Ce travail de thèse a porte sur l’évaluation de la qualité de l’air sur l’aéroport Paris-Charles- De-Gaulle. L’objectif était d’évaluer l’impact de l’activité aéroportuaire à l’échelle locale et régionale. Cette étude s’est centrée sur les observations à long terme des concentrations des oxydes d’azote (NOx), d’ozone (O3) et des hydrocarbures. Nous avons quantifié la contribution de l’activité aéroportuaire sur les concentrations des NOx observées sur les stations CDG-nord et CDG-sud. Les résultats ont montré que cette contribution était de 18% (12 μ g.m−3) sous un vent du sud et de 47% (25 μ g.m−3) sous un vent du nord. Cette analyse a été réalisée à partir de 3 ans de mesures (2005-2007). Les concentrations des NOx ont également été analysées à l’aide d’un modèle neuronal. Ce modèle a été construit pour estimer les concentrations des NOx en fonction de paramètres météorologiques (direction du vent, vitesse du vent, température, hauteur de la couche limite) et temporels (jour de l’année, heure du jour et la différence entre les jours de la semaine et du week-end). Le modèle a permis d’estimer les concentrations des NOx pour des scénarios ponctuels. Des campagnes de mesures ciblées sur les hydrocarbures ont été mises en oeuvre au cours de cette thèse. Elles ont permis de caractériser la spéciation des hydrocarbures émis par les moteurs d’avion. Les résultats ont montré que cette spéciation était similaire de celle observée pour les véhicules diesel. Ceci ne permet pas d’établir clairement un profil caractéristique permettant de distinguer les émissions des avions de celles de véhicules. La spéciation des hydrocarbures sur la plate-forme a également été évaluée. Les résultats ont montré que la spéciation des hydrocarbures observée sur la plate-forme est comparable à celle observée en milieu urbain et dans d’autres milieux aéroportuaires. Par ailleurs, les concentrations moyennes observées étaient typiquement de l’ordre de celles observées dans une atmosphère urbaine. L’estimation de l’impact des activités aéroportuaires à l’échelle régionale a fait l’objet d’une étude préliminaire à l’aide d’un modèle de chimie-transport, CHIMERE. Cette étude a permis d’évaluer l’étendue spatiale de l’impact de l’activité aéroportuaire pour deux épisodes. Ces épisodes correspondent à un épisode de pollution estival à l’ozone et hivernal au NO2. Les simulations ont indiqué une contribution inférieure à 5μ g.m−3 à une quinzaine de kilomètres sous le vent de l’aéroport / The work presented here deals with the evaluation of air quality at Paris-Charles-de-Gaulle airport. The objective was to evaluate the local and regional impact of airport activity. This study is centered on long term measurements of nitrogen oxides (NOx), ozone (O3) and hydrocarbons concentrations. We calculated the contribution of airport activity to NOx concentrations in north and south stations. Results showed this contribution was 18% (12 μ g.m−3) from southern wind and 47 % (25 μ g.m−3) from northern wind. This analysis had been performed from 3 years data (2005-2007). NOx concentrations had been also analyzed with a neuronal model. This model was built in order to estimate concentrations according to meteorological (wind direction, wind velocity, temperature, boundary layers) and temporal parameters (day, hour, difference between week-day and week-end). The neuronal model allowed to estimate NOx concentrations for punctual scenarios. Field campaigns targeting hydrocarbons were conducted during this thesis. The speciation of hydrocarbons emitted by engine aircraft was characterized. These results showed engine aircraft hydrocarbon speciation was similar to motor diesel hydrocarbon speciation. This does not allow for the clear establishment of a characteristic profile that differentiates aircraft emissions from those of vehicles. Hydrocarbon speciation observed at the airport was also evaluated. Results showed that the hydrocarbon speciation detected at the airport was comparable to that observed within an urban environment as well as at other airports. Moreover, average concentrations were akin to those observed within an urban environment. The estimation of regional impact of airport activity was preliminary studied with a chemicaltransport model, CHIMERE. This study permitted the evaluation of the spatial extent of the impact of airport activity for two episodes. These episodes correspond to summer pollution by ozone and winter pollution by NO2. Simulations showed the contribution downwind of the airport was lower than 5 μ g.m−3 for 15 km

