O uso intensivo do solo e descarte incorreto e descontrolado de substâncias tóxicas no solo em decorrência do aumento das atividades agrícolas e industriais pode promover o acúmulo de elementos potencialmente tóxicos (EPTs). Isto ocorre, principalmente, nas camadas superficiais do solo, o que favorece a absorção dos EPTs pelas plantas e pode trazer riscos inaceitáveis à saúde humana, principalmente pela ingestão de alimentos contaminados. No Brasil existem poucos estudos relacionados à acumulação e à forma em que estes elementos estão presentes na solução do solo e podem ser absorvidos por plantas do tipo olerícolas, sendo que várias espécies são consumidas cruas pela população. Dessa forma, há exposição indireta desses elementos via ingestão dos vegetais. Uma das formas de estimar a acumulação do metal nas plantas é por meio do Fator de Bioconcentração (BCF), que é a razão entre a concentração total do EPT no vegetal e no solo. Os objetivos nesse estudo foram: (i) comparar resultados dos teores pseudototais de EPTs de solos e teores totais de plantas encontrados em referências bibliográficas provenientes de regiões tropicais úmidas e de regiões temperadas; (ii) calcular as concentrações críticas de Cu, Ni, Pb e Zn em cenários de exposição urbano e rural, por meio de dois modelos matemáticos para avaliação de risco à saúde humana: Planilha CETESB e CSOIL; (iii) avaliar as frações reativa, disponível e bioacessível de Ba, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn em solos; e (iv) estimar os teores dos elementos presentes nas frações por funções empíricas a partir dos teores pseudototais e das propriedades física e químicas do solo. Foram levadas em consideração frações dos vegetais consumidos das áreas contaminadas: 10% para o cenário urbano e 25% para o cenário rural. O BCF foi o principal parâmetro avaliado no cálculo da concentração crítica dos EPTs, sendo que o ideal seria a obtenção de um BCF para cada situação/região, considerando principalmente os atributos físicos e químicos do solo, e tipo e espécie de vegetais cultivados para calcular as concentrações críticas baseada no risco à saúde humana. Os modelos empíricos foram capazes de predizer a relação entre as frações reativa e pseudototal desses elementos em função das propriedades dos solos e do seu teor pseudototal. Na fração disponível, 3% e 1% do teor de Ba e Zn, respectivamente, estavam disponíveis na solução do solo em relação aos teores pseudototais, o que sugere baixo potencial de mobilidade destes elementos no solo. O Ba apresentou grande solubilidade em ambientes ácidos, como o baixo pH encontrado no estômago de seres humanos. / The intensive land use and uncontrolled disposal of toxic substances in the soil due to the increase of agricultural and industrial activities can promote the accumulation of potentially toxic elements (PTEs) mainly in the upper soil layers, which favors the uptake by plants and can pose unacceptable risks to humans health, mainly by intake of contaminated food. In Brazil, there are few studies regarding the accumulation and the species in which these elements are present in the soil solution and can be absorbed by several vegetable crops eaten raw by the population, i.e., there is an indirect exposure by ingestion of vegetables. The Bioconcentration Factor (BCF) is the ratio of the total concentration of PTE in plant and soil. BCF is used to estimate the metal accumulation in plants. This study was carried out taking the following objectives into account: (i) the comparison of results obtained in bibliographic references from humid tropics and temperate regions; (ii) to calculate the critical concentrations of Cu, Ni, Pb and Zn for both urban and rural scenarios of exposure, using both mathematical models for assessment risk to human health: CETESB and CSOIL spreadsheets; (iii) to evaluate the reactive, available and bioaccessible fractions of Ba, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in soils cultivated with vegetable crops in Sao Paulo states, Brazil; and (iv) to estimate the PTEs contents in the fractions by empiric functions from pseudototals concentrations and soil physical and chemical properties. The following fractions of vegetables consumed in contaminated areas have taken into account: 10% for the urban scenario and 25% for the rural scenario. The BCF was the main parameter evaluated in the calculation of the critical concentration of EPTs. For calculating the critical concentrations based on risk to human health, it is suggested that the BCF should be determined for each state/region, mainly considering the physical and chemical soil properties, and the type and species of plants. The empirical models were able to predict the relationship between the reactive and the pseudototal fractions of the PTEs, and this fraction depended on the soil properties and on their pseudototal contents. In the available fraction, 3% and 1 % of Ba and Zn contents, respectively, were available in the soil solution in relation to pseudototal levels, suggesting the poor potential for the mobility of these elements in the soil. Moreover, Ba (bioaccessible fraction) had great solubility in acidic environments, such as the low pH found in the stomach.

