and that there is a seasonal factor in the PMIO concentration behavior through the year. Three samples violated the daily standard established by the Brazilian regulatory organization CONAMA (150 Jlglm3) and the annual standard (50 Jlglm3) was also violated. The daily standard (65 /.tglm3) established by EPA for PM2,5 was violated 3 times during the period and the annual standard of 15 /.tglm3 was also violated. The carbon fraction analysis showed that the concentrations of elementary carbon surpassed the organic carbon fractions for the samp!ed period, and through elemental characterization it was verified that elements generated by resuspended soil dominated the samples. Regarding the results of desorption of volatile organic components present in the PMlO. Benzene and Toluene showed high concentrations. Keywords: Particulate Matter. PMlO, atmospheric monitoring in Paulínia, air quality and pollution Doutorado Engenharia de Processos Doutor em Engenharia Química

Orientador: Marcia M. C. Ferreira Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica Resumo: Essa tese tem por objeti_o a identificação das principais fontes de poluição atmosférica na região metropolitana de São Paulo (RMSP) no período de 1996 a 1999. Os dados para a sua realização foram fornecidos pela Companhia de Saneamento Básico de São Paulo (CETESB) registrados pelas estações de medição de sua rede telemétrica. Esses dados constituem-se principalmente de espécies químicas emitidas por fontes automotivas e industriais. Para identificar tais fontes de emissão buscou-se encontrar perfis capazes de "denunciar" a presença constante de poluentes na atmosfera com certa regularidade de emissão. Com isto em mente procurou-se concentrar a atenção nas variações sistemáticas presentes nos dados, de modo que estas pudessem emergir. Assim a metodologia desenvolvida envolveu a construção de estruturas que pudessem ser submetidas a adequados métodos e modelos de análise multivariada criteriosamente selecionados. Tais arranjos, quando em dois modos (11'Iatrizes) submetidas à análise de componentes principais (PCA), forneceram as variações sistemáticas para os poluentes individualmente, com periodicidade diária, enquanto aquelas de ordem superior (três modos ou mais) revelaram as variações sistemáticas diárias e semanais. Foi possível identificar, _través do modelo PARAFAC, os po[uentes primários e os secundários, enquanto o modelo Tucker3 forneceu, através da combinação linear de fatores abstratos obtidos por ori_ntação apropriada do seu núcleo, o perfil de acumulação de poluentes na baixa troposfera. Adicionalmente, alguns poluentes-chave foram acomodados três ciclos, com retlexos na orientação de vias preferenciais para os mecanismos, e na estimativa da quantidade de ozônio formado. O centro da tese reside, todavia, no desenvolvimento da metodologia, a qual foi capaz de orientar adequadamente a construção de estruturas e a seleção de modelos apropriados de ajuste aos dados, permitindo identificar as principais fontes de emissão de poluentes, emprestando visibilidade a todo um conjunto de reações químicas que ocorrem na atmosfera Abstract: The aim of this thesis is the identification of the main sources of atmospheric pollution in the São Paulo metropolítan area since 1996 to 1999. The data used was kindly provided by the Sanitation Department of the State of São Paulo - CETESB. The data consists of concentration measurements made by the company's telemetric network. Based on the fact that the pollutants are emitted with regularity, and have a characteristic profile, we have searched for such systematic variations. Thus the methodology encompasses the construction of structures to be submitted to adequate and critical1y selected multivariate analysis methods and models. Such arrays, when in two modes, were submitted to a principal component analysis (PCA), giving the daily systematic variations for each pollutant individually, while the multimode arrays (three modes or more) showed the daily and weekly systematic variations. Primary and secondary pollutants were identified by PARAFAC model, while the Tucker model gave us the accumulation profiles of the pollutants in the low troposphere, through the linear combination of their abstract factors by adequate orientation of its core. Additionally, the key pollutants were accomodated into three cyc1es with repercussion in the orientation of the preferential ways for the mechanisms, and in the ozone quantity formed. The central edge of the thesis is, however, the development of the methodology, which was able to guide the construction of the structures and selection of adequate models to fit the data, and identify the sources of pollutants emission, giving light to set of chemical reactions occurring in the atmosphere Doutorado Físico-Química Doutor em Química

Orientador: Meuris Gurgel Carlos da Silva Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Dentre os diversos poluentes atmosféricos o dióxido de enxofre, S02, tem recebido atenção especial dos órgãos públicos governamentais mundiais devido à severidade de seus efeitos quer seja sobre as pessoas, os animais ou sobre a vegetação. Essa crescente preocupação tem levados os pesquisadores a buscar métodos mais eficientes de controle e emissão deste gás. Dentre os principais métodos, a separação de S02 de correntes gasosas através da utilização do processo de adsorção tem apresentado bom potencial de aplicação. Neste trabalho, zeólita com alta razão SiO_ Ah03 foi utilizada como adsorvente no processo de remoção do S02 de uma corrente gasosa, tendo o ar como gás de arraste. Trata­se da silicalita, uma zeólita pertencente ao grupo pentasil, com estrutura do tipo MFI. O emprego desta peneira molecular deve-se basicamente a dois aspectos principais: primeiro, a sua característica hidrofóbica, uma vez que a presença de água atua como um forte competidor dos sítios ativos da maioria dos aluminosilicatos, geralmente hidrofilicos, e o segundo, à possibilidade de se trabalhar a baixas temperaturas. O processo de adsorção de S02 foi realizado em um sistema experimental de leito fluidizado, empregando-se para a análise da eficiência de adsorção do S02 o método acidimétrico, ou método do peróxido de hidrogênio.Os experimentos foram conduzidos através da técnica de Planejamento Fatorial Completo de Dois Níveis, através do qual pode-se determinar as condições de operação mais adequadas a serem empregadas, no caso inventário de massa de adsorvente igual a 16g e concentração inicial de S02 na corrente de alimentação igual a 2400ppm. Dos resultados experimentais levantados pode-se construir curvas de ruptura ou de 'breakthrough', as quais forneceram os valores das capacidades de adsorção e de equilíbrio do processo. A isoterma de adsorção obtida foi bem ajustada pela equação de Freundlich e o cálculo das resistências a transferência de massa mostrou que a resistência à difusão no macroporo é dominante Abstract: Among several atmospheric pollutants sulphur dioxide, SOz, has been receiving special attention by world government public agencies due to the severity of its effects on the people, animaIs and vegetation. That growing concem has been taking the researchers to look for more efficient methods of emission control of this gas. Among those methods, the separation of SOz ITom gaseous currents through the use of the process of adsorption has been presenting good application. In this work, zeolite with high SiOz/ AbO3 ratio was used as adsorbent in the process of SOz removal ITom a gaseous stream, being air the inert carrier. This zeolite is named silicalite, a MFI structure of the pentasil group. The employment of this molecular sieve is due basically to two main aspects: first, its hydrophobic characteristic, once the presence of water acts as a strong competitor of the active sites of most of the aluminosilicates, usually hydrophilics, and second, to the possibility of working at low temperatures. The adsorption process of SOz was done in an experimental system of fluidized bed, and the efficiency of SOz adsorption was detemined by the acidimetric method, or hydrogen peroxide method. The experiments were conducted by the technique of Complete Factorial Planning of Two Levels, that permitted to determine the more appropriate operation conditions to this case, wich were the inventory of adsorbent as 16g and the initial concentration of SOz as 2400ppm. With the experimental results obtained, breakthrough curves were plotted, which supplied the capacities of adsorption process. The isotherm obtained had a good agreement by the Freundlich equation and the values of the mass transfer resistance coefficients showed that the resistance to the diffusion in the macroporo was dominant Doutorado Engenharia de Processos Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Edson Tomaz, Osvaldir Pereira Taranto Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: As indústrias de processamento de suco de laranja geram subprodutos como óleos essenciais, d-limoneno e farelo de polpa cítrica. O farelo de polpa cítrica corresponde a 49 kg de cada 100 kg de laranja processada, sendo definido como bagaço dos frutos processados (cascas, sementes, fibras e partes não aproveitadas durante o processamento) após as operações de prensagem, moagem, secagem e peletização. No entanto, durante o processo de secagem do bagaço para produção de farelo de polpa cítrica, há a emissão de compostos orgânicos voláteis (COV), que ocorre devido as cascas do fruto (albedo e flavedo) presentes no bagaço conterem uma quantidade residual de d-limoneno e óleos voláteis que não foram recuperados em etapas anteriores do processo. Assim, ao serem liberados para a atmosfera, esses COV tornam-se uma fonte primária de poluição do ar e causam problemas ambientais relacionados à formação de ozônio troposférico e névoa fotoquímica (ou smog fotoquímico), além de problemas à saúde humana, como: desconforto olfativo devido ao odor cítrico, irritação dos olhos pelo ozônio troposférico e produtos de oxidação dos COV. Dentro deste contexto, estudou-se a emissão de COV durante a exposição de conjuntos de partículas de albedo e flavedo de laranja-pêra a fluxos de ar com velocidade constante em diferentes tempos de exposição e a sete temperaturas, onde os experimentos foram conduzidos em um módulo experimental, no qual se coletou amostras de gás na saída do fluxo de ar e quantificou-se por cromatografia gasosa com detector de ionização por chama (CG-DIC) os seguintes COV selecionados: furfural, 'alfa'-pineno, 'beta'-pineno, 3-careno, p-cimeno e d-limoneno. Os resultados mostraram que: os principais compostos emitidos foram o d-limoneno, 3-careno e ?-pineno a partir do flavedo com tendência ao aumento da emissão com a temperatura e diminuição com o tempo de exposição, além da emissão de compostos não identificados; a emissão de COV ocorreu por processo de arraste por vapor predominando até 160°C e por arraste a vapor seguido de evaporação por efeito do aumento do tempo de exposição e da temperatura do ar de 160 a 250°C e; a contribuição do albedo nas emissões de COV é desprezível comparada à do flavedo Abstract: The orange juice processing industries generate products such as essential oils, d-limonene and citrus pulp bran. The citrus pulp bran corresponds to 49 kg per 100 kg of orange processing and this is defined as bagasse of processed fruits (peels, seeds, fibers and parts weren¿t used during processing) after pressing, milling, drying and pelletizing operations. However, in the waste drying process for citrus pulp bran production, there are volatile organic compounds (VOCs) emissions. This occurs because the fruit peel in the residue holds a residual amount of d-limonene and volatile oils were not recover in the previous process steps. Thus, these VOCs become a primary source of air pollution and cause environmental problems related to tropospheric ozone formation, photochemical smog and human health problems, such as discomfort olfactory because of the citric odor, eye irritation by tropospheric ozone and VOC oxidation products. In this context, the emission of VOCs during the exposure of albedo and flavedo particles of sweet orange to air flow with constant velocity, seven temperatures and different exposure times. The experiments were performed in a experimental module, in which gas samples collected at air flow exit and the selected VOCs (furfural, 'alfa'-pinene, ß-pinene, 3 -carene, p-cymene and d-limonene) were quantified by gas phase chromatography with flame ionization detector (GC-FID). The results showed: the main compounds emitted was d-limonene, 3-carene and ?-pinene from flavedo and the emission tended to increase with air temperature increase and it decrease whith exposure time increase; unidentified compounds were detected, but they weren¿t quantified; the VOCs emissions occurred by distillation steam process and by this process following by volatilization process due to time exposure and air temperature increase; the VOCs emissions from albedo was negligible compared to flavedo Doutorado Engenharia de Processos Doutor em Engenharia Química CNPQ

Orientador: Jose Claudio Moura Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Este trabalho é um estudo da oxidação do hidrogênio sobre catalisadores de Paládio suportados em Alumina. Foi utilizado um catalisador preparado no laboratório através da impregnação do sal precursor 'PD¿CL IND. 2¿ em Alumina extrudada e sintetizada. A decomposição do sal depositado no suporte foi feita através de tratamento térmico à '400 GRAUS¿C e ativação por redução com hidrogênio à '300 GRAUS¿C. Foi também utilizado um catalisador industrial de Paládio suportado em Alumina. Foram coletados dados cinéticos em uma instalação de bancada, contendo um reator de leito fixo, imerso em um banho termostático de óleo de silicone. A coleta dos dados cinético foi feita na faixa de temperatura de 80 a '150 GRAUS¿C, razões molares hidrogênio/oxigênio de 199,99 e 65.66 e vazões de 200 a 1200 N ml/min de mistura reagente. A interpretação dos dados foi realizada diferencial de análise, determinando-se as taxas de reação através da técnica spline acoplada ao método da máxima verossimilhança e aplicou-se o método das taxas iniciais para discriminar mecanismos de reação. O método integral de análise foi empregado para se determinar as constantes cinéticas da equação da taxa de oxidação do hidrogênio. Foi utilizado um mecanismo de reação e a sistemática de Temkin para estabelecer a equação da taxa de oxidação do hidrogênio sobre os catalisadores citados... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: The work presents the study of oxidation of hidrogen over Pallladium supported on Alumina. The catalyst was prepared by impregnation of the precursor salt 'PD¿¿CL IND. 2¿ on Alumina particles sized by extrusion and sintering. The salt decomposing at the surface was done by thermal treatment at the temperature of '400 DEGREES¿C followed by reduction with hydrogen at '300 DEGREES¿C. An industrial catalysts of Palladium supported on Alumina was used too. The kinetic data was collected on a bench scale experimental set up involving a fixed bed tubular reactor immersed on an agitated oil bath. The kinetic data measurements covered a temperature range from 80 to '150 DEGREES¿C, a molar ratio of hydrogen;oxygen of 199, 99, 65.66 with flow rate from 200 to 1200 N ml/min. The kinetic data analysis was made by differential method and the rates of reaction stabilished by spline technique coupled with the maximum likelihood principle and the method of initial rates was applied too. The integral method was employed to determinate the kinetics constants of the reaction rate equation for oxidation of hydrogen. A mechanism of reaction was proposed utilizing Temkin method and the reaction rate was deduced for the catalytic oxidation of hydrogen... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Doutorado Desenvolvimento de Processos Químicos Doutor em Engenharia Química

Orientador: Alberto Adade Filho Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Tendo em vista a melhora da qualidade do ar, são impostos limites de emissões de poluentes aos motores diesel, obrigando a busca de soluções capazes de reduzir essas emissões. O motor movido a diesel tem como emissão crítica de poluentes os óxidos de nitrogênio e a emissão de material particulado. Toda a química de formação de poluentes está interligada ao processo de combustão, que é diretamente influenciado pelas concentrações de reagentes admitidos no cilindro. A recirculação controlada de gases de escape para a admissão é uma técnica de redução de emissões de óxidos de nitrogênio comumente aplicada ao motor diesel. Motores instalados em veículos estão sujeitos a variações de regime de operação devido à dinâmica veicular, como por exemplo acelerações ou troca de marchas, que produzem alterações na pressão e no fluxo de gases modificando a proporção da mistura de ar limpo e recirculante admitida no cilindro do motor. O sistema de controle dos gases, portanto, é elemento importante no controle das emissões de poluentes. O objeto deste estudo é o projeto e análise de configurações de controle aplicadas ao sistema de ar de um motor diesel. Foram escolhidos os controladores PID descentralizado, atualmente utilizado na indústria, e o regulador linear quadrático com integrador. Para aumentar a representatividade do estudo, é identificado um conjunto de modelos dinâmicos entrada-saída do sistema de ar de um motor diesel para uso no projeto e na simulação dos sistemas de controle. Por intermédio de uma mesma abordagem algorítmica de projeto e utilizando uma função custo de controle ótimo, projetos dessas diferentes alternativas de controle são efetuados e o desempenho dos controladores e suas características são comparados. Os resultados indicam que a configuração multivariável reduz interferências no controle devido ao acoplamento entre as variáveis e também o tempo necessário à acomodação do sistema de ar, mas tem implicações práticas a serem consideradas. Essas características de resposta e desempenho têm impacto na emissão de poluentes, como elaborado no trabalho. Os aspectos práticos de implementação e de confiabilidade também são discutidos Abstract: Diesel engine technology has been driven by stringent regulation. To fulfill this demand emission control systems are constantly improving The diesel-powered engines are major pollutant sources of nitrogen oxides and particulate matter. All the chemistry of pollutants formation is linked to the combustion, which is directly influenced by concentrations of reagents admitted to the cylinder. The controlled recirculation of exhaust gases to intake chamber is a commonly applied technique to reduce nitrogen oxides emissions of the diesel engines. Engines installed in vehicles are subject to variations in operation due to the vehicle dynamics, such as accelerations or gear shifting, that produce changes in pressures and gases flow, affecting the clean air and recirculated gas mixture proportion admitted to the engine cylinder. The control of the gases therefore plays an important role in pollutant emissions reduction. The goal of this study is the design and analysis of decentralized and multivariable control systems applied to the air management of a diesel engine. To enhance the study representativeness, it is identified a set of dynamic models of the air system of a diesel engine to use in design and of control simulation. The optimal control condition is determined by cost functions reduction. Two different control structure and tuning alternatives are studied and the controller performance and their characteristics are compared. The results indicate that the multivariable proposal (LQR controller with integral action) reduces interferences in the control due to the coupling between variables, it also reduces the settling time of all controlled variables, however the implementation aspects must be evaluated more deeply. The impacts on emissions caused by controller response characteristics and performance are discussed in the work. Reliability and implementation aspects are also discussed Mestrado Eletrônica Mestre em Engenharia Automobilística

Orientador: Edson Tomaz Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: O estudo de técnicas eficazes e economicamente viáveis para o tratamento de compostos orgânicos voláteis (COV) tem recebido maior importância nas pesquisas ambientais. Neste trabalho apresenta-se a fotocatálise heterogênea em fase gasosa para a degradação de o-xileno, n-hexano, n-octano, n-decano, metilciclohexano e 2,2,4-trimetilpentano. O sistema experimental compunha-se de um reator anular pistonado de titânio contendo um cilindro de quartzo com uma lâmpada UV de 100 W centralizada a 1,7 cm das paredes de quartzo. Um filme de dióxido de titânio (TiO2) foi imobilizado nas paredes internas do reator e utilizado como catalisador. Todas as medições foram realizadas depois que uma condição de estado estacionário foi alcançada e o monitoramento foi feito na entrada e na saída do sistema. As taxas de conversão foram estudadas em uma ampla faixa de tempos de residência obtendo-se conversão de 90% ou acima para tempos de residência a partir de 20 segundos. Durante a realização dos experimentos a temperatura da parede do reator foi monitorada e permaneceu entre 52 e 62 °C, sua influência nas taxas de degradação foi desprezível, uma vez que um experimento realizado com reator encamisado a 15 °C não alterou os resultados obtidos. O efeito da umidade relativa também foi avaliado obtendo-se uma faixa ideal de trabalho de 10 a 80%, com brusco decaimento da conversão para valores fora desta faixa. Ao variar a concentração inicial do COV entre 60 e 110 ppmv as curvas de degradação não sofreram alterações. Foi observada perda de atividade catalítica apenas para o-xileno após 30 minutos de reação sendo o catalisador reativado com solução de peróxido de hidrogênio, iluminação UV e reaplicação da camada catalítica. A cinética estudada sugere uma taxa de reação de primeira ordem e devido às baixas concentrações dos compostos utilizadas, o modelo de adsorção de Langmuir-Hinshelwood também foi aplicável. A fotocatálise heterogênea em fase gasosa demonstrou ser um processo eficaz na degradação dos COV testados, obtendo-se altas conversões para os sistemas otimizados Abstract: The study of effective and economically viable techniques on the treatment of volatile organic compounds (VOC) has being highlighted as an important parameter on the environmental research. In this work we present an overview over the heterogeneous photocatalysis performed in gas phase towards the degradation of o-xylene, n-hexane, n-octane, n-decane, methylcyclohexane and 2,2,4-trimethylpentane. The experimental set-up was composed by a titanium plug flow reactor vessel containing a quartz tube with a 100 W UV lamp placed at center position from 1.7 cm to the quartz wall. A titanium dioxide (TiO2) film was immobilized on the internal walls of the reactor and used as catalyst. All measurements were taken after a steady state condition has been reached and evaluated at the inlet and outlet of the system. The conversion rates were studied in a wide range of residence times yielding to a 90% or above conversion as from 20 seconds of residence time. During the experiments the temperature of the reactor's wall was monitored and remained between 52 and 62 °C. The temperature influence over the degradation rates was negligible once a control experiment performed at 15 °C did not modify the outgoing results. The humidity effect was also evaluated showing an ideal working range of 10 - 80% with abrupt conversion decay outside the range. By varying the initial concentration between 60 and 110 ppmv the VOC degradation curves remained unchanged. Loss over the catalytic activity was only observed for o-xylene after 30 minutes of reaction, the catalyst was reactivated with a solution of hydrogen peroxide and UV light followed by redeposition of the catalytic layer. The kinetic study suggests a first order reaction rate and due to the low concentrations of compounds used the Langmuir-Hinshelwood adsorption model was also applicable. The heterogeneous photocatalysis in gas phase was proved to be an effective process for the degradation of the VOC tested yielding to high conversion values for the optimized systems Mestrado Desenvolvimento de Processos Químicos Mestre em Engenharia Química