L'objectif de cette thèse est d'étudier les phénomènes d'import et d'export de la pollution gazeuse et particulaire au-dessus du Bassin Méditerranéen (BM). Ce travail consiste dans un premier temps à étudier l'évolution de l'ozone (O3) de surface dans un contexte de changement climatique au-dessus du BM entre 2000 et 2100, en exploitant les sorties issues de 13 modèles participant à l'exercice ACCMIP (Atmospheric Chemistry and Climate Model Intercomparison Project). Nous avons montré que l'ozone de surface diminue entre 2000 et 2030 (2100) pour 3 RCPs (Representative Concentration Pathway) : -14% (-38%) pour le RCP2.6, -9% (-24%) pour le RCP4.5 et -10% (-29%) pour le RCP6.0, alors que pour le scénario RCP8.5, l'ozone de surface reste stable au cours du XXIème siècle. Dans un second temps, nous avons identifié les sources et les chemins de transport de l'O3 et du monoxyde de carbone (CO) représentatifs des différentes régions du BM : l'Est, l'Ouest et le Centre entre 2012 et 2014, en utilisant une approche statistique qui combine des observations de surface et des rétro-trajectoires issues du modèle HYSPLIT (Hybrid Single Particle Lagrangian Trajectory). En général, l'O3 et le CO sont transportés, respectivement, depuis l'Europe continentale et l'Europe de l'Est vers le BM. Finalement, nous avons étudié les phénomènes d'import et d'export de la pollution au-dessus du BM, en utilisant le modèle MOCAGE (Modèle de Chimie Atmosphérique à Grande Échelle) et le modèle HYSPLIT, et en exploitant les observations récoltées lors des deux campagnes de mesures TRAQA (TRAnsport à longue distance et Qualité de l'Air) (été 2012) et GLAM (Gradient in Longitude of Atmospheric constituents above the Mediterranean basin) (août 2014) réalisées dans le cadre du programme ChArMEx (The Chemistry-Aerosol Mediterranean Experiment). Nous avons mis en évidence le transport à longue distance des masses d'air enrichies en O3 et l'impact du Mistral sur le mélange des masses d'air. Le bilan d'O3 et de CO a été aussi réalisé sur le BM pour l'année 2012 à partir des simulations du modèle MOCAGE. Les résultats montrent que le CO est importé vers le BM pendant le printemps et l'été alors que l'O3 est importé vers le BM durant la période janvier-juin puis exporté le reste de l'année. / The objective of this thesis is to study the import and the export processes of gaseous and particulate air pollution over the Mediterranean Basin (MB). Firstly, we investiga- ted the evolution of surface ozone (O3) over the MB over the time period 2000-2100 in a context of climate change, using the Atmospheric Chemistry and Climate Model In- tercomparison Project (ACCMIP) outputs from 13 models. Compared to the reference period (2000), we found a net decrease in the ensemble mean surface O3 over the MB in 2030 (2100) for 3 RCPs (Representative Concentration Pathway) : -14% (-38%) for RCP2.6, -9% (-24%) for RCP4.5 and -10% (-29%) for RCP6.0. For the RCP8.5 scenario, the ensemble mean surface O3 is almost constant over the MB from 2000 to 2100. Se- condly, we identified the geographical sources and the transport pathways of polluted air masses inducing high levels of surface O3 and carbon monoxide (CO) concentrations in di erent regions of the MB, representative of the west, the center and the east of the MB between 2012 and 2014, using several backward trajectory statistical analyses combining in situ measurements and back trajectories obtained from the HYSPLIT (HYbrid Single- Particle Lagrangian Integrated Trajectory) model. In general, O3 and CO are transported to the MB from continental Europe and Eastern Europe, respectively. Finally, we studied the import and export processes of pollution over the MB using the chemical transport model MOCAGE (MOdele de Chimie Atmosphérique à Grande Échelle) and the HYS- PLIT model. We also investigated in situ measurements carried out during both TRAQA (TRAnsport à longue distance et Qualité de l'Air) (2012) and GLAM (Gradient in Longi- tude of Atmospheric constituents above the Mediterranean basin) (2014) field campaigns performed within the framework of the ChArMEx (The Chemistry-Aerosol Mediterranean Experiment) program. We highlighted the long-range transport of air masses rich in O3 and the impact of the Mistral wind on the air mass mixing. The budget of O3 and CO was also performed over the MB for the year 2012 using the MOCAGE model simulations. We found that the MB is an import area for CO during the spring-summer period, whilst tropospheric O3 is imported to the MB during the January-June period and exported the rest of the year.