O uso intensivo do solo e descarte incorreto e descontrolado de substâncias tóxicas no solo em decorrência do aumento das atividades agrícolas e industriais pode promover o acúmulo de elementos potencialmente tóxicos (EPTs). Isto ocorre, principalmente, nas camadas superficiais do solo, o que favorece a absorção dos EPTs pelas plantas e pode trazer riscos inaceitáveis à saúde humana, principalmente pela ingestão de alimentos contaminados. No Brasil existem poucos estudos relacionados à acumulação e à forma em que estes elementos estão presentes na solução do solo e podem ser absorvidos por plantas do tipo olerícolas, sendo que várias espécies são consumidas cruas pela população. Dessa forma, há exposição indireta desses elementos via ingestão dos vegetais. Uma das formas de estimar a acumulação do metal nas plantas é por meio do Fator de Bioconcentração (BCF), que é a razão entre a concentração total do EPT no vegetal e no solo. Os objetivos nesse estudo foram: (i) comparar resultados dos teores pseudototais de EPTs de solos e teores totais de plantas encontrados em referências bibliográficas provenientes de regiões tropicais úmidas e de regiões temperadas; (ii) calcular as concentrações críticas de Cu, Ni, Pb e Zn em cenários de exposição urbano e rural, por meio de dois modelos matemáticos para avaliação de risco à saúde humana: Planilha CETESB e CSOIL; (iii) avaliar as frações reativa, disponível e bioacessível de Ba, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn em solos; e (iv) estimar os teores dos elementos presentes nas frações por funções empíricas a partir dos teores pseudototais e das propriedades física e químicas do solo. Foram levadas em consideração frações dos vegetais consumidos das áreas contaminadas: 10% para o cenário urbano e 25% para o cenário rural. O BCF foi o principal parâmetro avaliado no cálculo da concentração crítica dos EPTs, sendo que o ideal seria a obtenção de um BCF para cada situação/região, considerando principalmente os atributos físicos e químicos do solo, e tipo e espécie de vegetais cultivados para calcular as concentrações críticas baseada no risco à saúde humana. Os modelos empíricos foram capazes de predizer a relação entre as frações reativa e pseudototal desses elementos em função das propriedades dos solos e do seu teor pseudototal. Na fração disponível, 3% e 1% do teor de Ba e Zn, respectivamente, estavam disponíveis na solução do solo em relação aos teores pseudototais, o que sugere baixo potencial de mobilidade destes elementos no solo. O Ba apresentou grande solubilidade em ambientes ácidos, como o baixo pH encontrado no estômago de seres humanos. / The intensive land use and uncontrolled disposal of toxic substances in the soil due to the increase of agricultural and industrial activities can promote the accumulation of potentially toxic elements (PTEs) mainly in the upper soil layers, which favors the uptake by plants and can pose unacceptable risks to humans health, mainly by intake of contaminated food. In Brazil, there are few studies regarding the accumulation and the species in which these elements are present in the soil solution and can be absorbed by several vegetable crops eaten raw by the population, i.e., there is an indirect exposure by ingestion of vegetables. The Bioconcentration Factor (BCF) is the ratio of the total concentration of PTE in plant and soil. BCF is used to estimate the metal accumulation in plants. This study was carried out taking the following objectives into account: (i) the comparison of results obtained in bibliographic references from humid tropics and temperate regions; (ii) to calculate the critical concentrations of Cu, Ni, Pb and Zn for both urban and rural scenarios of exposure, using both mathematical models for assessment risk to human health: CETESB and CSOIL spreadsheets; (iii) to evaluate the reactive, available and bioaccessible fractions of Ba, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in soils cultivated with vegetable crops in Sao Paulo states, Brazil; and (iv) to estimate the PTEs contents in the fractions by empiric functions from pseudototals concentrations and soil physical and chemical properties. The following fractions of vegetables consumed in contaminated areas have taken into account: 10% for the urban scenario and 25% for the rural scenario. The BCF was the main parameter evaluated in the calculation of the critical concentration of EPTs. For calculating the critical concentrations based on risk to human health, it is suggested that the BCF should be determined for each state/region, mainly considering the physical and chemical soil properties, and the type and species of plants. The empirical models were able to predict the relationship between the reactive and the pseudototal fractions of the PTEs, and this fraction depended on the soil properties and on their pseudototal contents. In the available fraction, 3% and 1 % of Ba and Zn contents, respectively, were available in the soil solution in relation to pseudototal levels, suggesting the poor potential for the mobility of these elements in the soil. Moreover, Ba (bioaccessible fraction) had great solubility in acidic environments, such as the low pH found in the stomach.