Orientador: Edson Tomaz Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Compostos orgânicos voláteis (COV) são poluentes do ar e geralmente encontrados na atmosfera em locais com grande concentração urbana e industrial. Dependendo da concentração presente na atmosfera, estes compostos podem afetar a saúde humana, aumentar as concentrações de ozônio ao nível do solo e a formação de aerossóis orgânicos secundários, além de ampliar o efeito estufa. A fotocatálise heterogênea tem sido uma técnica bastante utilizada por ser eficaz e economicamente viável, pois o processo de conversão dos COV não requer operação em altas temperaturas e utiliza dióxido de titânio como catalisador. Algumas variáveis do sistema, como tempo espacial, a concentração do COV, o tipo de catalisador, fonte luminosa, entre outros, podem influenciar no processo de fotocatálise. Alguns estudos demonstram o aumento da eficiência na conversão dos COV com a adição de ozônio ao sistema experimental, pois o mesmo aumenta o número de agentes redutores da reação. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar a conversão de COV, através da fotocatálise heterogênea em fase gasosa, com uso de dióxido de titânio (TiO2), irradiação de luz UV e ozônio gasoso em diferentes concentrações. No sistema experimental foi utilizado um reator tubular recoberto internamente com dióxido de titânio, radiação de luz UV através de uma lâmpada germicida caracterizada por comprimentos de onda de 254 nm e 100 W de potência, e adição de ozônio gasoso. As análises de concentração de entrada e saída do reator foram realizadas por um monitor contínuo de hidrocarbonetos totais com detector de ionização de chamas (THC-FID). Os compostos, e suas respectivas concentrações, ciclohexano (98 %), 2,2,4-trimetilpentano (> 99 %), n-octano (98 %) e tolueno (99,5 %) foram selecionados para a realização dos testes de conversão por apresentarem diferenças em suas cadeias carbônicas. Dentre estes compostos, o ciclohexano e 2,2,4-trimetilpentano apresentaram conversões próximas de 90 % e o n-octano 97,5 %, variando apenas a concentração de ozônio com os tempos espaciais fixos. A influência do ozônio também foi estudada na conversão do ciclohexano com diferentes frações de umidade e no ensaio de desativação catalítica em presença do composto aromático tolueno, que mostrou resultados diferentes aos encontrados na literatura, pois apresentou conversão de aproximadamente 40 %, em condição próxima ao estado estacionário por 4 horas. Devido às altas conversões obtidas por meio dos dados coletados, pode-se comprovar a eficácia da fotocatálise heterogênea em fase gasosa Abstract: Volatile organic compounds (VOC) are pollutants of the air and usually found in the atmosphere in places with large urban and industrial concentrations. Depending on the concentration present in the atmosphere, these compounds can affect human health, increase ozone concentrations at ground level and also the formation of secondary organic compounds, besides increasing the greenhouse effect. The heterogeneous photocatalysis is widely used for its effectiveness and economic viability, once the process of converting organic compounds does not require high temperatures and uses titanium dioxide (TiO2) as catalyst. Some system variables, such as spacial time, the concentration of the VOC, the type of catalyst, light source, among others, may influence the photocatalysis process. Some studies increase efficiency in conversion of the VOC adding ozone in the experimental system, because it increases the number of reducing agents in the reaction. In this context, the aim of this work was to carry out the conversion of the VOC, by heterogeneous photocatalysis in gaseous phase, with addition of titanium dioxide (TiO2), irradiation of UV light and evaluate the effect of different concentrations of ozone gas during the experiments. The experimental system used a tubular reactor internally covered with the titanium dioxide, and UV light radiation through germicidal lamp, characterized by wavelengths of 254 nm and 100 W of power, and addition of ozone gas. The analyses of concentration of reactor inlet and outlet were performed by a continuous monitor of total hydrocarbons with flame ionization detector (THC-FID). The compounds, and it's respective concentration, cyclohexane (98 %), 2,2,4-trimethylpentane (> 99 %), n-octane (98 %) and toluene (99,5 %) were selected to carry out the conversion tests because they presented differences in their carbon chains. The compounds cyclohexane and 2,2,4-trimethylpentane showed conversion results close to 90 % and the n-octane of 97,5 % varying only the concentration of ozone and maintaining the fixed spacial time. The influence of ozone was also studied in the conversion of cyclohexane with different moisture fractions and in the catalytic deactivation test in the presence of the aromatic toluene compound, which showed results different from those found in the literature, because it presented conversion of approximately 40%, in a condition close to the steady state for 4 hours. Due to the high conversions obtained through the collected data, the effectiveness of the heterogeneous photocatalysis in the gas phase can be verified Mestrado Desenvolvimento de Processos Químicos Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Edson Tomaz, Melissa Gurgel Adeodato Vieira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: O crescimento industrial aliado ao uso de derivados do petróleo geram inúmeros compostos orgânicos voláteis (COV) que são continuamente emitidos para a atmosfera, degradando a qualidade do ar e acarretando sérios problemas à saúde humana e ao meio ambiente. Dentre os COVs, os chamados BTEX (Benzeno, Tolueno, Etil-benzeno e Xileno), são os mais importantes em termos de toxicidade e contribuição para a poluição secundária com ozônio troposférico. Os compostos BTEX estão presentes como matérias-primas ou insumos em diversos processos industriais. Dentre as técnicas comumente empregadas para remoção de gases poluentes, destaca-se a adsorção por sua simplicidade e alta eficiência. A escolha do adsorvente é fundamental para a aplicabilidade deste processo em larga escala. Este trabalho utilizou uma argila bentonita sódica comercial nacional denominada "Fluidgel" para a remoção de o-xileno de efluente gasoso a qual foi caracterizada a partir de um estudo físico-mineralógico in natura-organofílico, avaliando suas propriedades adsortivas e qualitativas do processo de organofilização, morfologia e composição química, a fim de aumentar sua afinidade por compostos orgânicos voláteis. A organofilização foi realizada utilizando-se sal quaternário de Brometo de Hexadeciltrimetilamonio (HDTMA-Br). O sistema experimental dinâmico de adsorção consiste em um leito poroso, um saturador do composto contaminante, e um analisador de gases HC 51M com detector de ionização de chama (FID). As curvas de ruptura foram obtidas a três temperaturas diferentes, de modo que foi analisado o efeito da temperatura no comportamento da adsorção em argilas bentonitas organofílicas, e com isso a obtenção das isotermas de adsorção do composto, sendo as mesmas ajustadas por modelos de equilíbrio da literatura. Os parâmetros de eficiência do processo como quantidade útil e total removida, comprimento da Zona de Transferência de Massa (ZTM) e porcentagem total de remoção foram determinados. Um estudo termodinâmico revelou que o processo adsortivo é exotérmico e espontâneo Abstract: The industrial growth allied to use of petroleum products generate numerous volatile organic compounds (VOC) that are continuously emitted to the atmosphere, degrading air quality and causing serious problems to human health and environment. Among the VOC, the so-called BTEX (benzene, toluene, ethyl benzene, and xylene), are the most important in terms of toxicity and contribution to secondary with tropospheric ozone pollution. BTEX compounds are present as raw materials or inputs in several industrial processes. One of the most commonly techniques employed for removing gaseous pollutants is adsorption because of its simplicity and high efficiency. The choice of adsorbent is fundamental to the applicability of this process in large scale. This work used a Brazilian commercial sodium bentonite clay called "Fluidgel" for the removal of o-xylene gas effluent which was characterized from a physical and mineralogical organophilic-in nature study, evaluating their adsorptive properties and qualitative process organophilization, morphology and chemical composition in order to increase its affinity for volatile organic compounds. The organophillization was performed using a quaternary salt of hexadecyltrimethylammonium bromide (HDTMA-Br). The dynamic experimental system consisted of a porous bed adsorption, a saturator for the contaminant and a continuous HC analyzer working with flame ionization detector (FID). The breakthrough curves were obtained at three different temperatures, so the effect of temperature on adsorption in bentonites organoclays was investigated. The adsorption isotherms of compound were fitted by equilibrium models (Langmuir and Freundlich). The parameters of efficiency such as useful and total amount removed, length of the mass transfer Zone (ZTM) and total removal percentage were determined. A thermodynamic study revealed that the adsorption process is exothermic and spontaneous Mestrado Desenvolvimento de Processos Químicos Mestra em Engenharia Química

Orientador: Diógenes Cortijo Costa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: O presente estudo faz inicialmente um levantamento sobre os problemas socioambientais decorrentes do crescimento da urbanização e das frotas veiculares, em especial no que concerne a questão da poluição atmosférica ocasionada pelos veículos movidos à Diesel. É então traçado um histórico das medidas adotadas pelos órgãos reguladores no estado de São Paulo e do sistema de transporte e mobilidade urbana do município de Campinas. De forma a demonstrar os efeitos da poluição e comportamento das emissões do sistema de transporte coletivo em vias urbanizadas, foram levantados os métodos mais adequados para modelamento e comportamento dos poluentes através da caracterização da área de estudo, escolha dos atores e região de atuação, possibilitando assim a definição do método de análise dos poluentes atmosféricos através dos fatores de emissão e processamento dos dados obtidos, inclusive no que concerne à direção de dispersão dos poluentes, através do uso do software WRPLOT View como ferramenta para reconhecimento do comportamento das emissões em uma região de interesse, no caso, o bairro de Barão Geraldo, no município de Campinas Abstract: This study initially makes a survey of the social and environmental problems resulting from the growth of urbanization and vehicle fleets, particularly as regards the issue of air pollution caused by vehicles powered by diesel. It is then traced a history of actions taken by regulators in the state of São Paulo and the transport system and urban mobility in the city of Campinas. In order to demonstrate the effects of pollution and emission behavior of the public transportation system in urban routes, the most appropriate methods for modeling and behavior of pollutants through the characterization of the study area, choice of actors and operating region were raised, allowing so the definition of the method of analysis of air pollutants through the emission factors and processing of data, including with respect to the direction of dispersion of pollutants through the use of WRPLOT View software as a tool for recognition of the emission behavior in a region of interest in the case, the Barão Geraldo district, in Campinas Mestrado Transportes Mestra em Engenharia Civil

Orientador: Edson Tomaz Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Compostos orgânicos voláteis, ou COV, são uma importante classe de poluentes do ar comumente encontrados na atmosfera ao nível do solo, nos centros urbanos e industriais. O tratamento de COV provenientes de fontes industriais através da fotocatálise heterogênea é uma técnica eficiente para a degradação de baixas concentrações de uma grande gama de compostos orgânicos diferentes (hidrocarbonetos, aromáticos, alcóois, cetonas, etc) operando em condições ambientes. Um dos problemas que ainda impede sua aplicação industrial é a desativação do catalisador e por isso muitos grupos de pesquisa têm se dedicado ao estudo desta técnica na tentativa de melhorá-la e solucionar estes entraves. A atividade fotocatalítica do TiO2 pode ser melhorada pela adição de metais na sua superfície. Neste trabalho, preparou-se catalisadores de TiO2 por impregnação de Pt (1% m/m). A platina foi reduzida com NaBH4, fazendo-se posteriormente caracterização por DRX, XPS, UV ¿Vis, BET, Quimissorção de H2 e MEV/EDS para a validação do método de síntese. Todas as técnicas confirmaram que o método de redução com NaBH4 não modifica estruturalmente o TiO2, mantendo a sua cristalinidade e a razão de anatase/rutilo. A técnica de XPS indicou a presença de metal em estado de oxidação reduzido. Para o estudo da influência da impregnação de Pt no óxido titânio, foram realizados experimentos de fotocatálise em um reator recoberto com TiO2puro, e em um reator recoberto com TiO2/Pt variando-se a concentração de entrada (de 50 à 500 ppmv) ou o tempo de residência (de 10 à 50 s) para os COV n-octano, iso-octano, n-hexano e ciclohexano. Utilizou-se reatores tubulares com volume interno de 1160 ml com os catalisadores, dióxido de titânio puro ou modificado, imobilizados na parede interna dos reatores. A fonte de radiação UV foi uma lâmpada do tipo germicida de 100W de potência, caracterizada por comprimentos de onda de 254 nm (banda de emissão UV-C). As concentrações na entrada e na saída do reator foram analisadas através de um monitor contínuo de hidrocarbonetos do tipo FID. A adição de platina ao TiO2 gera uma melhoria na eficiência fotocatalítica nas reações de oxidação de COV; a conversão dos COV utilizando o catalisador impregnado com platina atingiu 99 % de conversão, enquanto que TiO2 puro atingiu, no máximo 93% Abstract: Volatile organic compounds, or VOC, are an important class of air pollutants commonly found in the atmosphere at ground level in urban and industrial centers. The treatment of VOC from industrial sources by oxidative photodegradation is presented as a good alternative. These systems are promising as pollution control technology, since they can decompose low concentrations of VOC efficiently and in ambient conditions. The recombination of electrons and holes formed on the surface of TiO2 is a factor that limits the photocatalytic efficiency. For this reason, many efforts have been made to maximize the separation of charges, in order to improve the photocatalytic efficiency. A proposed alternative is to add noble metals to TiO2 structure. This work aims to study the degradation of volatile organic compounds by heterogeneous photocatalytic oxidation using ultraviolet light, bare TiO2 and TiO2 impregnated with 1% w/w platinum as catalysts. TiO2 catalysts were prepared by impregnating Pt on TiO2 structure by reduction method with NaBH4. The photocatalysts were characterized using analytical techniques like XRD, XPS, UV-Vis Diffuse Reflectance, BET, H2 Chemisorption and SEM/EDS to validate the method of synthesis. All analysis confirmed that the reduction method with NaBH4 do not structurally modify TiO2, keeping its crystallinity and the ratio of anatase/rutile. XPS indicates the presence of metal in reduced oxidation state. To study the influence of the impregnation of platinum on titania, after synthesis and characterization, the study of gas-solid heterogeneous photocatalytic oxidation of some VOC was carried out at room temperature with annular plug flow reactors (1160 ml), one coated with pure TiO2 and another coated with TiO2/Pt, the catalysts were immobilized on reactor¿s internal walls. The photocatalystic tests were performed for n-octane , iso-octane, n-hexane and ciclohexane varying the inlet concentration (from 50 to 500 ppm) or residence time (from 10 to 50 s). The light source was an UV lamp (100 W, wavelengths with a maximum intensity at 254 nm. Reactants and products concentrations were analyzed using a continuous monitoring with a total hydrocarbon analyzer with flame ionization detector (FID). The addition of platinum to TiO2 improves photocatalytic efficiency of oxidation of VOC; conversion of the VOC using impregnated catalyst reached 99%, whereas pure TiO2 was at most 93%. No título do trabalho, a fórmula TiO2 deve vir com o "2" em subscrito, pois trata-se da fómula química da substância Mestrado Processos em Tecnologia Química Mestra em Engenharia Química

Orientador: Silvana Moreira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: A preocupação de políticos, cientistas e da comunidade em geral com a qualidade do ar vem crescendo muito nos últimos anos. Isso se deve ao fato da qualidade do ar estar intimamente ligada com a qualidade de vida e a saúde da população. Os poluentes do ar estão relacionados ainda com diversos problemas ambientais, como o efeito estufa, chuvas ácidas, smog, etc. Dentre os poluentes ambientais, o material particulado se apresenta como um dos mais significativos e importantes, pois pode ser emitido por diversas fontes, sejam elas de origem antrópica ou natural, e ainda devido a não uniformidade na sua composição. O município de Limeira se apresenta atualmente como um pólo de significativo desenvolvimento e crescimento populacional. O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar de forma quantitativa o material particulado, em suas duas frações, grossa e fina, coletado no município de Limeira. Para isso, foi instalado na estação meteorológica do CESET/UNICAMP (Centro Superior de Educação Tecnológica) um sistema de amostragem conhecido como filtração seqüencial, denominado amostrador de material particulado fino e grosso (AFG). Esse sistema foi desenvolvido pela Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da UNICAMP (FEC) Com este sistema pode-se obter as frações, grossa e fina, que correspondem às frações inaláveis superior e inferior, respectivamente. A técnica analítica empregada foi a Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Sínctrotron (SR-TXR). No período analisado, não foram registrados valores que ultrapassassem os limites previstos na legislação brasileira com relação à massa total de material particulado. Foram detectados e quantificados 16 elementos (S, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Ba e Pb). Foram empregadas análises estatísticas multivariadas (análise dos componentes principais e análise de cluster) para agrupar os elementos de acordo com suas similaridades, e a partir disso, definir as possíveis fontes emissoras de poluentes. Na fração fina do material particulado a principal fonte de emissão foi a poeira do solo, responsável por 79% da formação do material particulado. As emissões veiculares contribuíram com 13% e, as emissões industriais representaram 8%. Para a fração grossa a fonte principal de emissão foi a ressuspensão do solo contribuindo com 57% na formação do material particulado, seguida da emissão veicular, com 30% e finalmente a industrial, com apenas 13%. Os perfis das assinaturas das fontes de emissão veicular, queima de óleo combustível e da poeira do solo foram comparadas com perfis apresentados por outros autores e de forma geral apresentaram uma boa concordância Abstract: The concern of politicians, scientists and the wider community with the air quality has been increasing in recent years. This is because air quality is closely linked with the quality of life and health of the population. Air pollutants are associated with various environmental issues like global warming, acid rain, smog, etc. Among environmental pollutants, particulate matter is presented as one of the most significant and important since it is emitted through several sources whether anthropogenic or natural, and also due to the non-uniformity in its composition therefore it is important to quantify and verify composition. The city of Limeira is presented today as a center of significant development and population growth. This study mainly aims at assessing quantitatively the particulate material collected in the city of Limeira in its two fractions, coarse and fine. Assessment was performed using the sampling system known as Sequential Filtration installed at the CESET (Center of Technology Education- UNICAMP) weather station. This system was developed by the Engineering Civil, Architecture and Urbanism College (FEC) with the support of Synchrotron Light Source Laboratory (LNLS), named fine and coarse particles sampler (AFG). With this system you can obtain the coarse and fine fractions, corresponding to the inhalable fraction top and bottom, respectively. The analytical technique employed was Synchrotron Radiation Total Reflection X-ray Fluorescence. In the studied period was not observed values higher than the limits established by Brazilian legislation concerns to total mass of particulate matter. In this work 16 elements were detected and quantified (S, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Ba and Pb). Statistical analysis as principal component analysis and cluster analysis were employed to group elements according their similarities in order to define the emission sources of pollutants. In the fine fraction the main emission source was soil dust responsible by 79% in the particulate matter. The vehicular emissions contributed with 13% and, industrial emissions represent 8%. The main emission source for coarse fraction was soil dust contributing with 57%, follow by vehicular emission with 30% and finally the industrial emissions with just 13%. The signature profiles of vehicular emission, burning of fuel oil and soil dust were compared with the profiles presented by other authors and in a general way show a good agreement Mestrado Saneamento e Ambiente Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Silvana Moreira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Os metais podem ser introduzidos no ambiente naturalmente pelo intemperismo dos minerais e por fontes não naturais como fertilizantes, pesticidas, combustão de carvão e óleo, emissões veiculares, mineração, fundição, refinamento e incineração de resíduos urbanos e industriais. Atualmente muitos estudos utilizam os bioindicadores, plantas ou animais capazes de apresentar respostas qualitativas e/ou quantitativas, quando expostas a substâncias poluentes. As árvores registram e incorporam no seu lenho, desenvolvido ano após ano, as impressões do meio abiótico, tornando possível o estudo das diferentes alterações ambientais, entre elas a poluição, ocorridas ao longo da vida dessas árvores. A possibilidade de datação dos anéis de crescimento do lenho das árvores, aliada à aplicação das informações registradas em sua estrutura para estudos ambientais e históricos deu início à ciência chamada de dendrocronologia. A espécie selecionada para o estudo foi a Tipuana tipu. O presente trabalho teve como objetivo principal a determinação do teor de metais tóxicos em amostras de anéis de crescimento de árvores da espécie Tipuana tipu, previamente datados, coletadas nas regiões da Lapa, Pompéia, Sumaré, Butantã na cidade de São Paulo, através da técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron. Foram realizadas coletas de anéis também no Campus da ESALQ/USP em Piracicaba (SP), local de pouco acesso e com baixo fluxo de veículos. Foram encontrados os seguintes elementos: K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Ba e Pb. Alguns elementos traços apresentaram concentrações acima das consideradas normais em determinados períodos. Na cidade de São Paulo, a amostra 2 do Campus do IPT no Butantã foi a que apresentou maior toxicidade, com concentrações acima do limite tolerável para os seguintes elementos: Ti, Cr, Fe, Cu, Zn, Rb, Sr e Pb. Para as amostras coletadas no Campus da ESALQ em Piracicaba, a amostra 2 apresentou concentrações mais elevadas para a maioria dos elementos quando comparada as outras quatro amostras coletadas no mesmo local, ultrapassando os limites de toxicidade para: Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Sr e Pb. Pelos resultados obtidos podemos considerar que os anéis de árvore de crescimento da espécie Tipuana tipu podem ser utilizados como bioindicadores da contaminação ambiental Abstract: Metals can be introduced in the environment naturally by the weathering of the minerals and by no natural sources as fertilizers, pesticides, oil and coal combustions, vehicular emissions, mining, foundry, refinement and incineration of urban and industrial wastes. Nowadays many studies use the bio-indicators, plants or animals capable to present qualitative and/or quantitative answers, when exposed to substances pollutant. Trees record and incorporate in their log, developed year after year, the impressions of the environment, becoming possible the study of the different environmental changes, including contamination, that have occurred over the life of these trees. The possibility to date the growth rings, combining with the information recorded in its structure to environmental and historical studies began to science called dendrochronology. The selected species, Tipuana tipu, of the Leguminosae family, is native of Argentina and Bolivia and was introduced in Brazil as ornamental. It is one of the most common trees in urban landscaping in Sao Paulo city. The present project has as main objective the determination of the content of heavy metals in samples of growth tree rings of Tipuana tipu, previously dated, collected in strategically locations of São Paulo, using Total Reflection X-Ray Fluorescence with Synchrotron Radiation (SR-TXRF). Samples were collected also in the Campus of ESALQ/USP, in Piracicaba (SP), local of little access and small flow traffic. The following elements were determined: K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Ba, Pb. Some trace elements present concentrations higher than considered as normal in some periods. In São Paulo city, sample 2 collected in IPT Campus, Butantã, showed the highest toxicity, with concentration above the tolerable limit for the elements: Ti, Cr, Fe, Cu, Zn, Rb, Sr and Pb. For the samples collected in the ESALQ Campus, Piracicaba city, the sample 2 present highest concentrations for the majority of the elements when compared to the others four samples collected at the same place, exceeding the toxicity limits for: Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Sr and Pb. By the results obtained we can considerate that growth tree rings of Tipuana tipu specie can be used as bioindicators of environmental contamination Mestrado Saneamento e Ambiente Mestre em Engenharia Civil