Les objectifs de cette thèse sont d'étudier les effets respiratoires de la pollution atmosphérique en prenant en compte 3 niveaux d'exposition: les niveaux macroscopique, semi-individuel et individuel.Pour le niveau macroscopique, nous avons étudié les effets sanitaires des émissions des feux de forêts dans une étude de type écologique. Au travers d'une revue de la littérature, nous avons observé que plusieurs études épidémiologiques avaient mis en évidence l'association entre l'exposition aux émissions des feux et l'augmentation des maladies cardiopulmonaires et la mortalité pour les individus habitant à proximité. La principale limite à ces études est donnée par l'évaluation de l'exposition. Dans une étude de cas sur les incendies de Marseille de 2009, nous avons observé des effets à la limite de la signification 8 et 9 jours après l'exposition entre les concentrations des particules fines(PM2.5 ) issues des incendies et les effets respiratoires.Pour le niveau semi-individuel, nous avons étudié le lien entre la pollution domestique et professionnelle et les maladies respiratoires chez des agriculteurs auvergnats dans le cadre d'une étude de type transversale. Nous avons observé que les dérivés halogénés et l'étyl-butoxyacetate étaient associés de façon significative aux maladies des petites voies aériennes. La concentration de benzène dans la pièce de vie principale de la ferme était significativement associée à une augmentation du risque d'asthme. Enfin, l'utilisation de l'acide mercapturique, dans le cadre d'une étude de type cas témoin nichée nous a permis de mesurer la dose interne d'exposition du benzène parmi des enfants de l'étude et son lien avec l'asthme. / The objectives of this thesis were to study the respiratory effects of air pollution by taking into account three levels of exposure: the macroscopic, semi-individual and individual levels. For the macroscopic level, we studied the health effects of emissions from forest fires in an ecological study. Through a literature review, we found that several epidemiological studies have shown the association between exposure to wildfire emissions and increase cardiopulmonary disease and mortality for the people living nearby. The main limitation of these studies is given by the exposure assessment. In a case study of the wildfire occurred in Marseille in the summer 2009, we observed effects at the limit of significance 8 and 9 days after exposure between concentrations of fine particles (PM2.5) from fire and respiratory effects .For semi-individual level, we have studied the link between domestic and occupational pollution and respiratory diseases among farmers from Auvergne using a cross-sectional study. We observed that the halogenated hydrocarbons and Etyl-butoxyacetate were significantly associated with the small airways disease. Benzene concentration in the living room of the farm was significantly associated with an increased risk of asthma. Finally, the use of a biomarker (the mercapturic acid) in the context of a case-control study allowed us to measure the internal dose of the exposure to benzene and its link with asthma among children included the study.

Worldwide, peatlands cover an area of 4.106 km2 . Plant primary production dominated over organic matter decomposition and enabled organic matter to accumulate during the last 11 000 years. Peatlands represent a reservoir of atmospheric carbon and they are a useful scientific tool for reconstructions of historical atmospheric pollution. The first part of the thesis focuses on peatlands as a dynamic carbon reservoir under predicted climate change that would influence carbon cycling and emissions of greenhouse gases into the atmosphere. Three methodological approaches were used - a mesocosm laboratory incubation, a transplant experiment and in situ gas flux measurements. The laboratory incubation studied the response of peat samples from temperate (Velké Dářko, Czech Republic) and boreal (Stor Åmyran, Sweden) zone to a temperature increase, water table decrease and their combination. Today, the warmer site exhibits ~14 times higher CH4 production potential than the colder site (28 mg m-2 hr-1 at VD, and 2 mg m-2 hr-1 at SA). Both sites respond differently to temperature increases. Changes in methane production were up to 9 fold due to different temperatures. A gradual decrease of water table level from 2 to 14 cm below the peat surface had a much stronger effect, VD exhibited a decrease in methane...

[pt] Esta dissertação apresenta um estudo de validação das estimações dos efeitos da poluição atmosférica na saúde da população quando se utilizam dados com periodicidade de seis dias. O estudo foi realizado utilizando duas abordagens complementares. A primeira consiste em comparar os efeitos estimados a partir da análise de duas séries de morbidade diárias na cidade do Rio de Janeiro com aqueles obtidos particionando-se estas mesmas séries em seis séries distintas, cada qual com periodicidade de seis dias. As estimativas dos efeitos nas series particionadas de seis dias variaram substancialmente em relação à série diária para contagem de internações por doenças respiratórias em crianças. Para a mesma análise feita para a série de idosos, não foram detectadas diferenças tão significativas. Para complementar esta análise, realizou-se um estudo de Monte Carlo considerando diferentes cenários quanto aos padrões de poluição do ar. Os resultados mostraram que quanto maior a quantidade de dia atípicos por mês, maior pode ser a variação entre as estimações das séries diárias e as séries com periodicidade de 6 dias. Ao fim deste trabalho são apresentados resultados utilizando dados reais com periodicidade de 6 dias. Os efeitos estimados de PM10 para doenças respiratórias em crianças foram de 8.1% (IC: 5.4% ; 10.8%) para o dia corrente e 7.3% (IC: 4.5% ; 10.2%) para 1 dia após a exposição à poluição do ar. Para idosos, houve um aumento estatisticamente significativo apenas para o dia corrente de 3.36% (IC: 1.19% ;5.58%). / [en] This dissertation presents a validation study on the analysis of the effect of atmospheric pollution on morbidity using data sampled every sixth day. This has been investigated using two complementary frameworks. We first compared such pollution effects using two morbidity daily time series in Rio de Janeiro city, which have been sampled every sixth day, thus generating, for each series, a set of six sampled series. For the daily counts of hospital events for children due to respiratory diseases the estimated pollution effect for the six sampled series was markedly different from the same effect estimated on the original daily time series, while for elderly people such difference has not been observed. The second part of our analysis was carried over using a Monte Carlo study. Finally we conclude our work presenting risk estimates using real data sampled every six days. The estimated relative risks of particulate material (PM10) on respiratory diseases for inhabitants of Rio de Janeiro city were as follows. For children the risk was estimated in 8.1% (5.4%; 10.8%) for current day exposure and 7.3% (4.5%; 10.2%) for exposition lagging one day. For elderly people it was observed a significant increase on hospital attendances due to pollution on the same day of exposition. and the estimated risk was 3.36% (1.19%; 5.58%).