Nos últimos anos, tem-se observado que na RMSP o ozônio troposférico foi o poluente responsável pela maior parte das ultrapassagens dos padrões de qualidade do ar estabelecidos pela CETESB. Supõe-se que diferentes padrões atmosféricos possam interferir nas concentrações de ozônio, devido à influência na variabilidade da concentração de poluentes, já estudada, e devido ao fato deste poluente ser formado pela interação entre seus precursores e a radiação solar. Dados horários de ozônio, provenientes de 17 estações da rede de monitoramento de poluentes da CETESB, foram utilizados para a construção de séries de médias anuais, mensais e diárias. O ciclo sazonal médio do ozônio, para a região de estudo, indicou um máximo em meados da primavera e mínimo no final do outono, o que é fortemente influenciado pelo ciclo médio de radiação solar e cobertura de nuvens. As estações situadas em áreas com reduzida atividade urbana e longe do centro da mancha urbana apresentaram ciclo sazonal mais bem definido e concentrações sobremaneira mais altas, sugerindo que as concentrações absolutas e o ciclo sazonal do ozônio sejam influenciados pelo uso do solo no entorno da estação. Os meses com anomalias positivas e negativas intensas de ozônio foram selecionados, e as anomalias climáticas e os padrões atmosféricos predominantes em alguns destes meses foram analisados, em escala mensal e diária. Os resultados indicaram, na análise dos padrões atmosféricos mensais e de evolução diária, que as anomalias positivas de ozônio estiveram associadas a anomalias positivas de radiação solar e, negativas de umidade relativa, o que foi resultante da variabilidade dos sistemas atmosféricos atuantes em escala sinótica que contribuíam para o aumento da divergência em superfície, tais como os anticiclones na retaguarda de sistemas frontais, o anticiclone do Atlântico Sul, e VCANs provenientes do NE do Brasil. Para os meses com anomalias negativas, verificou-se maior frequência ou intensidade dos sistemas frontais, em comparação ao valor médio climatológico para a região, bem como anomalias positivas de nebulosidade e aumento da atividade convectiva, associada, algumas vezes, à ocorrência da ZCAS. Além disso, verificou-se que a maioria dos meses com anomalias negativas de ozônio foram também precedidos por meses com anomalias negativas, próximas de zero, ou períodos com tendência de queda da concentração. / In the past few years, tropospheric ozone has been noticed to exceed the states environmental agency (CETESB) air quality standards more than any other air pollutant in the Sao Paulo Metropolitan Area (SPMA), Brazil. Its assumed that different atmospheric patterns are responsible for different impacts on ozone concentrations, due to already known phenomena concerning atmospheric variability and air pollutants, but also to the fact that this specific pollutant is formed at surface level through interactions between its precursors and incoming shortwave solar radiation. Ozone hourly data from 17 CETESB air quality network stations were used to calculate annual, monthly and daily averages. The seasonal cycle observed for the area of study indicated a middle spring maximum and late autumn minimum, both visibly influenced by mean seasonal solar radiation and cloud covering cycles. Stations located in areas away from the urban center or with lesser urban activity showed a well characterized seasonal cycle and higher concentrations in general, thus suggesting that ozone absolute concentrations and its seasonal cycle are somewhat linked to the predominant land use in the stations surroundings. Months with intense positive and negative ozone anomalies were selected, and climatic anomalies and atmospheric patterns were evaluated in some of these months in the monthly and daily time scale. Results from the monthly atmospheric pattern analysis and daily variability analysis point out that positive ozone anomalies were associated with solar radiation positive anomalies and relative humidity negative anomalies, resulting from synoptic-scale variability of atmospheric systems that contributed to air divergence strengthening at surface level, such as high-latitude anticyclones that followed frontal systems, the Southern Atlantic semipermanent anticyclone and Upper Level Cyclonic Vortexes from Northeastern Brazil. For months displaying anomalous negative behaviour, a higher than average frequency or intensity of frontal systems was observed for the region, as well higher cloudiness and increased convective activity, sometimes associated with the ZCAS (Southern Atlantic Convergence Zone). Besides that, it was perceived that most months with ozone negative anomalies were preceded by months already showing negative anomalies, or either way, a decreasing tendency on concentrations.