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A poluição do ar vem sendo objeto de estudo crescente nos últimos anos devido aos impactos causados ao meio ambiente e a saúde humana. Um dos poluentes que mais causam risco ambiental é o material particulado (MP) atmosférico, que é proveniente de inúmeras fontes, tanto naturais, como pólen, fungos bactérias, spray marinho e poeira do solo quanto antropogênicas, emissões originárias principalmente de veículos automotores e de segmentos industriais. Dentre as classes de MP, destaca-se o material particulado fino, que corresponde as partículas atmosféricas com diâmetro aerodinâmico menor ou igual a 2,5 micrômetros (MP2,5), cujos efeitos estão relacionados aos impactos no clima e na saúde humana. De acordo com inventário oficial de fontes de emissões ano base 2015 cerca de 90% de todo MP emitido no município de Belo Horizonte é de origem veicular, seguido de aproximadamente 6 % é originado por queimadas e 2% por indústrias. Devido a dinâmica da atmosfera, sabe-se que emissões lançadas em outros municípios da Região Metropolitana de Belo Horizonte podem estar influenciando a qualidade do ar de Belo Horizonte. Logo, este trabalho teve como objetivo coletar e determinar a composição química das amostras de MP2.5, bem como identificar as fontes emissoras potenciais de MP2,5. As amostragens de MP2,5 foram realizadas utilizando um amostrador de grande volume (AGV) com filtro de quartzo durante um ano (2017-2018) em uma região de intenso tráfego de veículos e pessoas da cidade de Belo Horizonte. Os filtros amostrados foram submetidos a análise por ativação neutrônica, método k0 aplicado a amostras cilíndricas, a qual determinou a composição química elementar presente no MP2,5 sem ser necessária a dissolução das amostras. Para a identificação das principais fontes de MP2,5, foi utilizado o modelo matemático Positive Matrix Factory (PMF) desenvolvido pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (United States Environmental Protection Agency - US-EPA) recomendado para estimar a contribuição das principais fontes de poluição do ar no material particulado. A maioria das 112 amostras coletadas de MP2,5 apresentou concentrações médias em 24 horas (padrão de curta exposição) acima do padrão nacional e das recomendações da Organização Mundial de Saúde (OMS), ou seja, concentrações de material particulado superiores a 25 g/m3. Através da ativação neutrônica, foram identificados vinte e três elementos (As, Au, Ba, Br, Ce, Co, Cr, Cs, Fe, Hf, La, Mo, Na, Rb, Sb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn) e, baseando-se na concentração elementar determinada, verificou-se quais seriam as possíveis fontes emissoras de material particulado por meio do fator de enriquecimento no PMF. Os resultados obtidos neste estudo indicam a contribuição de fonte geogênica devido a presença de U. Também confirmam trabalhos anteriores em que os aditivos utilizados nos automóveis são as fontes que mais contribuem para a formação de MP2,5 em Belo Horizonte, dando destaque a presença dos elementos químicos As, Au, Ba, Ce, Cs, La, Na, Rb, Sm, Ta, Tb, Th, Yb, Zn. A segunda fonte identificada pelo PMF corresponde a fontes de queima do combustível caracterizada pela presença dos elementos Br, Cr, Fe, Sb, Sc. Por fim, foi possível identificar as emissões veiculares, tais como Co, Hf e Mo. Air pollution has been the subject of growing studies in recent years due to the impacts caused to the environment and human health. One of the most critical pollutants is particulate matter (PM), which comes from natural sources such as pollen, marine spray, and soil dust, as well as anthropogenic sources, mainly from vehicles and industries. Among the PM classes, we highlight the fine particulate material, which corresponds to atmospheric particles with an aerodynamic diameter less than or equal to 2.5 micrometers (PM2.5), whose effects are related to impacts on climate and human health. According to the official inventory of sources of emissions base year 2015, about 90% of all PM issued in the city of Belo Horizonte is of vehicular origin, followed by approximately 6% originated by fires and 2% by industries. Due to the dynamics of the atmosphere, it is known that emissions launched in other municipalities in the Metropolitan Region of Belo Horizonte may be influencing the air quality of Belo Horizonte. Therefore, this work aimed to collect and determine the chemical composition of the MP2.5 samples, as well as to identify the potential sources of PM2.5 emissions. The PM2.5 samplings were performed using a large volume sampler (AGV) with a quartz filter during 2017 in a region of heavy traffic of vehicles and people in the city of Belo Horizonte. The sampled filters were analysed by neutron activation, k0 method applied to large samples, which determines the elemental composition present in the PM without the need to dissolve and destroy the sample. To identify the primary sources of PM, the Positive Matrix Factory (PMF) mathematical model was used, which was developed by the United States Environmental Protection Agency (US-EPA) and is recommended to estimate the participation of the primary sources of air pollution. The majority of the 112 PM2.5 samples collected showed average concentrations of particulate airborne matter (24 hours, short exposure standard) of 25 g/m3, value above the national standard and the recommendations of the World Health Organization (WHO). Twenty-three elements (As, Au, Ba, Br, Ce, Co, Cr, Cs, Fe, Hf, La, Mo, Na, Rb, Sb, Sc, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb and Zn) were identified by neutron activation analysis. Based on the determined elemental concentration, it was verified what the possible sources of particulate matter would be through the enrichment factor in the PMF. The results obtained in this study point out the contribution of geogenic source to PM2.5 due to presence of U. The outcomes confirm previous studies that the sources of additives used in vehicles are the ones that most contribute to the formation of PM2.5 in Belo Horizonte, highlighting the presence of chemical elements As, Au, Ba, Ce, Cs, La, Na, Rb, Sm, Ta, Tb, Th, Yb, Zn. The second source identified by the PMF was fuel exhaust characterized by the presence of the elements Br, Cr, Fe, Sb, Sc. Finally, it was possible to identify vehicle emissions, such as Co, Hf and Mo.

Submitted by Henrique Pereira (hpereira@ufam.edu.br) on 2020-05-21T14:25:46Z No. of bitstreams: 2 boletim_ATLAS COVID-19 vol 2 n 7 v3.pdf: 2061859 bytes, checksum: 12cdefdaa078d18a58417eb0326dbccc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Approved for entry into archive by DD BC (ddbc@ufam.edu.br) on 2020-05-21T20:24:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 boletim_ATLAS COVID-19 vol 2 n 7 v3.pdf: 2061859 bytes, checksum: 12cdefdaa078d18a58417eb0326dbccc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2020-05-21T20:24:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 boletim_ATLAS COVID-19 vol 2 n 7 v3.pdf: 2061859 bytes, checksum: 12cdefdaa078d18a58417eb0326dbccc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Como forma de compreender as transformações ocorridas no Amazonas por ocasião da pandemia, este Boletim apresenta estudos de diferentes áreas do conhecimento. A primeira análise revela que a dinâmica do transporte fluvial é capaz de explicar a difusão do vírus no interior. A queda histórica na venda de combustível foi verificada a partir dos dados da ANP, um indicador sensível do impacto na economia regional. A pesquisa desenvolvida pela UEA diagnostica que no comércio de Manaus, 85% das empresas foram total ou parcialmente paralisadas. O aeroporto internacional teve uma redução de 91,7% de passageiros em abril. A redução de consumo resultou em 11,3% a menos de lixo domiciliar, de acordo com dados da Semulsp. Por fim, uma análise do ar na capital, conclui que, após a adoção das medidas de isolamento, houve grande diminuição da quantidade de material particulado nocivo à saúde presente na atmosfera. As a way of understanding the changes that occurred in Amazonas during the pandemic, this report presents studies from different research fields. The first analysis reveals that the dynamics of river transport is capable of explaining the spread of the virus in the cities. The historic drop in fuel sales was verified using data from the ANP, a sensitive indicator of the impact on the regional economy. The research developed by UEA diagnoses that in Manaus trade, 85% of the companies were totally or partially paralyzed. The international airport register a 91.7% reduction in passengers in April. The reduction in consumption resulted in 11.3% less household waste, according to data from Semulsp. Finally, an analysis of the air in the capital, concludes that, after the adoption of the isolation measures, there was a great decrease in the amount of particulate material harmful to health present in the atmosphere. 3 Sim

SILVA, Alexandre Valença do Nascimento, também é conhecido em citações bibliográficas por: ​VALENÇA, Alexandre do Nascimento Silva CAPES As fontes veiculares têm uma participação acentuada na degradação da qualidade do ar, principalmente nos grandes centros urbanos onde houve um crescimento da frota veicular e redução de áreas verdes, que foram substituídas por prédios, indústrias, vias, entre outros. A presença de vegetação nas cidadescontribui com a absorção de poluentes atmosféricos e diminuição das ilhas de calor. Este trabalho teve como objetivo analisar a concentração dos gases poluentes na baixa atmosfera emitidos por veículos automotivos na cidade do Recife-PE. Foram utilizados dados anuais de 1990 a 2018 da frota veicular de Recife disponibilizados pelo DETRAN, taxas de emissão de CO e CO2 por ano de fabricação veicular pelo PROCONVE, valores médios da distância percorrida por veículo em Km peloInventário Rodoviário do MMA, e fatores de deteriorização dos veículos pela CETESB. Estimou-sea massa total de CO e CO2 emitida pela frota da cidade. Um dispositivo utilizando a plataforma Arduíno foi construído e calibrado para as medições de CO e CO2 atmosférico. Tambémse realizou medições de CO e CO2 em três pontos da cidade: 1- com fluxo veicular e sem arborização (Av. Agamenon Magalhães); 2- com fluxo veicular e com arborização (BR 232); e 3-sem presença veicular e com arborização (Parque da Jaqueira), durante o verão e inverno. Os resultados mostraram que apesar dos avanços tecnológicos para redução de emissão de poluentes, houve um crescimento das concentrações anuais de CO e CO2 ocasionados pelo aumento (334%) da frota veicular em Recife. O aparelho construído para as medições atmosféricas apresentou-se eficiente. Constatou-se que nos dois pontos (1 e 2) com fluxo veicular apresentaram valores de CO e CO2 elevados durante a semana e valores baixosno final de semana, enquanto no ponto 3 o CO2 foi inferior em relação aos pontos 1 e 2, evidenciando a importância da presença de vegetação na absorção de CO2, e consequentemente para minimizar os impactos dos gases do efeito estufa sobre o meio. Vehicle sources play a major role in the degradation of air quality, especially in large urban centers where there has been an increase in the vehicle fleet and a reduction in green areas, which have been replaced by buildings, industries, roads, among others. The presence of vegetation in cities contributes to the absorption of atmospheric pollutants and a decrease in heat islands. This work aimed to analyze the concentration of pollutant gases in the low atmosphere emitted by automotive vehicles in the city of Recife-PE. Annual data from 1990 to 2018 of the vehicular fleet in Recife made available by DETRAN, emission rates of CO and CO2 per year of vehicular manufacture by PROCONVE, average values of distance traveled per vehicle in km by the MMA Inventory, and deterioration factors were used vehicles by CETESB. The total mass of CO and CO2 emitted by the city fleet was estimated. A device using the Arduino platform was built and calibrated for CO and atmospheric CO2 measurements. CO and CO2 measurements were also carried out at three points in the city: 1- with vehicular flow and without afforestation (Av. Agamenon Magalhães); 2- with vehicular flow and afforestation (BR 232); and 3-without vehicular presence and with afforestation (Parque da Jaqueira), during summer and winter. The results showed that despite technological advances to reduce pollutant emissions, there was an increase in the annual concentrations of CO and CO2 caused by the increase (334%) of the vehicle fleet in Recife. The device built for atmospheric measurements was efficient. It was found that in the two points (1 and 2) with vehicular flow they presented high values of CO and CO2 during the week and low values in the weekend, while in point 3 the CO2 was lower in relation to points 1 and 2, showing the importance of the presence of vegetation in the absorption of CO2, and consequently to minimize the impacts of greenhouse gases on the environment.

A qualidade ambiental de cooperativas de materiais recicláveis pode ser comprometida pela presença de material particulado atmosférico (MP) e bioaerossóis em suspensão no ar. Assim, este trabalho teve como objetivo analisar a exposição a esses poluentes em trabalhadores de uma cooperativa em Londrina, Paraná. E, ainda, inferir sobre a existência de associação dessa exposição com níveis de marcadores inflamatórios sanguíneos desses trabalhadores em comparação a uma população controle da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). A aplicação de questionário e a coleta de amostras de sangue foram feitas em novembro de 2018 com a participação de 64 voluntários, sendo 40 trabalhadores da cooperativa (grupo exposto) e 24 alunos e funcionários da UTFPR (grupo controle). As amostragens do MP e dos bioaerossóis ocorreram nos períodos da manhã e da tarde de 18 a 22 de fevereiro de 2019 em quatro pontos: em uma sala de aula (P1) e no ambiente externo (P2) da UTFPR, em um dos barracões de processamento de resíduos (P3) e no ambiente exterior (P4) da cooperativa. A amostragem de MP foi feita com o equipamento Met One 831 ao fluxo de 2,83 L.min-1 e por 60 minutos em cada ponto. Para a coleta dos bioaerossóis foi utilizada a técnica passiva de sedimentação espontânea (primeira etapa) com tempo de exposição das placas de Petri (em triplicata) de 10 minutos em cada ponto. O cálculo da sua concentração em Unidades Formadoras de Colônias por metro cúbico de ar (UFC.m-3 ) deu-se por meio das razões entre as amostragens ativa e passiva (segunda etapa). Em seguida, a caracterização morfotintorial e o microcultivo foram efetuados para as colônias isoladas de bactérias e fungos, respectivamente. Constatou-se que o P3 é o local com a maior contaminação do ar com valores médios mais elevados de 699,3 µg.m-3 para MP10, 29,3 µg.m-3 para MP2,5 e 1.838,5 UFC.m-3 para as bactérias no período da manhã. Para os fungos, o P2 foi o local com a concentração média mais alta de 4.285,0 UFC.m-3 à tarde. As relações das concentrações do ambiente interno pelo externo (I/E) indicaram a grande influência de fontes internas nos resultados de MP2,5, MP4,0, MP10 e bactérias no P3. As bactérias Gram-positivas e os fungos Aspergillus spp. foram predominantes dentre as colônias isoladas. Os resultados dos questionários mostraram que o grupo exposto é o mais afetado por diversos sintomas e problemas de saúde, entretanto, não foram encontrados riscos à saúde entre as variáveis do sangue e a exposição significativa aos poluentes dos trabalhadores da cooperativa. Duas suposições para esses resultados são a hipótese da higiene e a liberação de receptores solúveis, contudo análises futuras são necessárias para resultados mais conclusivos. The environmental quality of materials recycling facilities (MRF) may be compromised by the presence of atmospheric particulate matter (PM) and airborne bioaerosols. Thus, this study aimed to analyze the exposure to these pollutants of workers of a MRF in Londrina, Paraná. In addition, to infer about the existence of association of this exposure with levels of blood inflammatory markers of these workers compared to a control population of the Federal University of Technology – Paraná (UTFPR). Questionnaires and blood samples were collected in November 2018 with the participation of 64 volunteers, 40 MRF workers (exposed group) and 24 UTFPR students and employees (control group). PM and bioaerosol samplings occurred in the morning and afternoon from February 18 to 22, 2019 at four sampling sites: in a classroom (P1) and outdoors (P2) at UTFPR, in one of the waste processing sheds (P3) and in the outdoor environment (P4) of the MRF. PM sampling was performed with the Met One 831 mass monitor at a flow rate of 2.83 L.min-1 and for 60 minutes at each site. For the collection of bioaerosols the passive settle plate method (first stage) was used with an exposure time of the agar Petri dishes (in triplicate) of 10 minutes at each sampling site. Its concentration in Colony Forming Units per cubic meter of air (CFU.m-3) was calculated by the ratios between active and passive sampling (second stage). Then, Gram staining and slide culture techniques were performed for the isolated colonies of bacteria and fungi, respectively. P3 is the site with the highest air contamination with the highest average values of 699.3 µg.m-3 for PM10, 29.3 µg.m-3 for PM2.5 and 1,838.5 CFU.m-3 for bacteria in the morning. For fungi P2 was the place with the highest average concentration of 4,285.0 CFU.m-3 in the afternoon. The ratios of indoor to outdoor (I/O) concentrations indicated the large influence of indoor sources on the results of PM2.5, PM4.0, PM10, and bacteria in P3. Gram-positive bacteria and Aspergillus spp. fungi were predominant among the isolated colonies. The results of the questionnaires showed that the exposed group is the most affected by several symptoms and health problems, however, no health risks were found among blood variables and the significant exposure to pollutants of the MRF workers. Two assumptions for these results are the hygiene hypothesis and the release of soluble receptors, nevertheless further analyses are necessary for more conclusive results.