A significativa emissão veicular na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), com mais de 7 milhões de veículos e uma população da ordem de 18 milhões de habitantes, fazem desta uma área crítica do ponto de vista de níveis de poluentes atmosféricos. Neste trabalho foi obtida a determinação quantitativa de fontes de poluentes atmosféricos na RMSP, em particular do material carbonáceo na fração fina (PM2.5) do aerossol atmosférico, focando na componente veicular. Como parte do projeto FONTES, coordenado pela Petrobrás, PUC-Rio e IFUSP, foram operadas por 1 ano quatro estações de amostragem localizadas em Congonhas (CGH), Ibirapuera (IBP), Cerqueira César (FSP) e Instituto de Física da USP (IFP), no período entre agosto de 2011 e janeiro de 2014. A concentração em massa de material particulado fino (PM2.5), grosso (PM2.5-10), e inalável (PM10) foi determinada através de análise gravimétrica. Íons solúveis foram determinados por cromatografia iônica (IC), elementos traços por fluorescência de raios-X (XRF) e as concentrações de black carbon equivalente por refletância ótica. As componentes de carbono orgânico (OC) e carbono elementar (EC), bem como as diversas frações carbonáceas foram determinadas por análises termo-ópticas em equipamento da Sunset Inc., seguindo vários protocolos analíticos. As concentrações de gases tais como CO, NOx, e O3 foram fornecidas por estações de monitoramento da CETESB. Modelos receptores tais como APFA (Absolute Principal Factor Analysis) foram usados na determinação quantitativa de fontes de poluentes. Observou-se uma grande similaridade nas concentrações medidas nas estações, indicando uma homogeneidade nas concentrações e composição de aerossóis da moda fina (PM2.5) na RMSP. Nas estações amostradoras IFP, FSP e IBP foram observadas concentrações entre 10 e 12g m-3 na fração fina e na faixa de 16 a 18 g m-3 na fração grossa. Em CGH, observou-se uma concentração média de 34 g m-3, para PM10. O balanço químico de massa mostrou, na fração fina, impacto predominante de aerossóis orgânicos (~50%), EC (~20%) e sulfato (~20%). Na fração grossa verificaram-se concentrações dominantes de aerossóis de poeira do solo (~40%). A APFA identificou e quantificou o impacto das componentes veicular (~60%), ressuspensão de solo (~10%), emissões industriais e de sulfato (~20%), aerossol marinho (~5%) e aerossol secundário (~5%). O impacto da componente veicular é dominante na RMSP. A aplicação dos modelos receptores forneceu a caracterização do material carbonáceo de acordo com as fontes de emissões e um perfil de volatilidade do material carbonáceo. / The large vehicle fleet in the Metropolitan Region of São Paulo (RMSP), with more than 7 million vehicles and a population of about 18 million people, make this a critical area from the point of view of atmospheric pollutants levels. This work focused on the quantitative determination of air pollutant sources, focusing at the vehicular component and the carbonaceous material in the fine fraction (PM2.5) of the atmospheric aerosol of RMSP. As part of the FONTES research project, coordinated by Petrobrás, PUC-Rio and IFUSP, it was operated for 1 year four sampling stations located in Congonhas (CGH), Ibirapuera (IBP), Cerqueira César (FSP) and the Institute of Physics at USP (IFP) during the period from August 2011 to January 2014. The mass concentrations of fine (PM2.5), coarse (PM2.5-10) and inhalable (PM10) particulate matter was determined by gravimetric analysis. Soluble ions were determined by ion chromatography (IC), trace elements by X-ray fluorescence (XRF) and equivalent black carbon (EBC) concentration by optical reflectance. The organic carbon (OC) and elemental carbon (EC) components, as well as several carbonaceous fractions were determined by thermo-optical analysis using a Sunset Inc. equipment, following various analytical protocols. The concentration of gases such as CO, NOx, and O3 were obtained from CETESB air pollution monitoring stations. Receptors models such APFA (Absolute Principal Factor Analysis) were used for the quantification of the impacts of polluting sources. It was observed similar concentrations in the several sampling stations, showing uniformity in the concentrations and aerosol composition of PM2.5 in the RMSP. For the sites IFP, FSP and IBP were observed concentrations between 10 and 12 g m-3 in the fine fraction and in the range from 16 to 18 g m-3 in the coarse fraction. In the CGH site, there was an average concentration of 34 g m-3 of PM10. The chemical mass balance showed large presence of organic aerosols (~50%), EC (~20%) and sulfate (~20%) in the fine mode fraction. In the coarse fraction soil dust aerosols (~40%) dominates. The APFA identified and quantified the impact of vehicular components (~60%), soil dust (~10%), industrial emissions and sulfate (~20%), marine aerosol (~5%) and secondary aerosol (~5%). Vehicular emissions is the major air pollution component at the RMSP. The application of receptor models has provided the source characterization of carbonaceous material according to their volatility profile.