Nos últimos anos, tem-se observado que na RMSP o ozônio troposférico foi o poluente responsável pela maior parte das ultrapassagens dos padrões de qualidade do ar estabelecidos pela CETESB. Supõe-se que diferentes padrões atmosféricos possam interferir nas concentrações de ozônio, devido à influência na variabilidade da concentração de poluentes, já estudada, e devido ao fato deste poluente ser formado pela interação entre seus precursores e a radiação solar. Dados horários de ozônio, provenientes de 17 estações da rede de monitoramento de poluentes da CETESB, foram utilizados para a construção de séries de médias anuais, mensais e diárias. O ciclo sazonal médio do ozônio, para a região de estudo, indicou um máximo em meados da primavera e mínimo no final do outono, o que é fortemente influenciado pelo ciclo médio de radiação solar e cobertura de nuvens. As estações situadas em áreas com reduzida atividade urbana e longe do centro da mancha urbana apresentaram ciclo sazonal mais bem definido e concentrações sobremaneira mais altas, sugerindo que as concentrações absolutas e o ciclo sazonal do ozônio sejam influenciados pelo uso do solo no entorno da estação. Os meses com anomalias positivas e negativas intensas de ozônio foram selecionados, e as anomalias climáticas e os padrões atmosféricos predominantes em alguns destes meses foram analisados, em escala mensal e diária. Os resultados indicaram, na análise dos padrões atmosféricos mensais e de evolução diária, que as anomalias positivas de ozônio estiveram associadas a anomalias positivas de radiação solar e, negativas de umidade relativa, o que foi resultante da variabilidade dos sistemas atmosféricos atuantes em escala sinótica que contribuíam para o aumento da divergência em superfície, tais como os anticiclones na retaguarda de sistemas frontais, o anticiclone do Atlântico Sul, e VCANs provenientes do NE do Brasil. Para os meses com anomalias negativas, verificou-se maior frequência ou intensidade dos sistemas frontais, em comparação ao valor médio climatológico para a região, bem como anomalias positivas de nebulosidade e aumento da atividade convectiva, associada, algumas vezes, à ocorrência da ZCAS. Além disso, verificou-se que a maioria dos meses com anomalias negativas de ozônio foram também precedidos por meses com anomalias negativas, próximas de zero, ou períodos com tendência de queda da concentração. / In the past few years, tropospheric ozone has been noticed to exceed the states environmental agency (CETESB) air quality standards more than any other air pollutant in the Sao Paulo Metropolitan Area (SPMA), Brazil. Its assumed that different atmospheric patterns are responsible for different impacts on ozone concentrations, due to already known phenomena concerning atmospheric variability and air pollutants, but also to the fact that this specific pollutant is formed at surface level through interactions between its precursors and incoming shortwave solar radiation. Ozone hourly data from 17 CETESB air quality network stations were used to calculate annual, monthly and daily averages. The seasonal cycle observed for the area of study indicated a middle spring maximum and late autumn minimum, both visibly influenced by mean seasonal solar radiation and cloud covering cycles. Stations located in areas away from the urban center or with lesser urban activity showed a well characterized seasonal cycle and higher concentrations in general, thus suggesting that ozone absolute concentrations and its seasonal cycle are somewhat linked to the predominant land use in the stations surroundings. Months with intense positive and negative ozone anomalies were selected, and climatic anomalies and atmospheric patterns were evaluated in some of these months in the monthly and daily time scale. Results from the monthly atmospheric pattern analysis and daily variability analysis point out that positive ozone anomalies were associated with solar radiation positive anomalies and relative humidity negative anomalies, resulting from synoptic-scale variability of atmospheric systems that contributed to air divergence strengthening at surface level, such as high-latitude anticyclones that followed frontal systems, the Southern Atlantic semipermanent anticyclone and Upper Level Cyclonic Vortexes from Northeastern Brazil. For months displaying anomalous negative behaviour, a higher than average frequency or intensity of frontal systems was observed for the region, as well higher cloudiness and increased convective activity, sometimes associated with the ZCAS (Southern Atlantic Convergence Zone). Besides that, it was perceived that most months with ozone negative anomalies were preceded by months already showing negative anomalies, or either way, a decreasing tendency on concentrations.