Orientador: Prof. Dr. Carlos Itsuo Yamamoto Coorientador: Prof. Dr. Ricardo H. Moreton Godoi Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa : Curitiba, 08/07/2020 Inclui referências: p. 93-100 Área de concentração: Poluição Atmosférica Resumo: A atividade industrial é considerada uma das atividades econômicas de maior potencial poluidor, diante da complexidade do conhecimento da origem das emissões dos poluentes e do seu monitoramento, o que justifica a carência de dados e informações sobre essas emissões específicas. O material particulado (MP) é um dos principais poluentes atmosféricos e a exposição a níveis elevados vem sendo associada a efeitos na saúde humana, como doenças respiratórias e cardiovasculares, principalmente ao MP fino (MP2,5). A legislação brasileira regulamentadora das emissões atmosféricas mostra-se mais rigorosa, compreendendo também restrições para as emissões do MP2,5. Existem indicativos de que as atividades realizadas pelo Complexo Portuário de Tubarão, em Vitória/ES, tenham potencialidade para emitir e/ou ressuspender MP2,5 para a atmosfera, sendo transportado para cidades do entorno, impactando a saúde da população. Este estudo objetiva avaliar a poluição atmosférica por MP2,5 próximo às atividades do complexo minero-siderúrgico portuário, nas operações de transporte, armazenamento, carga, descarga e processamento de minério de ferro e obter uma avaliação inicial dessas emissões na cidade de Vitória. As amostras de MP2,5 foram analisadas por Gravimetria, Fluorescência de Raios-X e Transmissômetro Óptico com o objetivo de quantificar as concentrações de MP2,5, os elementos que o compõe e a fração de Carbono Negro (CN). O Fator de Enriquecimento (FE) foi calculado pelas concentrações obtidas para cada elemento, relacionadas com as concentrações deles na natureza. A maioria dos elementos estavam enriquecidos, mostrando que a região de estudo está sob grande presença de atividades antropogênicas. A Análise de Componentes Principais Absoluta (APCA) foi aplicada com o intuito de determinar as fontes do MP2,5. Avaliou-se os riscos carcinogênico e não carcinogênico das concentrações elementares na saúde humana pela exposição crônica ao MP2,5. Com as amostragens realizadas na orla (ambiente externo) e em um apartamento (ambiente interno), comparou-se as concentrações nesses dois ambientes pela razão Interno/Externo (I/E). Utilizando as concentrações de MP2,5, CN e elementos, com a APCA foi possível determinar 3 fontes de MP2,5 para o ambiente externo, sendo solo e veicular (4,0%), veicular (61,6%) e minero-siderúrgica (3,0%) e 4 fontes para o ambiente interno, sendo solo (23%), veicular (34%), minero-siderúrgica (12,2%) e queima de óleo combustível (5,4%). A avaliação de risco à saúde apresentou risco insignificante para efeitos não carcinogênicos e risco de 100 pessoas em 1.000.000 desenvolverem câncer ao longo da vida pela exposição ao MP2,5, sendo 81 delas devido à exposição ao Cr (VI). Os resultados da APCA e FE apontam para fontes majoritárias veiculares e minerosiderúrgicas para a poluição na região de Vitória, com concentração média externa de 5,7 ?g.m-3 e interna de 6,5 ?g.m-3. Os resultados encontrados indicam que as atividades do Complexo Portuário de Tubarão emitem e/ou ressuspendem MP2,5 para a atmosfera local e, comprovadamente, causam efeitos deletérios à saúde humana. Assim, esse estudo serve de base para qualquer indústria química que possa poluir, emitindo e/ou ressuspendendo MP2,5 como mineradoras e siderúrgicas, mas também cimenteiras, agroindústrias, papel e celulose, indústrias que realizam queima de combustível em caldeiras, etc. Palavras-chave: Poluição atmosférica. Material particulado fino. Indústria química. Mineração. Siderúrgica. Qualidade do ar. Legislação. Porto de Tubarão. Fontes antropogênicas. Saúde humana. Abstract: Industrial activity is considered one of the most polluting economic activities, given the complexity of the knowledge of the source of pollutant emissions and their monitoring, which justifies the lack of data and information on these specific emissions. Particulate matter (PM) is one of the main atmospheric pollutants and exposure to high levels has been associated with effects on human health, such as respiratory and cardiovascular diseases, mainly to fine PM (PM2.5). The Brazilian legislation that regulates atmospheric emissions appears to be stricter, comprising restrictions for the emissions of PM2.5. There are indications that the activities carried out by the Tubarão Port Complex, in Vitória / ES, have the potential to emit and / or resuspend MP2.5 into the atmosphere, being transported to the surrounding cities, impacting the population's health. This study aims to assess atmospheric pollution by PM2.5 close to the port mining and steel complex's activities, in the transport, storage, loading, unloading and processing of iron ore and to obtain an initial assessment of these emissions in the city of Vitória. Samples of PM2.5 were analyzed by Gravimetry, X-Ray Fluorescence and Optical Transmissometer with the objective of quantifying as PM2.5, the elements that compose and the fraction of Black Carbon (BC). The Enrichment Factor (EF) was calculated by the concentrations obtained for each element, related to their concentrations in nature. Most of the elements were enriched, showing that the study region is under a significant presence of anthropogenic activities. The Absolute Principal Component Analysis (APCA) was applied to determine the sources of PM2.5. The carcinogenic and noncarcinogenic risks of elementary concentrations in human health were assessed by chronic exposure to PM2.5. With the samplings carried out on shore (outdoor environment) and in an apartment (indoor environment), the concentrations in these two environments were compared for the Indoor / Outdoor ratio (I/O). Using the concentrations of PM2.5, BC and elements, with APCA it was possible to determine 3 sources of PM2.5 for the outdoor environment, being soil and vehicular (4.0%), vehicular (61.6%) and mining-steel (3.0%) and 4 sources for the indoor environment, being soil (23%), vehicular (34%), mining and steel (12.2%) and burning of fuel oil (5.4%). The health risk assessment presented an insignificant risk for non-carcinogenic effects and a risk of 100 people in 1,000,000 developing cancer throughout their lives from exposure to PM2.5, 81 of them due to exposure to Cr (VI). The APCA and EF results point to major vehicular and mining-steel sources for pollution in the Vitória region, with an average outdoor concentration of 5.7 ?g.m-3 and an indoor concentration of 6.5 ?g.m-3. The results found indicate that Tubarão Port Complex activities emit and/or resuspend PM2.5 into the local atmosphere and, evidently, cause injure to human health. Thus, this study serves as a basis for any chemical industry that can pollute, emitting and/or resuspending PM2.5 as mining and steel companies, but also cement companies, agro-industries, paper and cellulose, industries that burn fuel in boilers, etc. Key-words: Air pollution. Fine particulate matter. Chemical industry. Mining. Steel. Air quality. Legislation. Tubarão Port. Anthropogenic sources. Human health.

Orientador: Prof. Dr. Marcelo Risso Errera Coorientador: Dr. Luiz Carlos Daemme Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa : Curitiba, 09/04/2020 Inclui referências: p. 96-102 Resumo: Os inventários de emissão veicular são ferramentas importantes para compreender os problemas de qualidade do ar no ambiente urbano. O presente trabalho propõe plataforma de avaliação de emissões veiculares, embasada no modelo de transportes 4 etapas e em dados de pesquisa Origem/Destino (O/D), para avaliar cenários de políticas públicas de mobilidade urbana. Como estudo de caso, foi considerada as emissões geradas por viagens de automóvel em Curitiba-PR, utilizando dados da Pesquisa O/D conduzida na região metropolitana do município. Visando comparar os resultados nas emissões utilizando o modelo de transportes proposto, foram estimadas as emissões veiculares utilizando o modelo de transportes comercial adotado pela Prefeitura de Curitiba (desenvolvido através do software VISUM). A estimativa das emissões adotou a abordagem bottom-up, agregando dados em escala veicular (distribuição de idade da frota, categoria de veículo, tipos de combustível), padrões de viagem pelo API (Application Programming Interface) da Google (velocidades médias e rotas preferenciais) e os processos emissores (emissões por exaustão). Foram estimadas emissões para monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxidos de nitrogênio (NOx) e hidrocarbonetos do tipo não metano (NMHC). O estudo apresentou aplicações do modelo proposto para diferentes cenários de mobilidade urbana: mudanças de fatores de emissão, que considera maior efeito da degradação dos veículos mais antigos; alterações na idade máxima da frota circulante, bem como incremento de veículos em circulação, tanto movidos à combustível fóssil como elétricos. Os resultados mostraram que os padrões macroscópicos de fluxo viário do modelo proposto foram similares ao modelo adotado pela Prefeitura de Curitiba, apesar de concentrar maior fluxo nas principais vias arteriais do município. As aplicações de cenários sugeriram que medidas de restrição de frota de idade superior a 20 ou 30 anos podem reduzir os níveis de emissões em 8-40% para os compostos estudados. A variação nos fatores de emissão resultaram em uma mudança nas emissões em 24%, 44.5%, 32% para CO, NMHC e NOx, respectivamente; mostrando o efeito da degradação dos veículos e motores sobre as emissões globais. Os cenários de aumento da frota circulante indicaram aumento das emissões, seja a partir da inserção de veículos a combustão interna ou elétricos - neste último caso, verificou-se aumento das emissões devido ao impacto da diminuição da velocidade média dos veículos a combustão interna. Mostrou-se a viabilidade do emprego de dados do tipo Origem/Destino para estimativa das emissões, assim como a importância da avaliação dos cenários das emissões em escala espacial e temporal. Palavras-chaves: Emissões veiculares, Modelo de transportes 4 etapas, Pesquisa Origem-Destino, Poluição Atmosférica. Abstract: Vehicle emissions inventories are important tools to understand air quality impacts on the urban environment. This work proposes a platform for vehicle emissions estimation, based on the 4 stages transportation model and Origin/Destination (O/D) survey data, to evaluate scenarios of public policies on urban mobility. As a case study, emissions from passenger cars were estimated in Curitiba-PR, using data from O/D survey conducted in the Municipality's Metropolitan Region. To compare the emissions from this study's transportation model, the study estimated the emissions from Curitiba's City Hall model (generated from VISUM model). The estimation adopts a bottom-up approach, aggregating data at the vehicle level (age distribution of fleet, category of vehicles, types of fuel), trips patterns from Google Directions API (Application Programming Interface) (average speeds, preferential routes) and emission processes (hot exhaust emissions). The pollutants estimated were carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), methane (CH4), nitrogen oxides (NOx) and non-methane hydrocarbons (NMHC). This work included applications of the proposed model for different scenarios of urban mobility: changes on emission factors, which considers the effect of higher degradation on old fleet emissions; limitation on the maximum age of fleet; as well as an increment of vehicle flow, powered by fossil fuels and electric. Results showed that the macroscopic patterns of traffic flow were similar between this study's and Curitiba's City Hall transport model, despite differences in the number of vehicles circulating on main roads. The scenario analysis suggested that a policy restricting the maximum vehicle age up to 20 or 30 years could reduce emission levels by 8-40% for the studied pollutants. A change on emission factors resulted in a variation of 24%, 44.5%, 32% for CO, NMHC and NOx emissions, respectively; showing the effects of vehicle and engine's degradation on global emissions. The scenarios of fleet increase indicated an increase in emissions, either from the insertion of internal combustion or electric vehicles - in the latter case, there was an increase in emissions due to the impact of the decrease in the average speed of internal combustion vehicles. The possibility of using Origin/Destination data to estimate vehicle emissions was shown, as well as the importance of evaluating emissions on spatial and temporal resolution. Key-words: Vehicular Emissions, 4 Stages Transportation Model, Origin-Destination Survey, Atmospheric Pollution.

Orientador: Simone Andréa Pozza Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia Resumo: O material particulado (MP) é um poluente atmosférico muito estudado pela comunidade científica, pelo fato de ser um potencializador de doenças cardiorrespiratórias, cânceres, irritações nos olhos, dentre outras. Tal poluente pode ser proveniente da emissão veicular, combustão de biomassa vegetal, indústrias (químicas e outras), etc. Nesse sentido, é importante avaliar períodos de ocorrência de altas concentrações ou episódios de MP10 (material particulado com diâmetro até 10 µm), com o propósito de definir e avaliar as principais possíveis fontes destes eventos. Os dados de concentração do MP10 foram obtidos da estação automática de monitoramento, da CETESB, na cidade de Limeira (SP). Para análise dos episódios, foi utilizada a ferramenta estatística Análise de Regressão de Trajetória (ART), onde a variável dependente é a concentração do poluente atmosférico (MP10), em episódios de alta concentração, e as variáveis independentes são o tempo de residência da massa de ar, sobre cada uma das nove regiões determinadas, baseadas nas trajetórias obtidas pelo modelo HYSPLIT. Os resultados apontam que outono, inverno e primavera foram as estações em que ocorreram mais episódios, principalmente nos meses de abril/2016, junho e setembro/2017. Isso, possivelmente, devido aos baixos índices de precipitação nos referidos períodos. Além disso, a ART foi capaz indicar que as massas de ar de regiões locais foram as que mais contribuíram com os episódios de alta concentração do MP10 para o período estudado, totalizando 55%, o que possibilita indicar as emissões veiculares e indústrias próximas à cidade de Limeira, como as principais possíveis fontes Abstract: Particulate matter (PM) is an air pollutant widely studied by the scientific community because it is a potentiator of cardiorespiratory diseases, cancers, eye irritation, among others. Such pollutant may come from vehicular emission, combustion of plant biomass, industries (chemical and others), etc. In this sense, it is important to evaluate periods of occurrence of high concentrations or episodes of PM10 (particulate matter up to 10 µm in diameter), in order to define and evaluate the main possible sources of High-PM10 episodes in the city of Limeira (SP). For the analysis of the episodes, the Statistical Trajectory Regression Analysis (TRA) tool was used, where the dependent variable is the atmospheric pollutant concentration (PM10), in days with High-PM10 episodes and the independent variables are the air mass residence time, over each of the nine determined regions based on the trajectories obtained by the HYSPLIT model. The results indicate that autumn, winter and spring were the seasons that had the most episodes, especially in April/2016, June and September/2017, possibly due to the low precipitation rates in this period. In addition, the TRA was able to indicate that the local regions were the ones that contributed the most with air masses for the studied period, totaling 55%, which makes it suggest to indicate vehicle and industrial emissions near the city of Limeira, as the main possible sources Mestrado Ambiente Mestre em Tecnologia CAPES 001

Orientadora: Profa. Dra. Arislete Dantas de Aquino Coorientador: Prof. MSc. Mauricy Kawano Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o SENAI-PR e a Universität Stuttgart. Defesa : Curitiba, 17/11/2020 Inclui referências: p. 98-112 Resumo: A poluição atmosférica nos dias atuais é um grande desafio e trata-se de um grave problema ambiental. Levantamentos sobre emissões atmosféricas que sejam atualizados e disponibilizados frequentemente são escassos, o que compromete a sua aplicabilidade como instrumento de avaliação, gestão e licenciamento ambiental. O objetivo deste trabalho é apresentar um inventário de emissões atmosféricas de material particulado (MP), monóxido de carbono (CO) e óxidos de nitrogênio (NOx) de indústrias licenciadas instaladas em Guarapuava-PR e a elaboração de mapas de níveis de poluição atmosférica, para apresentá-los como ferramenta de gestão ambiental. Dados de fontes de emissão foram obtidos por meio de licenças ambientais dos empreendimentos. As cargas dos poluentes foram estimadas por meio dos fatores de emissão do AP-42. A distribuição espacial das fontes de emissão e respectivos níveis de poluição estimados, foi efetuada em um Sistema de Informação Geográfica (SIG). Para a geração dos mapas de calor foi adotada a densidade de Kernel. O método geoestatístico de Kriging permitiu a interpolação entre dados de poluição e localização. Uma Análise de Componentes Principais (ACP) foi utilizada para avaliar a distribuição dos valores das cargas de MP, CO e NOx. Foram obtidas informações de 174 fontes emissoras de poluentes atmosféricos, distribuídas entre fontes fugitivas (39%) e pontuais (61%). As estimativas de emissões ocorreram para 46 fontes pontuais, as quais dispunham de informações apropriadas em suas licenças ambientais, resultando em cargas totais de CO de 298,36 kg/h, para NOx 989,93 kg/h e para MP 243,07 kg/h. As maiores cargas de MP e NOx estiveram associadas às usinas de asfalto que empregam óleo de xisto na combustão e de CO à indústria de papel e celulose que utiliza a madeira. Apesar da predominância no uso de materiais derivados de madeira na combustão industrial, a discrepância evidenciada para as emissões de MP e NOx, vinculadas ao uso do óleo de xisto, indicou o elevado potencial poluidor deste combustível. A maior concentração das fontes pontuais ocorreu na região urbana, contudo, as áreas mais críticas de nível de MP, CO e NOx previstas, encontram-se em sua maioria, fora do perímetro urbano. Ainda assim foram evidenciados receptores de maior sensibilidade (centros educacionais, unidades de saúde, áreas verdes e praças) que estão situados sob influência relevante de fontes de emissão na área urbana. A análise dos resultados ressalta a importância de se considerar a variável espacial quando se trata de poluição atmosférica, para evitar que se desprezem aspectos relevantes. Ficou evidente que o elevado potencial poluidor de um empreendimento pode superar o grau de impacto de um aglomerado de fontes. O produto obtido neste estudo é proposto como ferramenta para avaliar a condição locacional de novos empreendimentos e contribuir para decisões coerentes sobre novos processos de licenciamento e gestão ambiental local. Este material tem potencial para auxiliar em investigações de conformidade, decisões em licenciamentos ambientais e no estabelecimento de critérios de permissão de operação industrial. Abstract: Air pollution today is a major challenge and a serious environmental problem. Surveys on atmospheric emissions that are frequently updated and made available are scarce, compromising their applicability as an instrument for environmental assessment, management, and licensing. The objective of this work is to present an inventory of atmospheric emissions of particulate matter (PM), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx) from licensed industries installed in Guarapuava-PR and the preparation of maps of atmospheric pollution levels to present them as an environmental management tool. Data on emission sources were obtained through environmental project licenses. Pollutant loads were estimated using the AP-42 emission factors. Were used a Geographic Information System (GIS) for the spatial distribution of the emission sources and respective levels of pollution estimated. Kernel density was adopted for the generation of heatmaps. Kriging's geostatistical method allowed the interpolation between pollution and location data. A Principal Component Analysis (PCA) was used to assess PM, CO, and NOx loads' distribution values. Information was obtained from 174 sources of air pollutants, distributed among fugitive (39%) and punctual sources (61%). Emissions estimates were made for 46 punctual sources, which had appropriate information in their environmental licenses, resulting in 298.36 kg/h for CO, 989.93 kg/h for NOx, and 243.07 kg/h for PM. The highest charge of PM and NOx were associated with asphalt plants that use shale oil for combustion and CO to the paper and cellulose industry that uses wood. Despite the predominance of using wood-derived materials in industrial combustion, the discrepancy evidenced for PM and NOx emissions, linked to the use of shale oil, indicated the high polluting potential of this fuel. The highest concentration of punctual sources occurred in the urban region. However, the most critical PM, CO, and NOx levels foreseen are mostly located outside the urban perimeter. Even so, receptors of greater sensitivity (educational centers, health units, green areas, and squares) were found to be located under relevant influence from emission sources in the urban area. The results' analysis highlights the importance of considering the spatial variable for atmospheric pollution to avoid neglecting relevant aspects. It was evident that the high polluting potential of an enterprise can overcome the degree of impact of a cluster of sources. The product obtained in this study is proposed as a tool to assess the locational condition of new projects and contribute to coherent decisions about new licensing and local environmental management processes. This material has the potential to assist in compliance investigations, environmental licensing decisions, and the establishment of industrial operation permission criteria.

A poluição atmosférica tem se intensificado ao longo dos anos, atrelado a ela destaca-se o material particulado como um dos principais condicionantes dessa poluição, este material pode ser emitido por fontes naturais e antrópicas. Nos ambientes urbanos o tráfego de veículos é um dos grandes responsáveis por sua emissão. Há uma gama extensa de problemas relacionados a exposição a poluentes atmosféricos tanto para a saúde humana (doenças respiratórias e cardiovasculares) quanto para o meio ambiente (provocando alterações na morfologia, nos parâmetros bioquímicos e nos aspectos fisiológicos dos vegetais). O objetivo deste trabalho foi realizar a avaliação de metais presentes em material particulado atmosférico na fronteira Brasil e Paraguai, no município de Foz do Iguaçu, Paraná. As concentrações atmosféricas dos elementos Fe, Al, Ca, K, Na, Mg, Zn, Cr, Cu, Pb, Mn e Cd, na fração MP10, foram determinadas em extratos acidificados dos filtros usando as técnicas de ICP-OES. As amostras foram coletadas em dois períodos distintos, verão, geralmente úmido, e inverno, predominantemente seco, utilizando um amostrador de grande volume (Hi-vol). Os resultados revelaram que a região de estudo tem a composição do MP fortemente atrelada a fontes naturais, porém sofre influência diretamente de fontes antrópicas. A concentração dos elementos variou conforme o período de amostragem. No inverno houve uma maior presença de metais, com exceção do Ca, Pb e Na. Por fim, analisando as trajetórias de massas de ar foi observado que determinados componentes do material particulado podem ser provenientes de outras localidades para a região de estudo. Atmospheric pollution has intensified over the years, along with-it particulate matter is a major conditioner of this pollution, emitted by natural and anthropogenic sources. In urban environments, vehicle traffic is a major contributor to its emission. There is a wide range of problems related to exposure to atmospheric pollutants, both for human health (respiratory and cardiovascular diseases) and the environment (causing changes in plant morphology, biochemical parameters and physiological aspects). The aim of this study was to characterize the metallic species present in atmospheric particulate matter at the Brazil and Paraguay border, in Foz do Iguacu city - Paraná. The atmospheric concentrations of Fe, Al, Ca, K, Na, Mg, Zn, Cr, Cu, Pb, Mn and Cd elements in the MP10 fraction were determined in acidified filter extracts using ICP-OES techniques. Samples were collected in two distinct periods, summer, usually humid, and winter, predominantly dry, using a large volume sampler (Hi-vol). The results showed that the study region has the PM composition strongly linked to natural sources but is directly influenced by anthropic sources. The concentration of the elements varied according to the sampling period. In winter there was a higher presence of metals, except for Ca, Pb and Na. Finally, analyzing the air mass trajectories, noted that certain particulate material components may come from other locations to the study region.