No biomonitoramento da poluição atmosférica, as determinações de elementos tóxicos têm sido de suma importância para identificação das suas fontes de emissão e dos efeitos ocasionados com a sua exposição. Consequentemente diferentes técnicas analíticas vêm sendo aprimoradas e aplicadas para essa finalidade, entre elas, a análise por ativação com nêutrons (NAA). Essa técnica apresenta vantagens para a quantificação de elementos poluentes, devido a sua capacidade de análise multielementar e a sua alta sensibilidade, precisão e exatidão dos resultados. Entretanto, nos trabalhos de biomonitoramento, a NAA não tem sido muito utilizada na determinação dos elementos tóxicos As, Cu e Hg. O objetivo deste trabalho foi estabelecer um procedimento adequado de NAA para a determinação de As, Cu e Hg em amostras de biomonitores da poluição atmosférica (liquens, bromélias e cascas de árvores). O procedimento de NAA consistiu em irradiação sob fluxo de nêutrons térmicos alíquotas de amostras juntamente aos padrões sintéticos dos elementos, seguida de espectrometria de raios gama. Foram realizados ensaios preliminares de NAA para definição das condições de irradiação e de medição para determinação desses três elementos e, para isso, foram analisados diversos materiais de referência certificados (MRCs). Os resultados de As, Cu e Hg nos MRCs demonstraram boa exatidão e precisão (HORRAT < 2 e IZscoreI < 2). Isto é, para determinação de As, foi verificado que irradiações de 1 h e tempo de decaimento de 1 d para as medições permitem obter resultados satisfatórios. O As foi encontrado em todas as espécies de biomonitores analisadas e os valores de limites de detecção foram inferiores às suas frações mássicas, demostrando que o procedimento proposto pode ser satisfatoriamente utilizado nas análises de biomonitores. Nas determinações de Cu nos MRCs, foi observado que esse elemento pode ser quantificado por meio das irradiações de 20 s e de 1 h pelas medições de 66Cu e de 64Cu, respectivamente. Entretanto, dependendo da amostra, nas irradiações de 1 h pode ocorrer a interferência da alta atividade do 24Na. Nas análises de biomonitores, os tempos de irradiação de 1 h e de decaimento de 1 d foram mais apropriados que as irradiações de curta duração de 20 s, uma vez que os dados obtidos apresentaram boa precisão e limites de detecção mais baixos que os das irradiações de 20 s. Para determinação de Hg, verificou se que não há perda desse elemento nas irradiações realizadas em invólucros ou cápsulas de polietileno. O invólucro foi escolhido devido ao seu baixo custo e a facilidade de aquisição. O tempo de irradiação de 1 h foi apropriado para evitar os problemas das interferências espectrais do 198Au e 75Se, que foram mais evidentes para 8 h de irradiação. O Hg não foi detectado em nenhum dos biomonitores analisados e os limites de detecção calculados variaram de 0,01 a 6,8 &mu;g g-1. Pelos resultados obtidos neste trabalho, concluiu-se que o procedimento de NAA estabelecido pode ser aplicado no biomonitoramento de As, Cu e Hg da poluição aérea e cabe ainda ressaltar que esses três elementos podem ser determinados por meio de uma única irradiação de 1 h, dependendo dos teores destes elementos nas amostras. / In the atmospheric pollution biomonitoring, the determination of toxic elements has been of major importance to the identification of their emission sources and of the caused effects by their exposure. Consequently, different analytical techniques have been improved and applied for this purpose, among them, the neutron activation analysis (NAA). This technique presents advantages for the quantification of pollutant elements due to its capability of multielemental analyses and its high sensitivity, precision and accuracy of results. However, in biomonitoring works, NAA has not been widely used in the determination of toxic elements As, Cu and Hg. The aim of this study was to establish adequate procedures of NAA for As, Cu and Hg determination in biomonitors of atmospheric pollution (lichens, bromeliads and tree barks). The NAA procedure consisted of irradiation, under thermal neutron flux, aliquots of samples with the elemental synthetic standards, followed by gamma ray spectrometry. Preliminary assays of NAA were carried out to define the irradiation and measurement conditions for these three elements determinations. For this purpose, several certified reference materials (CRMs) were analyzed. Results of As, Cu and Hg obtained in CRMs demonstrated good precision and accuracy of obtained data (HORRAT < 2 and IZ scoreI < 2). For As determination, irradiation time of 1 h and 1 d of decay time for the measurements allowed to obtain satisfactory results. Arsenic was detected in all analyzed samples of biomonitors and the detection limits were lower than its mass fractions, showing that the proposed procedure can be satisfactorily used in the biomonitor analyses. In Cu determination in CRMs, it was verified that this element could be quantified using irradiations of 20 s and of 1 h and by measuring 66Cu and 64Cu, respectively. However, depending on the sample, the interference of high activity of 24Na may occur. In the analyses of biomonitors, irradiation time of 1 h and decay time of 1 d were more appropriate to obtain precise results than the short-term irradiations of 20 s. For Hg determination, loss of this element from polyethylene capsules or involucres was not observed and the involucres were selected due to its low cost and easy acquisition. Irradiation time of 1 h was chosen to avoid the problems of spectral interferences of 198Au and 75Se, which were more evident for 8 h of irradiation. Mercury was not detected in the analyzed biomonitor samples and the detection limits varied from 0.01 to 6.8 &mu;g g-1. Based on the obtained results, it was concluded that the established NAA procedure can be applied in the biomonitoring of As, Cu and Hg of atmospheric pollution, and it should be noted that these three elements could be determined by a single irradiation of 1 h depending on the mass fractions of the elements in the samples.

No biomonitoramento da poluição atmosférica, as determinações de elementos tóxicos têm sido de suma importância para identificação das suas fontes de emissão e dos efeitos ocasionados com a sua exposição. Consequentemente diferentes técnicas analíticas vêm sendo aprimoradas e aplicadas para essa finalidade, entre elas, a análise por ativação com nêutrons (NAA). Essa técnica apresenta vantagens para a quantificação de elementos poluentes, devido a sua capacidade de análise multielementar e a sua alta sensibilidade, precisão e exatidão dos resultados. Entretanto, nos trabalhos de biomonitoramento, a NAA não tem sido muito utilizada na determinação dos elementos tóxicos As, Cu e Hg. O objetivo deste trabalho foi estabelecer um procedimento adequado de NAA para a determinação de As, Cu e Hg em amostras de biomonitores da poluição atmosférica (liquens, bromélias e cascas de árvores). O procedimento de NAA consistiu em irradiação sob fluxo de nêutrons térmicos alíquotas de amostras juntamente aos padrões sintéticos dos elementos, seguida de espectrometria de raios gama. Foram realizados ensaios preliminares de NAA para definição das condições de irradiação e de medição para determinação desses três elementos e, para isso, foram analisados diversos materiais de referência certificados (MRCs). Os resultados de As, Cu e Hg nos MRCs demonstraram boa exatidão e precisão (HORRAT < 2 e IZscoreI < 2). Isto é, para determinação de As, foi verificado que irradiações de 1 h e tempo de decaimento de 1 d para as medições permitem obter resultados satisfatórios. O As foi encontrado em todas as espécies de biomonitores analisadas e os valores de limites de detecção foram inferiores às suas frações mássicas, demostrando que o procedimento proposto pode ser satisfatoriamente utilizado nas análises de biomonitores. Nas determinações de Cu nos MRCs, foi observado que esse elemento pode ser quantificado por meio das irradiações de 20 s e de 1 h pelas medições de 66Cu e de 64Cu, respectivamente. Entretanto, dependendo da amostra, nas irradiações de 1 h pode ocorrer a interferência da alta atividade do 24Na. Nas análises de biomonitores, os tempos de irradiação de 1 h e de decaimento de 1 d foram mais apropriados que as irradiações de curta duração de 20 s, uma vez que os dados obtidos apresentaram boa precisão e limites de detecção mais baixos que os das irradiações de 20 s. Para determinação de Hg, verificou se que não há perda desse elemento nas irradiações realizadas em invólucros ou cápsulas de polietileno. O invólucro foi escolhido devido ao seu baixo custo e a facilidade de aquisição. O tempo de irradiação de 1 h foi apropriado para evitar os problemas das interferências espectrais do 198Au e 75Se, que foram mais evidentes para 8 h de irradiação. O Hg não foi detectado em nenhum dos biomonitores analisados e os limites de detecção calculados variaram de 0,01 a 6,8 &mu;g g-1. Pelos resultados obtidos neste trabalho, concluiu-se que o procedimento de NAA estabelecido pode ser aplicado no biomonitoramento de As, Cu e Hg da poluição aérea e cabe ainda ressaltar que esses três elementos podem ser determinados por meio de uma única irradiação de 1 h, dependendo dos teores destes elementos nas amostras. / In the atmospheric pollution biomonitoring, the determination of toxic elements has been of major importance to the identification of their emission sources and of the caused effects by their exposure. Consequently, different