Submitted by Fernanda Lopes Okido Hashimoto (feokido@yahoo.com.br) on 2019-09-24T14:59:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Fernanda - Repositório.pdf: 2798243 bytes, checksum: d262bd45b67d3a511bf298222b11cd50 (MD5) Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2019-09-24T19:45:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 hashimoto_flo_me_guara.pdf: 2798243 bytes, checksum: d262bd45b67d3a511bf298222b11cd50 (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-24T19:45:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 hashimoto_flo_me_guara.pdf: 2798243 bytes, checksum: d262bd45b67d3a511bf298222b11cd50 (MD5) Previous issue date: 2019-07-29 O ecossistema amazônico é impactado fortemente pelas queimadas no período da estação seca com as emissões de poluentes na atmosfera. Os efeitos sobre a saúde das populações, especialmente na região do arco do desmatamento, tem sido objeto de recentes estudos. O objetivo do presente estudo é avaliar a distribuição espacial dos focos de queimadas, da morbidade por doenças cardiovasculares, e das concentrações dos poluentes PM2,5 e CO, no estado do Tocantins. Foi desenvolvido estudo ecológico com ferramentas da análise espacial. A análise utilizou o estimador de Kernel e índice de Moran (Im), além de mapas temáticos e correlação de Spearman (rs) entre as variáveis. O geoprocessamento utilizou o programa TerraView 4.2.2. Foram encontradas altas taxas de queimadas no estado e forte associação entre as queimadas e o coeficiente de Gini (rs = 0,30 e p-valor < 0,01). Foi encontrada correlação significativa entre concentrações de monóxido de carbono e internações por doenças do aparelho circulatório (rs = 0,18 e p-valor < 0,05). O índice de Moran para focos de queimadas foi Im = 0,28 com p-valor = 0,01. Foram identificadas cidades que necessitam de prioridade de intervenções. Conclui-se que é necessária uma maior fiscalização ambiental quanto ao controle de queimadas, inclusive nas áreas de preservação ambiental. The Amazonian ecosystem is strongly impacted by the forest fires in the dry season with emissions of pollutants into the atmosphere. The effects on population health, especially in the deforestation arc region, have been the subject of recent studies. The goal of the present study is to evaluate the spatial distribution of forest fires, cardiovascular disease morbidity, and PM2,5and CO pollutant concentrations in the state of Tocantins. An ecological study was developed with spatial analysis tools. The Kernel estimator and the Moran index (Im) were used as spatial analysis techniques, as well as thematic maps and Spearman correlation (rs) between the variables for the analysis of the results. The geoprocessing was development through the program TerraView 4.2.2. High forest fires rates in the state and strong association with the Gini coefficient (rs = 0.30 and p-value

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A industrialização e o crescimento exponencial da população são diariamente acompanhados por impactos significativos no meio ambiente, bem estar e saúde humana. Atuando como grandes contribuintes, os poluentes emitidos por veículos automotores estão presentes na atmosfera, se dispersando e agindo como vilões invisíveis. Neste contexto, o estudo da dispersão dos poluentes atmosféricos auxilia na criação de soluções que possam melhorar qualidade de vida da população. No Brasil, pesquisas relacionadas ao tema ainda são poucas, e dados de monitoramento da qualidade do ar não são registrados com frequência. Visando ampliar o entendimento da dispersão de poluentes atmosféricos em Ponta Grossa, cidade que ocupa quinto lugar em números de automóveis no Paraná, esta pesquisa se apresenta como pioneiro no estudo da dispersão do monóxido de carbono (CO), em uma microrregião urbana no centro da cidade, além de contemplar uma projeção de cenário futuro considerando a troca da frota de ônibus atual para elétricos. No local simulado há uma grande circulação de pedestres e uma estação de monitoramento da qualidade do ar. A vazão mássica de CO nas vias simuladas foi calculada baseada em fatores de emissões da literatura e na contagem manual do fluxo de veículos no local. As simulações foram realizadas utilizando uma ferramenta de fluidodinâmica computacional (CFD), o software comercial ANSYS/FluentTM 19.1. Com os resultados, foi possível obter visualizações das condições fluidodinâmicas no local, demonstrando possíveis acúmulos de poluentes devido a recirculações e características do vento na região. Os resultados de concentração do CO apresentam valores em torno de 15 ppm, considerando uma altura de 1,5 m em relação ao solo, superiores ao valor de 9 ppm, considerado limite de acordo com os padrões da qualidade do ar nacionais. Na projeção do cenário futuro, com a substituição de todos os ônibus convencionais que circulam no local para ônibus elétricos, foi obtida uma redução de até 8,5% nas emissões de CO, o que implica na possível melhoria da qualidade do ar respirado pela população local. Industrialization and the exponential population growth are daily accompanied by significant impacts on the environment, well-being and human health. Acting as major contributors, pollutants emitted by motor vehicles are present in the atmosphere, dispersing and acting as invisible villains. In this context, the study of air pollutants dispersion helps to create solutions that can improve the population’ life quality. In Brazil, there are still few researches related to the subject, and air quality monitoring data are not frequently obtained. Aiming to broaden the understanding of atmospheric pollutants dispersion at Ponta Grossa, city that occupies 5th place in car numbers at Paraná state, this research presents itself as a pioneer in the study of carbon monoxide (CO) at an urban micro region downtown. Also contemplating a projection of future scenario considering the exchange of current buses fleet to electric ones. At the simulated site there is a large circulation of pedestrians and an air quality monitoring station. The CO mass flow in the simulated routes was calculated based on literature emission factors and the manual counting of the vehicles flow in the site. The simulations were performed using a computational fluid dynamics (CFD) tool, commercial software ANSYS/FluentTM19.1. With the results, it was possible to obtain visualizations of the fluid dynamics conditions in the place, demonstrating possible pollutants accumulations due to recirculation region and wind characteristics. The results of CO concentration are around 15 ppm, considering 1.5 m of heightin relation to the ground level, above 9 ppm, considered the limit according to the national air quality standards. In the future scenario projection, with the change of all conventional buses that circulate in the place to electric buses, a reduction of up to 8.5% in CO emissions was obtained, which reflects in the improvement of the air quality to the local population.

Air pollution has been a growing worry of international medical organizations and governments due its relation with a large number of respiratory diseases, among other effects. This work proposes an open, crowdsourced, scalable methodology to model spatial air pollution in cities worldwide. We use both Waze and Open Street Maps data to construct a collection of features aimed to model car emissions in (large) cities. Waze data carries information about all jammed road segments of a region for every two minutes and Open Street Maps (OSM) is an open source, detailed, dynamically updated, spatial database of mapped features. Our model is trained using data from a 30 sq km region of Oakland, California in the United States of America. The dependent variables are the annual concentration of fine grained black carbon, nitric oxide, and nitrogen dioxide. The features are aggregated in hexagons with a 173 meters edge. We notice that pollutant concentration between hexagons follows a power law and high concentration is associated with the presence of highways. We estimate four models: simple linear regression where the only feature is the presence of a highway in the hexagon, multiple linear regression, random forest, and XGBoost. The latter yields better results in the validation set for black carbon, NO and NO2. Finally, we extrapolate the model for Montevideo, Uruguay and observe adherence to what is expected in practice.

A queima ilegal e a céu aberto de resíduos sólidos urbanos (RSU) é um tema pouco estudado no Brasil, país que ocupa a terceira posição dentre os que mais queimam resíduos no mundo. A queima emite diversos tipos de poluentes atmosféricos, incluindo o material particulado fino (MP2,5) e o black carbon (BC), com efeitos negativos sobre a saúde humana e o clima. Este estudo determinou as concentrações de BC e MP2,5 em uma área residencial na zona Leste de Londrina (PR) impactada pela queima ilegal de RSU. O monitoramento dessas variáveis foi realizado no Centro de Referência em Assistência Social (CRAS) e no câmpus da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) em junho e julho de 2017 (35 dias) e através de coletas móveis em sete dias pelos bairros próximos ao CRAS e UTFPR. Também foi aplicada uma pesquisa de opinião pública em duas escolas na área de estudo, visando entender os hábitos e percepções quanto a esta problemática, os tipos de resíduos queimados, a frequência com que observam queimadas no bairro e o entendimento dos malefícios causados pela queima. A concentração média horária de BC e MP2,5 no CRAS foi de 1,5 μg m-³ e 9,9 μg m-³ respectivamente, e de BC na UTFPR foi de 1,5 μg m-³. As maiores concentrações de MP2,5 foram observadas aos sábados e domingos, das 19 às 23 horas, enquanto os picos de BC ocorreram em dias de semana e sábados, às 18 horas. O exponente de Ångstrom (um indicador para identificar o tipo de queima) foi sempre maior que 1, indicando presença de biomassa na queima. No monitoramento móvel, o percentil 95 (30,7 μg m-³ para MP2,5 e 18,9 μg m-³ para BC) foi ultrapassado em 98 pontos para o MP2,5, chegando ao máximo de 568,2 μg m-³, e BC em 72 pontos, atingindo o máximo de 834,2 μg m-³. A média das concentrações de material particulado nos pontos fixos não foi superior às encontradas em outros estudos em locais impactados pelo tráfego veicular. No entanto o monitoramento móvel indicou que a maior parte dos picos de concentração estava associada a eventos pontuais de queima de RSU, mostrando que a qualidade do ar em locais onde se queima frequentemente pode ser inferior a daqueles que sofrem influência do tráfego veicular. A maior parte dos entrevistados respondeu que sabe que queimar resíduos é prejudicial ao meio ambiente e à saúde (95% e 93%, respectivamente). A pesquisa revelou que 62% dos resíduos queimados poderiam ter sido recolhidos pela prefeitura, e 53% dos alunos afirmaram que a queima está relacionada com o aspecto cultural da população. Recentemente, a legislação brasileira estabeleceu um padrão de concentração atmosférica para MP2,5, e há regulamentação e pena prevista em lei para a queima ilegal de RSU. Portanto, implementar fiscalização frequente e políticas de educação ambiental focando na queima de resíduos poderia ajudar a combater o problema, pois apesar da população entender os malefícios causados por esta prática, ela ainda é corriqueira e muito prejudicial. A queima ilegal e a céu aberto de resíduos sólidos urbanos (RSU) é um tema pouco estudado no Brasil, país que ocupa a terceira posição dentre os que mais queimam resíduos no mundo. A queima emite diversos tipos de poluentes atmosféricos, incluindo o material particulado fino (MP2,5) e o black carbon (BC), com efeitos negativos sobre a saúde humana e o clima. Este estudo determinou as concentrações de BC e MP2,5 em uma área residencial na zona Leste de Londrina (PR) impactada pela queima ilegal de RSU. O monitoramento dessas variáveis foi realizado no Centro de Referência em Assistência Social (CRAS) e no câmpus da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) em junho e julho de 2017 (35 dias) e através de coletas móveis em sete dias pelos bairros próximos ao CRAS e UTFPR. Também foi aplicada uma pesquisa de opinião pública em duas escolas na área de estudo, visando entender os hábitos e percepções quanto a esta problemática, os tipos de resíduos queimados, a frequência com que observam queimadas no bairro e o entendimento dos malefícios causados pela queima. A concentração média horária de BC e MP2,5 no CRAS foi de 1,5 μg m-³ e 9,9 μg m-³ respectivamente, e de BC na UTFPR foi de 1,5 μg m-³. As maiores concentrações de MP2,5 foram observadas aos sábados e domingos, das 19 às 23 horas, enquanto os picos de BC ocorreram em dias de semana e sábados, às 18 horas. O exponente de Ångstrom (um indicador para identificar o tipo de queima) foi sempre maior que 1, indicando presença de biomassa na queima. No monitoramento móvel, o percentil 95 (30,7 μg m-³ para MP2,5 e 18,9 μg m-³ para BC) foi ultrapassado em 98 pontos para o MP2,5, chegando ao máximo de 568,2 μg m-³, e BC em 72 pontos, atingindo o máximo de 834,2 μg m-³. A média das concentrações de material particulado nos pontos fixos não foi superior às encontradas em outros estudos em locais impactados pelo tráfego veicular. No entanto o monitoramento móvel indicou que a maior parte dos picos de concentração estava associada a eventos pontuais de queima de RSU, mostrando que a qualidade do ar em locais onde se queima frequentemente pode ser inferior a daqueles que sofrem influência do tráfego veicular. A maior parte dos entrevistados respondeu que sabe que queimar resíduos é prejudicial ao meio ambiente e à saúde (95% e 93%, respectivamente). A pesquisa revelou que 62% dos resíduos queimados poderiam ter sido recolhidos pela prefeitura, e 53% dos alunos afirmaram que a queima está relacionada com o aspecto cultural da população. Recentemente, a legislação brasileira estabeleceu um padrão de concentração atmosférica para MP2,5, e há regulamentação e pena prevista em lei para a queima ilegal de RSU. Portanto, implementar fiscalização frequente e políticas de educação ambiental focando na queima de resíduos poderia ajudar a combater o problema, pois apesar da população entender os malefícios causados por esta prática, ela ainda é corriqueira e muito prejudicial.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Sociais, Departamento de Sociologia, 2019. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Este trabalho tem como objetivo analisar a forma como o entendimento público dos riscos relacionados à poluição do ar na Fercal, Distrito Federal (DF) é construída pelos moradores da região. Tal objetivo desdobra-se no esforço de identificar e mapear os processos envoltos nas práticas de convivência e de adaptação aos riscos à saúde advindos da atividade cimenteira, almejando, com isso, trazer à tona as lógicas socioculturais que propiciam e perpetuam essas práticas. A Fercal situa-se na porção norte do estado e é a XXXI Região Administrativa do DF, institucionalizada enquanto tal apenas em 2012. É uma região rica em recursos minerais, como o calcário, argila, cascalho e ouro, tendo se constituído em meados dos anos de 1960 principalmente em decorrência da exploração industrial de cimentos e derivados. A presença dessa atividade acarreta elevados níveis de poluição do ar por Partículas Totais em Suspensão (PTS), trazendo riscos para a saúde tanto dos trabalhadores das fábricas quanto para a população que vive próxima às duas fábricas locais, a Votorantim Cimentos e a CIPLAN. Tais riscos são visíveis em três sentidos: (a) sensorialmente, uma vez que os efeitos da poluição podem ser experimentados em primeira mão; (b) são riscos tecnocientificamente legitimados e politicamente visibilizados, no sentido de que não há grandes controvérsias quanto aos efeitos nocivos à saúde causados pelas PTS, assim como não há dúvidas quanto à presença das altas emissões do poluente na Fercal; (c) os diversos relatos de moradores sobre potenciais danos à saúde, ao ambiente material, ao lazer e à qualidade de vida causados pela poluição demonstram que há um entendimento público dos riscos da poluição, como amplamente documentado em pesquisas anteriores sobre o tema na região. Apesar do reconhecimento do público do problema ambiental em questão, a partir de elementos sensoriais, temporais, espaciais e das relações de similaridade e diferença entre os termos pó, poeira e fumaça, observamos que há um processo de convivência e adaptação com os riscos derivados da indústria cimenteira. Entendemos que esse sentimento de frustração advém da insatisfação com as omissões do poder público no controle e fiscalização das emissões, assim como da desconfiança com as intenções de uma das fábricas. Entretanto, tal sentimento de frustração não acarreta uma passividade local. Enseja, pelo contrário, a mobilização de estratégias de adaptação e práticas de cuidado. A pesquisa foi operacionalizada a partir da realização de trinta entrevistas semiestruturadas aplicadas com moradores, trabalhadores e lideranças comunitárias das comunidades Fercal II e Queima Lençol, entre os anos de 2017 e 2018, cujo objetivo foi apreender as narrativas, valores, comportamentos e significados atribuídos pelos entrevistados à poluição do ar contínua em suas vidas cotidianas. This work aims to analyze how the public understanding of the risks related to air pollution in Fercal, Federal District (DF), is constructed by the residents of the region. Such objective unfolds in an effort to identify and map out the processes involved in the practices of coexistence and adaptation to health risks arising from the cement industry, that seeks to bring to light the sociocultural logics that give rise and perpetuate these practices. Fercal is located in the northern portion of the state and is the XXXI Administrative Region of the Federal District, having being institutionalized as such only in 2012. It is a region rich in mineral resources, such as limestone, clay, gravel and gold and was established in the mid-1960s mainly due to the industrial exploitation of cement and derivatives. The presence of this activity entails high levels of air pollution by Total Suspended Particles (PTS), posing a health risk for both factory workers and the population living near the two local factories, Votorantim Cimentos and CIPLAN. Such risks are visible in three senses: (a) sensorially, since the effects of pollution can be experienced through human senses; (b) are technoscientifically legitimized and politically visible risks in the sense that there is no controversy regarding the harmful effects on health caused by PTS and about the presence of high emissions of the pollutant in Fercal; (c) the various reports on potential damage to health, material environment, leisure and quality of life caused by pollution show that there is a public understanding of the risks of pollution, as documented in previous research on the subject in the region. Despite the public's recognition of the environmental problem in question, based on sensory, temporal and spatial elements and on the similarity and difference relations between the terms powder, dust and smoke, we observe that there is a process of coexistence and adaptation with the risks derived from the cement industry. We understand that this feeling of frustration arises from dissatisfaction with the omissions of public power in charge of controlling and supervising emissions, as well as from the distrust of the intentions of one of the factories. However, the feeling of frustration does not lead to passivity, rather it leads to the mobilization of adaptation strategies and care practices. The research was based on thirty semi-structured interviews with residents, workers and community leaders of the communities Fercal II and Queima Lençol, between the years 2017 and 2018, whose objective was to apprehend the narratives, values, behaviors and meanings attributed by respondents to continuous air pollution in their daily lives.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo H. M. Godoi Coorientador: Prof. Dr. Carlos I. Yamamoto Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências dos Materiais - PIPE. Defesa : Curitiba, 30/08/2019 Inclui referências: p. 131-150 Resumo: O setor de transporte, impulsionado pelas reduções nas reservas de petróleo e por padrões de emissão cada vez mais restritivos, têm buscado uma combinação entre novos combustíveis e tecnologias, que proporcionam uma menor dependência do petróleo concomitante a uma redução da emissão de poluentes atmosféricos. Dentre algumas possibilidades, a mistura de biodiesel com o diesel regular associado ao sistema de pós-tratamento SCR (Redução Catalítica Seletiva com utilização de Ureia) nos motores de ciclo Diesel é uma alternativa efetiva. Apesar desta combinação do uso de biodiesel em diversas frações e SCR, ainda não há consenso científico sobre as contribuições de cada parâmetro nas emissões, principalmente nas emissões não regulamentadas. Nesse contexto, o objetivo da presente pesquisa foi a determinação das emissões gasosas e particuladas provenientes da emissão de um motor Euro V-SCR utilizando como combustíveis as seguintes proporções de diesel e biodiesel de soja: B8, B15, B50, B75, B100. Para as proporções B8 e B100, também foram testadas variações de pressão (900 e 1000 hPa) e temperatura (15 e 30 °C) do ar de admissão, simulando-se assim as emissões gasosas e particuladas em diferentes cenários climáticos brasileiros. Os experimentos foram realizados em uma bancada de teste de emissões em motores, utilizando o ciclo Europeu de Regime Transiente (ETC). As emissões gasosas foram analisadas por um espectrômetro de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Na fração particulada, amostrada em filtros de quartzo, foram quantificadas as concentrações de HPAs e Nitro-HPAs associados ao material particulado total. Para a análise destes compostos foi utilizado um cromatógrafo de fase gasosa acoplado a um espectrômetro de massa triplo quadrupolo (CG-MS/MS). Os resultados mostram que a adição de biodiesel na mistura com o diesel em maiores proporções é benéfica para a emissão de CO e NMHC. Por outro lado, foi observada uma tendência de aumento para as emissões de NOx de B8 até B100. Considerando as emissões gasosas não legisladas, a NH3, N2O e HCHO apresentaram uma tendência de aumento com a utilização de maiores proporções de biodiesel, resultado contrário ao encontrado para o SO2 e HCD que exibiram uma tendência de redução das emissões. As concentrações de HPAs também reduzem com o aumento das porcentagens de biodiesel, entretanto os valores de Toxicidade Equivalente Total (TET) amentam consideravelmente. A utilização B100 duplicou os valores de TET em relação ao B8, para todas as condições de temperatura e pressão do ar de admissão estudadas. Os valores de TET indicaram que a condição de 900 hPa e 15 °C, simulação análoga as condições meteorológicas de Porto Alegre, é o cenário menos favorável para utilização B100. Baseado neste estudo, a utilização de até 15% de biodiesel na mistura com o diesel não impacta negativamente as emissões, não sendo um contraponto aos outros benefícios do biodiesel. Palavras-chave: Material particulado, Emissões gasosas, HPAs, Nitro-HPAs, Ciclo Transiente, Toxicidade. Abstract: The transport sector, driven by reductions in oil reserves and more restrictive emission standards have been seeking a combination of new fuels and technologies engines that provide less dependence on oil at the same time as reducing emissions of air pollutants. Among the current possibilities, the biodiesel blending associated with the Urea Selective Catalytic Reduction (SCR) aftertreatment system in heavy-duty diesel engines is an actual possibility. Despite the combination of biodiesel use in multiple fractions and aftertreatment system, there is still no scientific agreement on the elements of these emissions, mainly comprising the unregulated emissions. On that front, the objective of the present research was to determine the gaseous and particulate emissions from a Euro V-SCR engine using as fuel the following proportions of soybean biodiesel: B8, B15, B50, B75, B100. For the B8 and B100 proportions, variations in pressure (900 and 1000 hPa) and temperature (15 and 30 °C) of the intake air have also experimented and hence simulating gaseous and particulate emissions in distinct Brazilian climate scenarios. The experiments were performed on an engine emission bench using the European Transient Regime Cycle (ETC). Gaseous emissions were analyzed by a Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR). In the particulate fraction, sampled in quartz filters, the concentrations of PAHs and Nitro-PAHs extracted from the total particulate matter were quantified. For the analysis of PAHs and Nitro-PAHs compounds, a gas phase chromatography coupled to a triple quadrupole mass spectrometer (CG-MS/MS) was used. The results show that the addition of biodiesel in the mixture with diesel in higher proportions is advantageous for CO and NMHC emission. On the other hand, a rising trend was observed for NOx emissions from B8 to B100. Considering the unregulated gaseous emission, NH3, N2O, and HCHO showed a rising trend when higher proportions of biodiesel were used, unlike the SO2 and HCD emission, which exhibited a decreasing trend of emissions. PAHs also decrease with higher biodiesel percentages, however, the Total Equivalent Toxicity (TET) values increase considerably. The use of B100 doubled the TET values compared to B8 for all intake air temperature and pressure conditions. TET values indicated that the 900 hPa and 15 °C condition, an analogous condition to Porto Alegre weather, is the least favorable scenario for the use of B100. Based on this study, the use of up to 15% biodiesel in diesel blends does not impact negatively the emissions, and it is not a counterpoint to the other benefits of biodiesel. Key words: Particulate Matter, Gaseous emission, PAHs, Nitro-PAHs, Transient Cycle, Toxicity.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo H. Moreton Godoi Coorientadora: Profa. Dra. Andrea P. de Oliveira Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa : Curitiba, 18/12/2019 Inclui referências: p. 103-117 Área de concentração: Engenharia e Ciência dos Materiais Resumo: O desenvolvimento econômico e o crescimento urbano das cidades influenciam a dispersão atmosférica de poluentes, concentração, tamanho de partículas e composição, que afetam a saúde humana. A fração solúvel do material particulado fino (MP2,5) no fluido pulmonar (fração bioacessível) é considerada como uma das principais rotas de transporte de metais tóxicos, capazes de se acumular no sangue. Um número limitado de estudos in vitro de MP2,5 em fluido lisossomal artificial (ALF) foi realizado usando diferentes tipos de poluentes para a via de inalação. No entanto, as possíveis consequências de várias fontes e das condições atmosféricas urbanas existentes não foram totalmente avaliadas nesses estudos. Para avaliar esses aspectos de forma contudente, duas cidades com localização geográfica e clima diferentes, e com distintas estratégias de desenvolvimento urbano foram usadas para ilustrar a influência que esses fatores têm sobre a composição química e o consequente destino do MP2,5 no organismo humano. A fração bioacessível em ALF do MP2,5 foi comparada durante os períodos de incubação de 1, 24 e 48 horas para as espécies Cu, Cr, Pb e Mn contidas nas amostras coletadas em Manaus, uma cidade industrial no centro da floresta amazônica e Curitiba, uma cidade planejada, um modelo internacional para o desenvolvimento sustentável. As concentrações atmosféricas médias totais foram: Mn> Pb> Cu> Cr e Pb> Mn> Cu> Cr para as cidades de Manaus e Curitiba, respectivamente. Mn e Cu apresentaram níveis até 5 vezes superiores em Manaus em relação aos encontrados em Curitiba. O procedimento in vitro utilizado nesse estudo revelou que as espécies de Mn apresentaram a menor solubilidade e a menor variação de fração solúvel entre todas as espécies investigadas, muito semelhante nas amostras de ambas as cidades. O cobre apresentou maior solubilidade em Curitiba que Manaus, sugerindo que, nesse caso, a fonte de tráfego de cobre pode ser mais prejudicial que a geração de energia térmica. Por outro lado, o Cr apresentou maior bioacessibilidade em Manaus que Curitiba, e o chumbo (Pb) foi o elemento com maior fração solúvel média entre todos os investigados nesta pesquisa. Este resultado é preocupante pela capacidade conhecida do Pb de se acumular nos tecidos do corpo, incluindo ossos e dentes. Os elementos avaliados na presente investigação apresentaram cinética máxima de dissolução no fluido ALF após um tempo de incubação de 1 hora, possibilitando o transporte da fração solúvel para o sistema circulatório. A população de Manaus está sujeita à poluição do ar e recebe aporte respiratório duas vezes (para Cu e Pb) e quatro vezes (para Cr e Mn) maior que a população de Curitiba, sugerindo que a comunidade de Manaus tem maior risco decorrente da exposição à poluição do ar, como câncer pulmonar e doenças neurológicas. Portanto, o desenvolvimento urbano e as diferentes atividades econômicas de Manaus e Curitiba desempenham papéis diferentes em relação aos riscos específicos da exposição à poluição do ar para o ser humano. Esses resultados indicam a importância de se controlar tanto a concentração total das emissões de poluentes atmosféricos quanto o tipo de espécies químicas bioacessíveis do MP2,5 no fluido pulmonar. Palavras-chave: MP2,5. Elementos metálicos. Saúde humana. Bioacessibilidade. Fluido lisossomal artificial. Fluido pulmonar artificial. Abstract: Economic development and urban growing fate on the atmospheric pollutants dispersion, concentration, size fraction, and content, therefore also impact on human health. The soluble fraction of fine particulate matter (PM2.5) present in the lung fluid of humans (i.e., the bioaccessible fraction) has been considered as one of the main transport conduits of particle-phase heavy metals capable of accumulating in human blood. A limited number of in vitro PM2.5 studies in artificial lysosomal fluid (ALF) have been carried out using different kinds of pollutants through inhalation routes. Nevertheless, the possible consequences of various sources and prevailing urban atmospheric conditions were not fully accessed in these studies. To address this issue, two cities of different geographical location and climate, and with different urban development strategies were used to illustrate the influence that these factors have on the chemical composition and consequent fate of PM2.5 in the body. The bioaccessible fraction of PM2.5 was compared in ALF during incubation periods of 1, 24 and 48 hours for Cu, Cr, Pb and Mn species contained in samples collected in Manaus, an industrial city in the center of Amazon forest, and Curitiba, a planned city an international model for sustainable development. The total atmospheric mass concentrations were: Mn>Pb>Cu>Cr and Pb>Mn>Cu>Cr for the cities of Manaus and Curitiba, respectively. The highest concentrations of the analyzed species in Manaus were Mn and Cu which shown levels up to 5 times higher than that found in Curitiba. The in vitro procedure used in our study revealed that Mn species had the lowest solubility and the smallest variation of soluble fraction among all species investigated while presenting a soluble fraction very similar in the samples from both cities. Copper had higher solubility in Curitiba than Manaus, suggesting that in this case, the copper traffic source may be more harmful than the thermal power generation. On the other hand, Cr presented higher bioaccessibility in Manaus than Curitiba, and lead (Pb) was the element with higher soluble fraction average between all the investigated in this research. This result is very concerning due to the well-known capacity of Pb to accumulate in the hard tissues of the body, including bones and teeth. The elements examined in the present investigation have maximum dissolution kinetics in the ALF fluid after an incubation time of 1 hour, therefore enabling transport of the soluble fraction transport to the circulatory system. The Manaus population is subjected to air pollution exposure and receives a respiratory intake two times (for Cu and Pb) and four times (for Cr and Mn) greater than the population of Curitiba, suggesting that the Manaus community is at a higher risk of toxic health effects from air pollution exposure, such as pulmonary cancer and neurological effects. Therefore, urban development and the differing main economic activities of Manaus and Curitiba play different roles regarding the specific risks of human air pollution exposure. These findings point out the importance of controlling both the total concentration of pollutant emissions as well as the type of PM2.5 bioaccessible species in the lung fluid. Keywords: PM2,5, metallic elements. Human health. Bioaccessibility. Artificial lisossomal fluid. Artificial lung fluid.