analytical techniques have been improved and applied for this purpose, among them, the neutron activation analysis (NAA). This technique presents advantages for the quantification of pollutant elements due to its capability of multielemental analyses and its high sensitivity, precision and accuracy of results. However, in biomonitoring works, NAA has not been widely used in the determination of toxic elements As, Cu and Hg. The aim of this study was to establish adequate procedures of NAA for As, Cu and Hg determination in biomonitors of atmospheric pollution (lichens, bromeliads and tree barks). The NAA procedure consisted of irradiation, under thermal neutron flux, aliquots of samples with the elemental synthetic standards, followed by gamma ray spectrometry. Preliminary assays of NAA were carried out to define the irradiation and measurement conditions for these three elements determinations. For this purpose, several certified reference materials (CRMs) were analyzed. Results of As, Cu and Hg obtained in CRMs demonstrated good precision and accuracy of obtained data (HORRAT < 2 and IZ scoreI < 2). For As determination, irradiation time of 1 h and 1 d of decay time for the measurements allowed to obtain satisfactory results. Arsenic was detected in all analyzed samples of biomonitors and the detection limits were lower than its mass fractions, showing that the proposed procedure can be satisfactorily used in the biomonitor analyses. In Cu determination in CRMs, it was verified that this element could be quantified using irradiations of 20 s and of 1 h and by measuring 66Cu and 64Cu, respectively. However, depending on the sample, the interference of high activity of 24Na may occur. In the analyses of biomonitors, irradiation time of 1 h and decay time of 1 d were more appropriate to obtain precise results than the short-term irradiations of 20 s. For Hg determination, loss of this element from polyethylene capsules or involucres was not observed and the involucres were selected due to its low cost and easy acquisition. Irradiation time of 1 h was chosen to avoid the problems of spectral interferences of 198Au and 75Se, which were more evident for 8 h of irradiation. Mercury was not detected in the analyzed biomonitor samples and the detection limits varied from 0.01 to 6.8 &mu;g g-1. Based on the obtained results, it was concluded that the established NAA procedure can be applied in the biomonitoring of As, Cu and Hg of atmospheric pollution, and it should be noted that these three elements could be determined by a single irradiation of 1 h depending on the mass fractions of the elements in the samples.

[pt] O presente trabalho desenvolveu uma análise termodinâmica e de emissões em uma planta industrial para secagem de fermento. Esta análise foi feita através da otimização energética de uma planta de geração de vapor com objetivo de contribuir com a diminuição de emissões de gases pela redução do uso do combustível fóssil, o óleo BPF. A redução de emissões visa a diminuição da poluição atmosférica no que diz respeito à emissão de gases que contribuem para o aumento do efeito estufa. Foi desenvolvida uma análise energética e exergética da planta de geração de vapor e a verificação dos parâmetros operacionais da mesma através de um modelo termodinâmico, em regime permanente, utilizandose da primeira lei e segunda lei da termodinâmica. Nesta análise, foram verificados os equipamentos da planta onde ocorreram as maiores perdas térmicas e as maiores irreversibilidades, indicando quais as medidas para melhorar o desempenho da planta e reduzir o consumo de combustível, o que significará uma redução nas emissões de poluentes para a atmosfera. / [en] The present work developed a thermodynamic and emissions analysis in an industrial plant for ferment drying. This analysis was made through the energy optimization of a plant of steam generation with the objective of contributing to the decrease of emissions of gases through the reduction of the use of fossil fuel,the BPF oil. The reduction of emissions seeks the decrease of the atmospheric pollution with respect to the emission of gases that contribute to the increase of the greenhouse effect. It was included the energy and exergetic analysis of the steam generation plant and the verification of the performance of the plant by a thermodynamic model, in permanent regime, through the first and second laws of thermodynamics. In this analysis, it is verified the equipment of the plant where occurs the largest thermal losses and the largest irreversibility. It is also indicated which measures should be taken to improve the performance of the plant and for reducing the consumption of fuel, which will lead to a reduction in the emission of atmospheric pollutants.