Orientador: Prof. Dr. Emílio Graciliano Ferreira Mercuri Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa : Curitiba, 29/08/2019 Inclui referências: p. 69-79 Resumo: Considerando as fontes de emissões de Material Particulado (MP), como indústrias e veículos motorizados, e o risco que altas concentrações de MP trazem à saúde, observa-se a necessidade de monitoramento deste poluente atmosférico. No entanto, investimentos em equipamentos sofisticados de monitoramento de qualidade do ar geram custos proibitivos, que muitas vezes impedem governos de expandir redes de monitoramento. Neste cenário, o uso de sensores de baixo custo é uma opção para complementar a base de dados de qualidade do ar, possibilitando, inclusive, a observação da variação da concentração de MP ao longo do dia e a disponibilização instantânea dos dados obtidos. O objetivo deste estudo foi analisar a consistência dos dados de monitoramento de MP obtidos por três sensores de baixo custo, em duplicata, instalados em local próximo a via movimentada de automóveis, próxima ao centro de Curitiba, Paraná, sul do Brasil. Ao comparar as duas unidades de cada modelo, o Sensor 1 SHARP GP2Y1010AU0F apresentou baixo coeficiente de Pearson ( r = 0,0851 ) e, por isso, foi considerado não confiável para o monitoramento. Os outros dois apresentaram melhores valores, r = 0,9973 no Sensor 2 SHINYEI PPD42NS, r = 0,9936 para MP2,5 no Sensor 3 IHAOSPACE SDS011 e r = 0,0851 para MP10 no Sensor 3 IHAOSPACE SDS011. Houve elevação na média horária de concentração de MP entre 08:00h e 10:00h nos três sensores, possivelmente relacionada ao tráfego de veículos pois se trata do início do horário comercial. Embora ainda sejam necessários ajustes para considerar os dados de concentração de MP2,5 e MP10 do Sensor 3 IHAOSPACE SDS011, este mostrou-se com melhor desempenho. Considerando os resultados deste mesmo sensor, as médias diárias, tanto de MP2,5 (3,16 µ/m³ unidade A e 2,35 µ/m³ unidade B) quanto de MP10 (7,63 µ/m³ unidade A e 4,75 µ/m³ unidade B) não ultrapassaram os limites estabelecidos pelo CONAMA PI-1 (60 µ/m³ e 120 µ/m³, respectivamente) e pela WHO (25 µ/m³ e 50 µ/m³, respectivamente). Palavras-chave: Material Particulado. Sensores de baixo custo. Espalhamento da luz. Outliers. Abstract: Considering the sources of Particulate Matter (PM), industries and vehicles as examples, and the risk that high PM concentrations reflect on health, there is the necessity of monitoring this atmospheric pollutant. However, investments on sophisticated equipment of air quality monitoring imply on prohibitive costs, which often prevents governments of expanding monitoring net. In this scenario, the use of low cost sensors is an option for complementing the database of air quality, including the observation of daily variability on the concentration of PM and the promptly availability of the data obtained. The objective of this study was to analyze the consistency of PM monitoring data, obtained by three duplicate low-cost sensors, installed nearby a high traffic road, near Curitiba downtown, in Paraná, south of Brazil. Comparing the two unities of each sensor, Sensor 1 SHARP GP2Y1010AU0F showed low Pearson correlation coefficient (r = 0.0851 and, therefore, it was considered not trustworthy for the monitoring. The other two sensors presented bette r values: 0.9973 by Sensor 2 SHINYEI PPD42NS; 0.9936 by Sensor 3 IHAOSPACE SDS011 regarding PM2.5 and 0.9589 by Sensor 3 IHAOSPACE SDS011 PM10. There was an increase on the hourly average of PM concentration between 08:00 and 10:00 a.m. on all sensors, possibly related to the vehicle traffic, since it matches with commercial hours. Although it is necessary adjustments to permit considering concentration data of PM2.5 e PM10, the Sensor 3 IHAOSPACE SDS011 had the best performance. Considering its results, the daily average, for PM2.5 (3.16 µ/m³ unity A and 2.35 µ/m³ unity B) as well as PM10 (7.63 µ/m³ unity A and 4.75 µ/m³ unity B), does not exceeds the limits stated by CONAMA PI-1 (60 µ/m³ and 120 µ/m³, respectively) and by WHO (25 µ/m³ and 50 µ/m³, respectively). Key-words: Particulate Matter. Low-cost sensors. Light scattering. Outliers

Road infrastructure works are needed to transport people and goods, but there is a increasing need to develop sustainable building methodologies to collaborate with environmental preservation and human health. In this sense, paving services can impact negatively to air quality standards, especially through the use of asphalt materials, which can generate atmospheric emissions containing various pollutants. In this regard, the present study evaluated the emissions of Particulate Matter (PM), nitrogen dioxide (NO2) and sulfur dioxide (SO2) in the three stages involving the execution of an asphalt layer: mixing, transportation and placement of asphalt mixtures, located in the Metropolitan Region of Fortaleza, Ceará, in an urban environment. The objective of this work was to verify which concentrations are the result of these processes, if these activities may be relevant to atmospheric air degradation, regarding the pollutants evaluated, and which factors play an important role in the various dispersion phenomena of these pollutants, contributing to more severe concentrations or not. For this purpose, active sampling methods were used for PM collection in asphalt plants and passive sampling methods for NO2 and SO2 sampling performed at all stages to evaluate the contribution of using asphalt mixtures throughout this constructive process. The results showed that only NO2 concentrations, in some situations, were below the limits established by national and international legislations regarding air quality standards, while all values obtained from PM and SO2 exceeded the adopted values. It was verified that the meteorological variables may have been of great relevance to the concentrations obtained in this study, besides the amount of asphalt mixture produced in the case of mixing, and the conditions of asphalt mixtures placement, where the highest relation between height of buildings around the site and track width, for example, may have made it difficult to disperse the pollutants collected. Obras de infraestrutura viária são necessárias ao transporte de pessoas e bens, mas há uma necessidade crescente de desenvolver metodologias construtivas sustentáveis, de modo a colaborar com a preservação ambiental e com a saúde humana. Neste sentido, os serviços de pavimentação podem impactar negativamente para os padrões de qualidade do ar, principalmente a partir da utilização de materiais asfálticos, que podem gerar emissões atmosféricas contendo poluentes diversos. Quanto a isto, o presente estudo avaliou as emissões de Material Particulado (MP), dióxido de nitrogênio (NO2) e dióxido de enxofre (SO2) nas três etapas que envolvem a execução de um revestimento asfáltico: usinagem, transporte e aplicação de misturas asfálticas, localizadas na Região Metropolitana de Fortaleza (RMF), Ceará, em ambiente urbano. O objetivo deste trabalho foi verificar quais concentrações são resultantes destes processos, se estas atividades podem ser relevantes para a degradação do ar atmosférico, quanto aos poluentes avaliados, e quais fatores possuem papel importante nos diversos fenômenos de dispersão destes poluentes, contribuindo para concentrações mais severas ou não. Para isso, foram utilizados métodos de amostragem ativa, para a coleta de MP em usinas de asfalto, e de amostragem passiva, para a amostragem de NO2 e SO2, realizada em todas as etapas, de modo a avaliar a contribuição da utilização de misturas asfálticas ao longo deste processo construtivo. Os resultados mostraram que apenas as concentrações de NO2, em algumas situações, estiveram abaixo dos limites estabelecidos pelas legislações nacionais e internacionais, quanto aos padrões de qualidade do ar, enquanto que todos os valores obtidos de MP e SO2 ultrapassaram os valores adotados. Foi verificado que as variáveis meteorológicas podem ter sido fator de grande relevância para as concentrações obtidas neste estudo, além da quantidade de mistura asfáltica produzida, no caso da usinagem, e das condições de aplicação de misturas asfálticas, onde a maior relação entre altura de edificações no entorno da obra e largura da via, por exemplo, pode ter dificultado a dispersão dos poluentes coletados.

Orientador: Edson Tomaz Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: Os compostos orgânicos voláteis (COVs) são poluentes significativos que incluem uma variedade de produtos químicos, alguns deles têm efeitos adversos à saúde a curto ou longo prazo. Os COVs provenientes das atividades industriais constituem um sério problema ambiental, pois participam de uma série de reações fotoquímicas para a formação do ozônio troposférico e de aerossóis orgânicos secundários, bem como para a destruição do ozônio estratosférico e contribuem para a intensificação do efeito estufa. O tolueno é um exemplo de composto aromático volátil (CAV) extremamente tóxico e teratogênico. Dentre as alternativas de tratamento estão os processos oxidativos avançados (POAs) baseados na geração de radicais hidroxila (¿OH) como oxidante. Estes radicais reagem rapidamente com as moléculas orgânicas, baixa seletividade, e os mineralizam para CO2 e H2O através da formação e decomposição de compostos intermediários. Neste trabalho é proposta a degradação do tolueno gasoso comparando duas técnicas sem o uso de catalisadores: um reator em fase líquida contendo uma solução de peróxido de hidrogênio (H2O2) irradiado com luz UV (UV/H2O2); e a associação de um reator em fase gasosa contendo UV/O3 e um reator em fase líquida contendo uma solução de H2O2 irradiado com luz UV (UV/O3 + UV/H2O2), ambos com fluxo contínuo de COV. Nos resultados do processo experimental UV/H2O2 a mineralização do tolueno foi acima de 70% para vazões menores que 300 ml/min. Foi possível alcançar a eficiência da degradação usando concentrações de peróxido de hidrogênio acima de 23%, mantendo esta concentração constante. O volume de trabalho no reator UV/H2O2 de 16,7% a 70% da solução no reator apresentou resultados semelhantes de degradação. Esses resultados indicam que a proporção líquido/gás (L/G) não teve variação significativa no processo avaliado. Nos resultados do processo experimental UV/O3 + UV/H2O2 a mineralização do tolueno foi acima de 90% para vazões menores que 300 ml/min. A concentração acima de 20% de H2O2 é suficiente para a degradação do tolueno, desde que a concentração de H2O2 seja constante. A proporção líquido/gás também não é um parâmetro significativo no processo de associação. Os compostos intermediários formados no reator em fase gasosa do processo UV/O3 + UV/H2O2 foram: benzaldeído, ácido benzóico, acetato de fenila e decanol. Os dados obtidos para a oxidação do tolueno foram bem ajustados para uma reação de pseudoprimeira ordem com reação rápida no filme líquido, considerando alta concentração de peróxido de hidrogênio. O processo desenvolvido baseado na oxidação do tolueno no reator de borbulhamento com UV/H2O2 associado à pré-oxidação com ozônio para o controle de poluição atmosférica mostrou-se muito eficaz para a degradação do tolueno gasoso Abstract: Volatile organic compounds (VOCs) are major pollutants that include a variety of chemicals, some of them have short- or long-term adverse health effects. VOCs emissions from industrial activities are a serious environmental problem, because they are responsible for increasing concentrations of tropospheric ozone, formation of secondary organic aerosols and, indirectly, for the greenhouse effect. Toluene is a volatile aromatic compound (VAC) considered potentially toxic and teratogenic to human health. Among the treatment alternative is advanced oxidation process characterized by the production of hydroxyl radicals (¿OH). They are considered advantageous methods for VOCs reduction mainly for completely mineralize the pollutants (in H2O and CO2), through the formation and decomposition of intermediates. In this study gaseous toluene degradation is proposed in two techniques without catalyst: a liquid reactor with a solution of hydrogen peroxide (H2O2) irradiated with UV light; and an association of a gas phase photoreactor containing ozone (O3) irradiated with UV light and a liquid reactor with a solution of hydrogen peroxide (H2O2) irradiated with UV light, both with continuous VOC flow. The effect of H2O2 presence and concentration, the influence of reactor working volume and the analysis of the absorption of toluene in the liquid and reaction in the liquid, based on the two-film theory also discussed. The mineralization of toluene using UV/H2O2 process was above to 70% with 300 ml/min of flow gas. The influence of H2O2 concentration in toluene photodegradation was studied; 23 % of H2O2 is sufficient to carry on the photoreactions as long as a solution concentration is maintained. It was found that the proportion of liquid phase in the reactor is not a significant parameter in this case; similar results were found for working volume reactor filled with 16.7 to 70 % of liquid phase. The mineralization of toluene using the association UV/O3 + UV/H2O2 process was up to 90% with 300 ml/min of flow gas. It was confirmed that 20 % of H2O2 is sufficient to carry on the photoreactions as long as a solution concentration is maintained. The proportion of liquid phase in the liquid reactor is also not a significant parameter in association process. Intermediate compounds formed in the gas phase reactor of the UV/O3 + UV/H2O2 process were: benzaldehyde, benzoic acid, phenyl acetate and decanol. The data obtained for toluene oxidation were well fitted for a pseudofirst order with fast reaction in liquid film, considering high concentration of hydrogen peroxide. The process based on oxidation of toluene in bubbling reactor with UV/H2O2 associated to ozone pre-oxidation for the control of atmospheric pollution showed to be very effective for the degradation of toluene gas Doutorado Engenharia Química Doutora em Engenharia Química CAPES 001

Orientador: Patrícia de Oliveira Prada Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas Resumo: Atualmente há evidências sugerindo uma relação entre poluição atmosférica e homeostase energética. No entanto, são poucas as pesquisas científicas sobre o que cada poluente provoca isoladamente. Essa tese de doutorado foi elaborada com o objetivo de investigar os efeitos da exposição subcrônica ao poluente químico atmosférico 1,2-naftoquinona (1,2-NQ), proveniente da combustão do diesel, em baixa concentração, sobre a inflamação no tecido adiposo branco e o desequilíbrio da homeostase energética, verificando também o papel dos receptores TNFR1 e TLR4 nesse processo. Camundongos machos C57BL/6J e knockouts para o receptor 1 do fator de necrose tumoral (TNFR1KO) e receptor do tipo toll 4 (TLR4KO), todos com 8 semanas de idade, receberam dieta padrão e foram expostos por nebulização ao veículo do poluente (controle) ou a 1,2-NQ por 17 semanas, 5 vezes por semana, 15 minutos por dia e concentração de 10 µg/m3 por exposição dentro da câmara de 600 cm2. Nesse período foram analisados: massa e a composição corporal; ingestão alimentar; gasto energético; tolerância à insulina; tolerância à glicose; percentual de macrófagos totais, M1 e M2 no tecido adiposo epididimal. Nos camundongos C57BL/6J, a exposição subcrônica a 1,2-NQ reduziu a ingestão alimentar cumulativa e aumentou a intolerância à glicose, a glicemia de jejum no período de 12 horas e o percentual de macrófagos M1 no tecido adiposo branco epididimal. Os organismos geneticamente modificados TNFR1KO e TLR4KO permaneceram protegidos da redução da ingestão alimentar cumulativa, da intolerância à glicose e dos aumentos na glicemia de jejum e percentual de macrófagos M1 observados no modelo experimental selvagem. De maneira inesperada, todas as linhagens expostas a 1,2-NQ aumentaram o gasto energético noturno e apresentaram maior tolerância à insulina Abstract: Currently, there is evidence suggesting a relationship between air pollution and energy homeostasis. However, the literature is unclear about the effects of each pollutant by itself. This doctoral thesis was developed with the objective of investigating the subchronic exposure effects to the atmospheric chemical pollutant 1,2-naphthoquinone (1,2-NQ), caused by low-concentration diesel combustion on the white adipose tissue inflammation and energy homeostasis imbalance, also verifying the role of TNFR1 and TLR4 in this process. C57BL/6J male mice and knockouts for tumor necrosis factor receptor 1 (TNFR1KO) and toll-like receptor 4 (TLR4KO), all at 8 weeks of age, received commercial standard diet chow and were exposed by nebulization to the vehicle of the pollutant (control) or 1,2-NQ for 17 weeks, 5 times a week, 15 minutes per day and 10 ?g/m3 of concentration inside the 600 cm2 chamber. In this period, we analyzed: body mass; food intake; energy expenditure; insulin tolerance; glucose tolerance; the percentage of M1 and M2 macrophages into the epididymal adipose tissue. In the C57BL/6J mice, subchronic exposure to 1,2-NQ reduced cumulative food intake and increased glucose intolerance, fasting glucose for 12 hours, and the percentage of M1 macrophages in epididymal white adipose tissue. Genetically modified organisms TNFR1KO and TLR4KO remained protected from reduced food intake, glucose intolerance, increased fasting blood glycemia and increased the percentage of M1 macrophages observed in the wild-type experimental model. Unexpectedly, all lineages exposed to 1,2-NQ increased nocturnal energy expenditure and showed higher insulin tolerance Doutorado Biodinâmica do Movimento Humano e Esporte Doutor em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo FAPESP 2017/18498-6 CAPES

Agradecimentos: This study was financed in part by the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Finance Code 001. This work was also supported by Fundação de Desenvolvimento da Unicamp (FUNCAMP). The authors are thankful to Espaço da Escrita - Pró-Reitoria de Pesquisa - UNICAMP - for the language services provided Abstract: Volatile organic compounds (VOCs) are responsible for environmental problems and may affect human health. Several treatment technologies minimize VOCs emissions; among those, catalytic oxidation appears as a promising alternative. In this study, a pilot-scale catalytic reactor was developed and the influence of process parameters on toluene degradation were investigated. Inlet gases were heated by electrical resistances and the catalyst employed was a honeycomb shape commercial automotive catalyst (Umicore, model AFT). Toluene degradation higher than 99% was achieved for several conditions and temperature showed to be the most important process variable for it. For all concentrations, it was observed that when increasing temperature led to a decrease on the space time. At 800?ppmv, varying from 543?K to 633?K, the space time decreased from 0.121?s to 0.08?s, respectively. At 1600?ppmv for the same temperature range, space time was reduced from 0.098?s to 0.040?s, respectively. At 2400?ppmv, varying from 543?K to 633?K, space time decreased from 0.081?s to 0.048?s. The catalytic reactor developed proved to be efficient for VOCs treatment, showing a high potential of application at industrial emission sources COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A construção civil é conhecida como uma das barreiras ao desenvolvimento sustentável. Dentre os impactos que a construção civil causa, destaca-se a emissão de material particulado na atmosfera, que são responsáveis pela poluição do ar e, por uma série de problemas de saúde. Neste sentido, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a exposição dos trabalhadores ao material particulado (MP) e sua composição elementar, proveniente de um canteiro de obra da construção civil e analisar suas possíveis associações com os marcadores inflamatórios sanguíneos. Trata-se de um estudo longitudinal temporal de medidas repetidas com o mesmo grupo, mas em diferentes momentos: com e sem exposição ao MP presente em ambiente de canteiro de obra. A amostra consistiu de 41 trabalhadores voluntários do sexo masculino da construção civil de Londrina. Amostras de 15 mL de sangue dos voluntários foram coletados nos dois momentos. Também foi aplicado um questionário para o conhecimento das características da obra e grupo amostral, e de possíveis efeitos da exposição ao MP. Nas amostras de sangue foram determinados diversos parâmetros de saúde com ênfase nos marcadores inflamatórios, as interleucinas 1B, 2, 4, 5, 6, 8 e 10, e fator estimulador de colônia de granulócito macrófago (GM-CSF), interferon gama (IFN-γ), fator de necrose tumoral- alfa (TNF- α). Para avaliação da exposição ao MP foram realizadas medidas no ambiente interno da obra, durante 8 horas consecutivas em dias regular de trabalho, no período de 08 a 19 de maio de 2017. Foram avaliados o número de partículas (NP) para os diâmetros de corte de 0,3, 0,5, 1 e 2,5 m, a concentração de material particulado inalável (MP10) e sua composição elementar pela coleta deste em filtros de PTFE. A análise elementar do MP10 foi realizada por fluorescência de raios-x e o Black Carbon equivalente (BCe) por refletância de luz. A concentração média de MP10 no período foi de 120,5 ± 113,5 μg m-3. Já as médias para NP0,3, NP0,5, NP1, NP2,5 foram de 92.447, 34.675, 17.595, 7.106 partículas L-1, respectivamente. As maiores concentrações médias foram para os elementos Ca, Si e Fe, que foram associados ao cimento, argamassa e areia, que são consumidos em larga escala na construção civil, dessa forma caracterizando o ambiente de trabalho. A concentração média de BCe, foi de 4,5 μg m-3 representando 3,7% da massa de MP10, sendo este associado principalmente aos veículos a diesel que têm acesso ao canteiro de obra. Os resultados da análise dos marcadores indicaram que as citocinas analisadas foram sensíveis as diferenças de exposição (p=0,05), porém foram em média maiores no momento sem exposição ao MP do ambiente de construção (férias). Esse resultado pode ser justificado possivelmente pela maior exposição a agentes interferentes nesse período de férias, devido a maior frequência de atividades atípicas realizadas nesse período, e que possivelmente resultaram em maior exposição, uma vez que utilizaram máscara de proteção durante o trabalho. No entanto, futuras análises são necessárias para resultados conclusivos. Civil construction is known as one of the barriers to sustainable development. Among the impacts that the civil construction causes, the emission of particulate matter in the atmosphere stands out, which are responsible for air pollution and several health diseases. In this sense, the objective of this work was to evaluate the exposure of workers to particulate matter (PM) and its elemental composition, from a construction site, and also to analyze its possible associations with blood inflammatory markers. It is a longitudinal study of repeated measurements with the same group, but at different moments: with and without exposure to the PM present in the environment of construction sites. The sample consisted of 41 volunteers male workers from Londrina civil construction. Samples of 15 mL of blood from volunteers were collected at both moments. A questionnaire was also applied to the knowledge of the characteristics of the work and sample group, and of possible effects of exposure to PM. In the blood samples, several health parameters were determined with emphasis on inflammatory markers, interleukins 1B, 2, 4, 5, 6, 8 and 10, and granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) interferon gamma (IFN-γ), tumor necrosis factor-alpha (TNF-α). In order to evaluate the MP exposure, measurements were made inside work environment for 8 consecutive hours on workdays, from May 08 to 19, 2017. Were measured the particles number concentrations (PNC) for cut off diameters of 0.3, 0.5, 1 and 2.5 μm, inhalable particulate matter (PM10) and its elemental composition by collecting it in PTFE filters. The elemental analysis of PM10 was performed by x-ray fluorescence and Black Carbon equivalent (BCe) by light reflectance. The mean PM10 concentration in the period was 120.5 ± 113.5 μg m-3. The mean values for PNC0.3, PNC0.5, PNC1, PNC2.5 were 92,447, 34,675, 17,595 and 7,106 particles L-1, respectively. The highest average concentrations were found for the Ca, Si and Fe elements, which were associated with cement, mortar and sand, which are consumed in a large scale in civil construction, thus characterizing the working environment. The mean BCe concentration was 4.5 μg m-3 representing 3.7% of the mass of PM10, which was mainly associated with diesel vehicles that have access to the construction site. The results of the analysis of the markers indicated that the cytokines analyzed were sensitive to the differences in exposure, but were in average higher at the time without exposure to the PM from construction environment (vacations). This result may possibly be explained by higher exposure to interferents agents during this holiday period, due to the greater frequency of atypical activities performed during this period, which possibly resulted in higher exposure, since they used masks in the work. However, future analyzes are necessary to get conclusive results.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O presente trabalho tem por objetivo avaliar a exposição pessoal de curto prazo as concentrações em número e massa de partículas, assim como sua composição química elementar em rotas urbanas do transporte público da cidade de Curitiba. Por meio de levantamento de dados georreferenciados da URBS (Urbanização de Curitiba), foram selecionadas cinco rotas de ônibus do sistema de transporte público da cidade de Curitiba nas quais apresentam os maiores fluxos de pessoas da cidade de Curitiba. Nessas rotas principais foram realizadas medidas e coletas do material particulado fino (MP2,5), assim como, da concentração em número de partículas (NP) nos diâmetros de corte de 0,3, 0,5, 1,0 e 2,5 m. O material particulado fino foi amostrado pelo uso do equipamento pessoal DataRAM™ pDR-1500 em filtro de PTFE de 37 mm com diâmetro de poro de 2 m, em condições similares a taxa de fluxo do sistema respiratório humano (3 L min-1), além de um contador de partículas MetOne e acompanhamento do GPS que foram utilizados em todo percurso. Foram feitas três coletas para cada rota selecionada em períodos de pico e não pico. Os filtros coletados da amostragem foram analisados e quantificados para determinar a composição química elementar do material amostrado, com o uso da técnica Fluorescência de Raio X (EDX-RX) e do Black Carbon elementar (BCe) por refletância. As concentrações no horário de pico, variaram de 18,4 a 23,7 μm m-3, e no horário de não pico variou entre 9,9 à 14,2 μm m-3. Para NP0,3 no período de não pico variaram de partículas 240 cm -3 a partículas 330 cm-3 e de 200 partículas cm-3 a 300 partículas cm-3 para pico em cada rota. Foram identificados três principais compostos presentes na atmosfera analisada: enxofre (S), com concentração de 1547,6 ng m-3 no período de pico e 1710,3 ng m-3 para não pico, Sódio (Na) com 2203,8 ng m-3 para pico e 1476,3 para não pico e o Ferro (Fe) apresentou um valor de 357,0 ng m-3 para pico e 497,8 ng m-3 para não pico. Para o BCe, no período de não pico variou de 7.43 – 16.19 μg m-3 e para pico 11.05 – 20 μg m-3. The present study aims to evaluate short-time personal-exposures to particles characterized by concentration [in number and mass] and by particles chemical elementary composition, existing at Curitiba’s public transportation routes. Five different bus-routes belonging to public transportation-system of Curitiba city (Brazil) were selected through data survey (URBS - Urbanização de Curitiba). Such routes presented the largest flow of people as compared to other routes in that city. Thin particular matter (PM) were collected on these main routes. Concentration in number of the particles with diameter cut off at 0.3, 0.5, 1.0 and 2.5 μm was determined. The particulate material was sampled by the personal equipment DataRAM pDR-1500 in a PTFE filter with 37 mm and PORO diameter of 2 μm, in similar conditions as the flow of the human respiratory system (3 L min-1), beyond a particles counter MetOne with the help of a GPS. Such apparatus were used in whole routs, during the sampling. Three runs were made for each selected route. For each run, the as-collected filter was further examined and quantified [through Energy Dispersive X-ray Fluorescence spectroscopy (EDX-RX)] to determine the elemental chemical composition from the sampled material; the Black Carbon elemental (BCe) was quantified by Reflectance. Most of the peak time MP2.5 concentrations were 18.4 to 23.7 μg m-3 and on off peak time were 9.9 to 14.2 μg m-3. The number particles with size below 0.3 μm (PN0.3) ranged from 240 to 330 particles cm-3 on the off peak time; and from 200 to 300 particles cm-3 on the peak time for each route. From the chemical elements in the sampled environment, three of them can be noticed according to the detected amount: i) Sulfur (S), concentrations: 1547.6 ng m-3on the peak time and 1710.3 ng m-3 on the off peak time; ii) Sodium (Na) concentrations: 2203.8 ng m-3 on the peak time and 1476.3 on the off peak time; and Iron (Fe) concentrations: 357.0 ng m-3 on the peak time and 497.8 ng m-3 on the off peak time. The concentration of Black Carbon elemental (BCe) changed from 7.43 to 16.19 μg m-3 on the off peak time; on the peak time it changed from 11.05 to 20 μg m-3.

Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Arantes Reis Coorientador: Prof. Dr. Ricardo H. M. Godoi Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor Litoral, Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Territorial Sustentável. Defesa : Curitiba, 26/03/2018 Inclui referências: p.91-101 Resumo: A poluição atmosférica é um dos maiores riscos ambientais da atualidade, perfazendo mundialmente sete milhões de óbitos, sendo principalmente responsável por doenças cárdio-respiratórias, interferências neurológicas crônicas entre outros problemas de saúde. As instalações portuárias e os complexos industriais agregados à esta atividade são emissores de poluentes ao ar, e os custos ambientais deste impacto podem chegar aos milhares de dólares, como já estimado em diversos portos ao redor do mundo. Devido a dimensão do problema, a qualidade do ar é prioridade ambiental dos portos Europeus desde 2013. Apesar desta sinalização correta da comunidade Européia, pouco se sabe sobre a emissão de poluentes atmosféricos nos portos brasileiros. O objetivo deste trabalho é um primeiro inventário de poluentes atmosféricos no município portuário de Paranaguá, com foco no entorno da área portuária, avaliando material particulado fino, fuligem e poluentes gasosos (NO2 e SO2) através de diversos métodos, buscando assim se determinar as fontes de emissão e risco de mortalidade associado a tais poluentes. Foram identificados altos níveis de Material Particulado Fino em Paranaguá, com média anual de 15 ?g/m³, e 34 episódios superiores a 25 ?g/m³ no ano de 2017, valores que superam as indicações de limites propostas pela Organização Mundial da Saúde (10 ?g/m³ de média anual, e 25 ?g/m³ para média diária). A partir disto, calculou-se que há um risco de 3% de mortalidade na região portuária de Paranaguá devido ao PM2,5 no ano de 2017. Os episódios de maiores concentrações de PM2,5 ocorreram principalmente com ventos no sentido "porto-cidade". Adicionalmente, os níveis de NO2 e SO2 identificados estiveram próximos aos níveis encontrados em grandes centros urbanos, com médias anuais de 24 e 7,8 ?g/m³, respectivamente. A média obtida para o monitoramento de fuligem (BC) foi de 1988 ng/m³, com 19 episódios acima de 50 ?g/m³. Os terminais portuários apresentaram contribuições significativas para as concentrações de material particulado fino, enquanto a navegação oceânica apresenta maiores contribuições para as concentrações de SO2 e fuligem. Por fim, identificou-se uma tendência dos maiores níveis de fuligem estarem relacionados com os episódios de maré alta, o que sugere a influência da dinâmica de movimentação de embarcações na baía de Paranaguá para qualidade do ar na região. O fluxo de caminhões surge ainda como uma fonte móvel de NO2. A partir desta realidade, indica-se que a atividade portuária, subdividida entre o funcionamento dos terminais portuários, a navegação oceânica e o tráfego de veículos de grande porte impacta em uma redução na qualidade de vida da população de Paranaguá, seja causando/potencializando doenças cardiovasculares e respiratórias nos episódios de altas concentrações, seja pelo aumento no risco de mortalidade causado pela exposição crônica à poluentes de grande probabilidade de deposição no sistema respiratório. Palavras-chave: Porto de Paranaguá. Poluição Atmosférica. Atividade Portuária. Abstract: It is estimated that air pollution-related diseases killed seven million people in 2012 worldwide, mainly responsible for cardio-respiratory diseases, chronic neurological interferences and other health problems. Port facilities and near industrial complexes are sources of air pollutants, and the environmental costs of this impact can reach thousands of dollars, as already estimated in several ports around the world. Due to the size of the problem, air quality has been an environmental priority for European ports since 2013. The objective of this work is a first inventory of atmospheric pollutants in the city of Paranaguá, focusing on the port area, evaluating fine particulate matter, soot and gaseous pollutants (NO2 and SO2) with different methods, in order to determine the sources of emission and risk associated with such pollutants. High levels of Fine Particulate Material were identified in Paranaguá, with an annual average of 15 ?g/m³, and 34 episodes higher than 25 ?g/m³ in 2017, values that exceed the limits proposed by the World Health Organization (10 ?g/m³ of annual average, and 25 ?g/m³ for daily average). From this, it was estimated that there is a 3% mortality risk in the Paranaguá port region due to PM2.5 in 2017. The episodes of higher concentrations of PM2.5 occurred mainly in the "port-city" direction. Additionally, the levels of NO2 and SO2 were close to the levels found in large urban centers, with annual averages of 24 and 7.8 ?g/m³, respectively. The average soot monitoring (BC) was 1988 ng/m³, with 19 episodes above 50 ?g/m³. The port terminals presented significant contributions to the concentrations of fine particulate matter, while ocean navigation presents greater contributions to the concentrations of SO2 and soot. Finally, a tendency was identified for the higher levels of soot to be related to the episodes of high tide, which suggests the influence of the dynamics of vessel movement in the bay of Paranaguá for air quality in the region. The truck traffic is linked as a mobile source of NO2. It is indicated that the port activity, subdivided between the operation of the port terminals, ocean navigation and the traffic of large vehicles impacts on a reduction in the quality of life of the population of Paranaguá, either causing/potentiating diseases cardiovascular and respiratory events in high concentration episodes, or due the increased risk of martality caused by chronic exposure to pollutants with a high probability of deposition in the respiratory system. Key-words: Paranaguá Harbor. Atmospheric Pollution. Port Activities.