Em ambientes poluídos como a região metropolitana de São Paulo é imprescindível o conhecimento da natureza da poluição para que sejam estabelecidos procedimentos de minimização ou de controle das emissões. O estudo da poluição atmosférica já vem sendo realizado há muitos anos, sendo os componentes inorgânicos estudados a partir da determinação em amostras coletadas em filtros, soluções, entre outros meios. Neste trabalho é apresentado um método de determinação da razão isotópica de enxofre utilizando a técnica da Espectrometria de Massas com Plasma de Argônio como fonte de íons. O uso de um espectrômetro de massas de dupla focalização com fonte de íons por plasma de argônio, HR-ICPMS, o qual atinge resoluções (m/&#916;m) de até 8000, permitiu a resolução dos pfcoS dos isótopos 32S e 34S das interferência isobáricas mais comuns e/ou intensas, assim as medições foram realizadas utilizando-se diretamente as m/z dos isótopos do enxofre: A discriminação de massa foi avaliada analisando-se o material de referência NIST 8555 Sulfeto de Prata. A discriminação de massa em elementos leves como é o caso do enxofre é mais acentuada do que para os mais pesados. Assim, uma solução do material de referência era analisada a cada seqüência de 5 ou 6 soluções das amostras. A razão isotópica do enxofre foi determinada em amostras de ar atmosférico coletadas em Sâo Paulo, Ilha Rei George; na Península Antártica e diretamente do escapamento de um carro movido a gasolina e a diesel, utilizando-se um amostrador de grandes volumes e um conjunto de filtros composto de: um filtro de fibra de vidro para a coleta da fração grossa seguido de dois filtros de celulose impregnados com uma mistura de KOH e trietanolamina para a coleta do SO2 e sua oxidação a SO42-. Dois procedimentos de extração dos compostos de enxofre foram utilizados: uma somente com água e outra mais enérgica com ácido nítrico em forno de microondas. Os resultados obtidos indícaram que os dois procedimentos de extração resultam em soluções com composição isotópica diferentes. Além disso, a razão isotópica entre as soluções provenientes dos filtros de fibra de vidro e de celulose são também diferentes. Provavelmente, devido ao fracionamento existente em função da forma química do enxofre presente preferencialmente numa fração ou noutra. A análise quantitativa dos metais revelou uma presença de Fe em concentrações altas (5000-20000 ng/m3), enquanto que os demais (Mn, Cu, Cr, Ni, V, Sr, Cd, Co, Nd, Gd, Ir, Rh, Zr, Re e Ag) estavam presentes em concentrações mais baixas (< 300 ng/m3). Pelas características da amostragem, o Fe foi associado à ressuspensão do solo. O Nd, Gd, Ir, Rh, Re e Ag puderam ser tanto associados à ressuspensão do solo quanto à emissões por automóveis. O Mn, Cu, Cr, Ni, V e Sr foram associados à emissões devido à queima de combustíveis fósseis. / Polluted areas like the Great São Paulo nave a compltex pollution composition. The knowledge of this composition is essential in order to minimize or controt tne dífferent sources. Several atmospheric pollution studies have been done analyzing the inorganic fraction in samples collected in filters, solutions and other media. In this study, the sulfur isotopic ratio determination by using the mass spectrometry with an argon plasma as a source of ions is presented. A double focusing sector field mass spectrometer with an argon plasma, HR-ICPMS, was used. Since 8000 resolution (m/&#916;m} can be achieved, the 32S and 34S sulfur isotopes can be directly measured with no interferences from the common isobaric interferences (oxygen compounds). Tne isotopic ratio was determined in materials collected by using a high volume sampler. These samples were collected in São Paulo, in the King George Island; Antarctic and directly from the gases exhaust of agasoline and diesel vehicles. Two different filters were used : an external glass fiber filter was used to collect the gross fraction followed by two KOH-Triethanolamine impregnated cellulose filter to collect S)2. Two extraction procedures were used. The first one is an energetic extraction with nitric acid and micro-wave heating and the second one only with water being the soluble sulfur compounds extracted from the filters after had left 24 hours in a beaker with water. Mass discrimination was evaluated by analyzing the NlST 8555 Silver Sulphide Reference Material. As the mass discrimination is more prominent in light elements, the reference material solution was analyzed within a sequence of 5 or 6 samples. The results indicated dífferent isotopic ratio between the solutions obtained with these two extraction procedures. Different isotopic ratios were also observed in the sulfur isotopic composition in the gross and the fine fraction. This is probably due to different sulfur species present preferentially in a given fraction. The quantitative analyses of metals revealed a high Fe concentration (5000-20000 ng/m3) and lower concentrations (<300 ng/m3) to the others (Mn, Cu, Cr, Ní, V, Sr, Co, Co, Ncf, Go, Ir, Rh, Zr, Re and Ag). lron was associated to the soil dust. Neodymium, Gd, Ir, Rh, Re and Ag were associated to the soil dust and to the vehicles emissions. Manganese, Cu, Cr, Ni, V and Sr were associated to the vehicles emissions.