Orientador: Edson Tomaz Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Resumo: O ozônio troposférico é um poluente secundário produzido em reações de compostos orgânicos voláteis (COV) e óxidos de nitrogênio (NOx) na presença de luz ultravioleta. Esses compostos são comumente encontrados em emissões industriais e veiculares, e desempenham um papel importante na poluição do ar. A geração de ozônio troposférico, em particular, é uma questão importante nos grandes centros urbanos e, para minimizar este problema de saúde pública, é necessário controlar a emissão dos seus precursores (NOx e COV). Neste trabalho, um incinerador catalítico foi avaliado quanto à eficiência de oxidação de COV e a emissão de NOx em diferentes condições de processo. Foi empregado um catalisador automotivo comercial feito de Pd-Ba suportado em Al2O3. Os experimentos foram realizados com tolueno a 220 ppm, 430 ppm e 640 ppm de concentração à montante do catalisador e as temperaturas à montante do catalisador utilizadas foram 270 °C, 300 °C, 330 °C, 360 °C e 390°C. As concentrações de NOx foram determinadas pelo método 7 da USEPA (Determinação de Emissões de NOx em Fontes Estacionárias). Para todas as condições experimentais, o percentual de degradação do tolueno alcançou valores acima de 98% para um intervalo de tempo espacial de 0,044 a 0,060 s, e as concentrações de NOx encontradas foram insignificantes, sendo a maioria delas menor do que o limite inferior de detecção do método (2 mg/Nm³). Os resultados indicam alta degradação de tolueno em baixos tempos espaciais e quase nenhuma emissão de NOx e tolueno, o que coloca o incinerador catalítico avaliado neste trabalho como uma tecnologia promissora para o controle da poluição do ar Abstract: Tropospheric ozone is a secondary pollutant produced in reactions between volatile organic compounds (VOC) and nitrogen oxides (NOx) in the presence of UV light. Those compounds are commonly found in industrial and vehicular discharges and play an important role in the air pollution scene. The generation of tropospheric ozone, in particular, is a major issue in large urban centers, and to minimize this public health problem it is necessary to control the emission of its precursors (NOx and VOC). In this work, a catalytic incinerator was evaluated for the efficiency of VOC oxidation and the emission of NOx at different process conditions. It was employed an automotive commercial catalyst made of Pd-Ba supported on Al2O3. The experiments were performed with toluene at inlet concentrations of 220 ppm, 430 ppm, and 640 ppm and the temperatures before the catalyst bed were 270 °C, 300 °C, 330 °C, 360 °C and 390 °C. NOx concentrations were determined by USEPA methodology (Method 7 - Determination of Nitrogen Oxide Emissions From Stationary Sources). For all experimental conditions, the conversion of toluene was 99% for a range of space time from 0,044 to 0,060 second, and the concentrations of nitrogen oxides were insignificant and most of them below the lower detection limit of the method (2mg/Nm³). The results indicate high toluene conversion at low space times and nearly none NOx and toluene emission, which indicates that the catalytic incinerator developed in this work can be considered as a promising technology for air pollution control Mestrado Engenharia Química Mestre em Engenharia Química CAPES 33003017034P8

Orientadora: Profª Drª Mônica Beatriz Kolicheski Coorientador: Prof. MSc. Mauricy Kawano Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente Urbano e Industrial em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa : Curitiba, 29/08/2018 Inclui referências: p.83-87 Resumo: O armazenamento de hidrocarbonetos é gerador de impactos ambientais relevantes na indústria de petróleo e petroquímica. A emissão de compostos orgânicos voláteis (COV), provenientes de tanques de armazenamento, pode implicar em diferentes problemas de poluição do ar, com prejuízo à saúde das pessoas, impactos à flora e fauna, degradação de materiais e mudanças climáticas. Além da questão ambiental, a liberação destes compostos significa perda econômica dos produtos volatilizados. Este estudo teve como objetivo estabelecer critérios ambientais para o desenvolvimento de projetos de tanques de armazenamento de hidrocarbonetos. As emissões de COV de três tipos de tanques de armazenamento de hidrocarbonetos foram estimadas, variando parâmetros de dimensionamento, taxa de transferência e cor e integridade do revestimento externo, para os produtos gasolina, óleo diesel e petróleo cru. Os tipos de tanques avaliados foram: tanque de teto fixo, tanque de teto flutuante externo e tanque de teto flutuante interno. As estimativas de emissão foram realizadas utilizando o programa Tanks, desenvolvido e disponibilizado pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (U.S. EPA), que utiliza fatores de emissão para os cálculos. Os resultados indicaram que o dimensionamento adequado dos tanques de armazenamento pode levar a reduções de mais de 50% nas emissões de COV. Critérios adequados relacionados à taxa de transferência permitem reduções de até 80%, enquanto que o revestimento adequado do equipamento permite diminuir até 40% das emissões de COV. Critérios de relevância da aplicação das tecnologias testadas foram estabelecidos, e podem ser utilizados para auxiliar na decisão da melhor tecnologia a ser aplicada em projetos de novos tanques, resultando no aumento da eficiência dos processos de armazenamento de hidrocarbonetos e contribuindo para a minimização da poluição atmosférica. Palavras-chave: Poluição do ar; hidrocarbonetos; COV; fatores de emissão; AP-42; programa Tanks; emissões fugitivas. Abstract: The storage of hydrocarbons generates relevant environmental impacts in the petroleum and petrochemical industry. The emission of volatile organic compounds (VOC) proceeding from storage tanks can implicate in different air pollution problems, with damage to human health, impacts on flora and fauna, material degradation and climate changes. In addition to the environmental issue, the release of these compounds implies economic loss of the volatilized products. This study aimed establish environmental criterion for the development of hydrocarbon storage tanks projects. Therefore, the VOC emissions of three types of hydrocarbon storage tanks were estimated, varying parameters of design, transfer rate and color and integrity of the external covering, for gasoline, diesel and crude oil products. The tanks evaluated were: fixed roof tank, external floating roof tank and internal floating roof tank. The emission estimates were made using the software Tanks, developed and made available by the United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA), which uses emission factors for calculations. The results indicate that proper design of storage tanks can lead to reductions of more than 50% in VOC emissions. Appropriate transfer rate criteria allows reductions of up to 80%, while adequate external covering of the equipment allows a reduction of up to 40% in VOC emissions. Criteria for the relevance of the application of the technologies tested have been established and can be used to assist in the decision of the best technology to be applied in new tank projects, resulting in increased efficiency of hydrocarbon storage processes and contributing to the minimization of atmospheric pollution. Keywords: Air pollution; hydrocarbons storage; VOC; emission factors; AP-42; software Tanks; fugitive emissions.

Orientador: Marco Aurélio Cremasco Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química Resumo: A complexa dinâmica envolvida na poluição atmosférica promove a necessidade de metodologias de análise que representem, com maior fidelidade, suas características físicas. Nas últimas décadas, diversas pesquisas demonstraram os efeitos nocivos dos contaminantes atmosféricos à saúde humana, fauna e flora, desta forma explicitando a urgência do conhecimento das causas, padrões e mecanismos deste fenômeno. Os métodos clássicos empregados para este fim, frequentemente, negligenciam as interações não lineares presentes na evolução temporal dos poluentes. Nesta vanguarda, esta Tese aplica a teoria caótica determinista no estudo de séries temporais de concentração de material particulado inalável (MP10) e óxidos de nitrogênio (NOx) fornecidas por cinco estações de monitoramento pertencente à Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) nos anos de 1998 a 2017. Objetiva-se também a aplicação do modelo preditivo dos vizinhos próximos (k-NN) na predição da concentração horária de MP10 e NOx dos primeiros dois meses (1440 pontos) de 2018. Foram obtidos os atratores no espaço de fases e, a partir de sua topografia, foram determinados os valores dos invariantes dimensão de correlação (D2), entropia de Kolmogorov (KML) e máximo expoente de Lypunov (?). Com base nessas grandezas, observou-se a natureza não linear, aperiódica e determinística dos dados avaliados, demonstrando que a teoria do caos é uma alternativa viável no estudo de poluição atmosférica. Realizou-se também a associação da abordagem k-NN com a Teoria do Caos no que tange a determinação da dimensão de imersão. Por meio do modelo preditivo, verificou-se que é possível realizar previsões dos poluentes destacados, principalmente para previsões de 24 horas, sendo estas informações úteis que podem ser aplicadas na tomada de decisão e elaboração de políticas públicas Abstract: The complex dynamics involved in atmospheric pollution promotes the need for analysis methodologies that represent, with greater fidelity, its physical characteristics. In recent decades, several researches have demonstrated the harmful effects of atmospheric contaminants on human health, fauna and flora, thus explaining the urgency of knowing the causes, patterns and mechanisms of this phenomenon. The classical methods employed for this purpose often neglect the nonlinear interactions present in the temporal evolution of pollutants. In this vanguard, this thesis applies the deterministic chaotic theory in the study of time series of concentration of inhalable particulate matter (PM10) and nitrogen oxides (NOx) provided by five monitoring stations belonging to the Environmental Company of São Paulo State (CETESB) in years from 1998 to 2017. The forecasting model of nearest neighbors (k-NN) is also used to predict the hourly concentration of PM10 and NOx in the first two months (1440 points) of 2018. The attractors were obtained in the phase space and, from their topography, the values of the invariants correlation dimension (D2), Kolmogorov entropy (KML) and maximum Lypunov exponent (?) were determined. Based on these quantities, the nonlinear, aperiodic and deterministic nature of the evaluated data was observed, demonstrating that chaos theory is a viable alternative in the study of atmospheric pollution. The association of the k-NN approach with the Chaos Theory with regard to the determination of the immersion dimension was also carried out. Through the predictive model, it was verified that it is possible to carry out forecasts of the pollutants highlighted, mainly for 24-hour forecasts, and this useful information can be applied in decision making and public policy making Doutorado Engenharia Química Doutor em Engenharia Química CAPES 33003017034P8

The main topic of this research is the development of a methodology for air pollution impact assessment of Low Emission Zones in Brazilian urban areas, using Fortaleza municipality as study city. Low Emission Zones are geographically defined areas where the most polluting vehicles are restricted, in order to reduce the pollutant concentration from mobile sources. For this, methods of air pollution concentrations real data collection in street levels have been adapted and developed. In addition, THOR-AirPAS air pollution modelling system has been adjusted to Fortaleza traffic and meteorological conditions. In this work, the details of experiments for analysis of air pollution real data collection and modelling system using a travel demand model outputs are presented, in this research, TRANUS land use and Transport Model. THOR-AirPAS air pollution assessment system with IFS, OML-Highway meteorological pre-processor, UBM and OSPM have been adjusted and validated, in order to develop the methodology. The experiment carried out in this research showed that, due to delayed technologies in Brazilian vehicle fleet, Low Emission Zones presents significant potential in air pollution reduction in street levels, especially related to NO2, pollutant strongly connected to heavy-duty vehicles (buses and trucks, in majority). The experiment simulated air pollution data showed acceptable errors in comparison with real data collected in analyzed area, however, regional and urban background concentrations real data collection could reduce the observed simulated under and overestimations. Seven different scenarios from state-of-art literature have been proposed to Fortaleza Low Emission Zone, with ULEZ scenario presenting significantly higher potential in air pollution reduction, reaching 9.525 μg/m3 of NO2 reductions (9.22%), 2.201 μg/m3 of global PM10 reductions (9.94%) and 0.630 μg/m3 of Exhaust PM10 reductions (69.25%) for CETESB emission factors, however, feasibility in restriction measures in Fortaleza economic reality suggest the implementation of buses scenario, which brings significant reductions in air pollution, with minor impacts in economic and social aspects of observed region. O principal tema desta pesquisa é o desenvolvimento de uma metodologia para avaliação do impacto da poluição do ar de Zonas de Baixa Emissão em áreas urbanas brasileiras, utilizando o município de Fortaleza como cidade de estudo. Zonas de Baixa Emissão são áreas geograficamente definidas onde os veículos mais poluentes são restritos, a fim de reduzir a concentração de poluentes de fontes móveis. Para isso, os métodos de concentração da poluição do ar na coleta de dados reais em nível das ruas foram adaptados e desenvolvidos. Além disso, o sistema de modelagem da poluição do ar THOR-AirPAS foi ajustado às condições meteorológicas e de tráfego de Fortaleza. Neste trabalho, os detalhes dos experimentos para análise de sistemas de coleta e modelagem de dados reais de poluição do ar utilizando os resultados de um modelo de demanda de viagens são apresentados, TRANUS, Modelo de Transporte e Uso do Solo. O sistema de avaliação da poluição atmosférica THOR-AirPAS com o IFS, o pré-processador meteorológico OML-Highway, o UBM e o OSPM foram ajustados e validados para o desenvolvimento da metodologia. O experimento realizado nesta pesquisa mostrou que, devido ao atraso tecnológico da frota brasileira de veículos, as Zonas de Baixa Emissão apresentam um potencial significativo na redução da poluição atmosférica, especialmente relacionada ao NO2, poluente fortemente ligado a veículos pesados (ônibus e caminhões, em maioria). O experimento simulado de dados de poluição do ar mostrou erros aceitáveis em comparação com dados reais coletados na área analisada, no entanto, as concentrações a níveis regionais e urbanos da coleta de dados reais poderiam reduzir as subestimações e superestimações simuladas e observadas. Sete diferentes cenários sugeridos na literatura foram propostos para a Zona de Baixa Emissão de Fortaleza, com cenário UZBE apresentando potencial significativamente maior na redução da poluição do ar, atingindo 9,525 μg/m3 de reduções de NO2 (9,22%), 2,201 μg/m3 de Reduções de PM10 (9,94%) e 0,630 μg/m3 de reduções de PM10 (69,25%) para fatores de emissão da CETESB, no entanto, a viabilidade das medidas de restrição na realidade econômica de Fortaleza sugere a implantação do cenário de ônibus, que traz reduções significativas na poluição do ar, com menores impactos nos aspectos econômicos e sociais da região observada.

Orientador: Patrícia de Oliveira Prada Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: Introdução: A exposição à poluição ambiental está aumentando globalmente, afetando a saúde humana. O material particulado com menos de 2,5 diâmetros aerodinâmicos (MP2,5) é o conhecido poluente atmosférico que pode contribuir para induzir doenças cardiometabólicas. Objetivos: O presente estudo teve como objetivo investigar se exposições agudas ou crônicas de MP2,5 podem induzir resistência à leptina e obesidade em camundongos e avaliar o papel da IKK? no hipotálamo. Métodos: Camundongos C57BL / 6J machos (oito semanas de idade) que receberam uma ração padrão para roedores foram expostos a MP2,5 ou ar filtrado (FA) usando o concentrador de partículas finas Harvard Ambient por um ou cinco dias ou três meses. A expressão gênica e a ação / sinalização da leptina no hipotálamo e nos parâmetros metabólicos do corpo foram avaliados. Foi utilizada a técnica de inibição de I-kappa-B-cinase epsilon (IKK 'epsilon'). Resultados: A exposição ao MP2,5 aumentou a massa adiposa e a ingestão alimentar após cinco dias de exposição. Após três meses de exposição ao MP2,5, houve um aumento na massa corporal, juntamente com a resistência à insulina em camundongos. As exposições de 3 meses ao MP2,5 aumentaram a ingestão alimentar e diminuíram o consumo de O2, a produção de CO2 e calor e a expressão do gene Ucp1 no tecido adiposo marrom. O efeito anorexígeno da leptina foi reduzido em camundongos expostos ao MP2,5, acompanhado por uma redução na expressão do gene Pomc e uma ligeira diminuição na fosforilação da STAT3 no hipotálamo. A expressão de genes pró-inflamatórios como Ikbke, Tnf e Tlr4 foram aumentados no hipotálamo de camundongos expostos por 3 meses ao MP2,5. A inibição de Ikbke no hipotálamo desses camundongos foi suficiente para melhorar a ação / sinalização da leptina e diminuir a ingestão alimentar, juntamente com o aumento do gasto energético, protegendo-os do ganho de peso e da resistência à insulina e à leptina. Conclusão: Este estudo mostra que os efeitos deletérios da poluição atmosférica sobre o balanço energético são precoces e enfatizam o ganho progressivo de peso e a hiperfagia, chamando a atenção para a necessidade urgente de controle da poluição global. A proteína inflamatória IKK? tem um papel fundamental no desenvolvimento da obesidade após exposição de 3 meses ao MP2,5. A inibição de tal proteína no hipotálamo reduz adiposidade, ingestão alimentar e aumenta o gasto energético, além de melhorar a resistência a leptina de animais que foram expostos a poluição Abstract: Background: The exposure to environmental pollution is increasing overall affecting human health and global climate. The particulate matter with less than 2.5 diameters (PM2.5) is the well-known air pollutant that cause cardiometabolic diseases. Objectives: The present study aimed to investigate whether an acute or chronic PM2.5 exposures may induce obesity and insulin resistance in mice and also to address the pathophysiological mechanism that underlined these outcomes, and to evaluate the role of IKK 'epsilon' in the hypothalamus. Methods: Male C57BL/6J mice were 6-8 weeks¿ old receiving a standard rodent chow were exposed to PM2.5 or filtrated air (FA) using the Harvard Ambient Fine Particles Concentrator for 1 or 5 days or 3 months. Metabolic parameters and gene expression were measured. The specifically knocking down of IKK? was done in the hypothalamus of mice exposed to PM2.5. Results: PM2.5 exposure increased fat mass and food intake (FI) as early as five days. After three months of PM2.5 exposures there was a robustly increased in weight gain and fat mass along with insulin resistance even in mice on chow diet. Chronic PM2.5 exposures also increased FI, decreased O2 consumption, CO2, heat and Ucp1 gene expression in the brown adipose tissue. The anorexigenic effect of leptin was marked disrupted in mice exposed to PM2.5 accompanied by a reduction on Pomc gene expression and a slight decrease in STAT3 phosphorylation in the hypothalamus. Pro-inflammatory genes expression as Ikbke, Tnf and Tlr4 were enhanced in the hypothalamus of PM2.5-exposed mice. Knocking down Ikbke in the hypothalamus of these mice was sufficient to improve leptin action/signaling and robustly decreased FI along with increased energy expenditure protecting them from weight gain and insulin resistance. Discussion: This study emphasizes the deleterious effects of air pollution on the progressively weight gain and hyperphagia and draws attention to the urgent need to control global pollution. The inflammatory protein IKK? plays a key role in the development of these pathologies. Inhibition of this protein reduces adiposity, food intake and increases energy expenditure, in addition to improving the resistance to leptin from animals that have been exposed to pollution Doutorado Clínica Médica Doutora em Ciências CNPQ 155702/2013-8 CAPES FAPESP