A região metropolitana de São Paulo apresenta um intenso e desordenado processo de urbanização e industrialização. Devido a estes processos, a região sofre grandes problemas de poluição atmosférica, agravados em certos meses devido às dificuldades de dispersão dos poluentes. Estes poluentes causam efeitos indesejáveis ao meio ambiente e à saúde humana. A caracterização química e a avaliação da atividade mutagênica desses compostos presentes no material particulado atmosférico (MPA) é um grande desafio analítico e, é de extrema importância para o conhecimento das possíveis correlações entre os poluentes, os efeitos deletérios à saude e as fontes de emissão. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar quimicamente os extratos orgânicos polares e semi-polares do material particulado atmosférico da cidade de São Paulo e avaliar sua atividade mutagênica. O MPA é uma mistura complexa de compostos orgânicos e inorgânicos presentes em diferentes faixas de concentrações. Devido a esta complexidade, o fracionamento químico do extrato orgânico deste material é necessário para isolar classes de compostos ou compostos individuais, permitindo a identificação e quantificação dos mesmos. Os resultados obtidos pelas diversas técnicas analíticas empregadas mostraram que os extratos em diclorometano e acetona contém inúmeros compostos orgânicos pertencentes a diferentes classes, tais como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, quinolinas, cetonas, piridinas, furanos, aldeídos, amidas e aminas, sendo que alguns destes compostos são considerados agentes genotóxicos. O extrato em DCM contem a maior massa e sua composição é quase exclusivamente orgânica. Já o extrato em ACE contem além dos orgânicos, espécies inorgânicas. Testes de mutagenicidade indicaram que o MPA coletado na cidade de São Paulo apresenta uma atividade mutagênica relativamente alta quando comparada a outros centros urbanos. / São Paulo metropolitan area presents an intense and chaotic process of urbanization and industrialization. Due to this processes, this region has big atmospheric pollution problem. In certain months of the year, this problem gets worse due to the unfavorable dispersion conditions. The pollutants cause undesirable effects to the environment and to the human health. The chemical characterization and the mutagenic activity evaluation of the compounds present on the atmospheric particulate matter APM) represents an analytical challenge and it is very important for understanding of the correlation among pollutants, health hazards and emission sources. The goal of this work was chemically characterize the polar and moderately polar organic extracts from the APM collected in São Paulo city and to evaluate their mutagenic activity. The APM is a complex mixture of organic and inorganic compounds present in large range of concentration. Due to this complexity, the chemical fractionation of these organic extracts is necessary to isolate classes or individual compounds, to allow their identification and quantification. The results obtained using different analytical techniques demonstrated that the dichlorometane and acetone extracts has several organic compounds belonging to different classes, such as, polycyclic aromatic hydrocarbons, quinolines, ketones, pyridines, furanes, aldehydes, amides and amines. Some of these compoundsa are considered carcinogens and/or mutagens. The dichloromethane extract presented the highest mass yield and its composition is almost exclusively organic. The acetone extract has organic and inorganic species. Mutagenicity tests revealed that the APM from São Paulo city presented a have relatively high mutagenic activity when compared to other urban regions.

Submitted by SBI Biblioteca Digital (sbi.bibliotecadigital@puc-campinas.edu.br) on 2017-08-07T13:10:24Z No. of bitstreams: 1 R?GIA MARIA PETITTO.pdf: 3577833 bytes, checksum: 125f036f5ae5942ebbd9906d675670d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T13:10:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 R?GIA MARIA PETITTO.pdf: 3577833 bytes, checksum: 125f036f5ae5942ebbd9906d675670d3 (MD5) Previous issue date: 2017-06-21 / The objective of this work was to characterize the recycled aggregates generated in the metropolitan region of Campinas and to test its application in the production of mortars for general use. From a qualitative approach, with an exploratory objective, the surveys of the current legislation and legal requirements imposed to solid waste management and the panorama of this management in the metropolitan region of Campinas were carried out. The six recycling plants for the disposal of construction waste (RCC) generated in the implanted municipalities were identified and, based on the data collected, a map with the geographic location of these plants was elaborated. After the sample collection, with a quantitative approach of applied nature and exploratory objective, analyzes of the physical characteristics were made (grain size composition, 75 ?m sieve material, water absorption, clay cladding content and friable materials, Specific mass and organic impurity) and chemical (soluble salts and organic matter content by fire loss) of these materials. All the analyzed aggregates presented satisfactory results in the granulometric composition and water absorption tests. Regarding the content of fine material (less than 75 ?m), clay content and friable materials and organic impurities, few samples could be accepted for use recommended by the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT). The analysis of the soluble salts content would also make it impossible to accept the aggregate of some suppliers. With the replacement of natural aggregate by the recycled aggregates, mortars with a 1: 3 dash (cement: aggregate) were prepared, and 20 and 40% of the natural aggregate were replaced. The characteristics of the mortars in the fresh state (water retention, incorporated air content, mass density) and hardened (water absorption by capillarity, capillary coefficient, compressive strength, flexural tensile strength and apparent specific mass in the Hardened state). From the results obtained, the analytical Hierarchy Process (AHP) methodology showed the content of incorporation of the recycled aggregate in the production of general purpose mortars composed of cement and sand. For the application of this method, weights were assigned to punctuated criteria related to the physical and mechanical performance of mortars and environmental criteria related to the exhaustion of natural resources and transport distance. The best result was found in mortar with a 20% substitute content of mixed recycled aggregate by municipal unit from Campinas, but it is not possible to observe a tendency to obtain better results in mortars with lower substitution content, nor exclusively by mortars with mixed recycled aggregates. / O presente trabalho teve por objetivo caracterizar os agregados reciclados gerados na regi?o metropolitana de Campinas e testar sua aplica??o na produ??o de argamassas para uso geral. A partir de uma abordagem qualitativa, com objetivo explorat?rio, foram realizados os levantamentos da legisla??o vigente e exig?ncias legais impostas ? gest?o dos res?duos s?lidos e do panorama desta gest?o na regi?o metropolitana de Campinas. As seis usinas recicladoras para destina??o dos res?duos de constru??o civil (RCC) gerados nos munic?pios implantadas foram identificadas e, a partir dos dados coletados, elaborou-se um mapa com a localiza??o geogr?fica destas usinas. Ap?s a coleta de amostras, com abordagem quantitativa de natureza aplicada e objetivo explorat?rio, foram realizadas an?lises das caracter?sticas f?sicas (composi??o granulom?trica, teor de material passante na peneira de 75 ?m, absor??o de ?gua, teor de torr?es de argila e materiais fri?veis, massa espec?fica e impureza org?nica) e qu?micas (sais sol?veis e teor de mat?ria org?nica por perda ao fogo) destes materiais. Todos os agregados analisados apresentaram resultados satisfat?rios nos ensaios de composi??o granulom?trica e absor??o de ?gua. J? quanto ao teor de material fino (menor que 75 ?m), teor de torr?es de argila e materiais fri?veis e impurezas org?nicas, foram poucas as amostras que poderiam ser aceitas para o emprego recomendado pela Associa??o Brasileira de Normas T?cnicas (ABNT). A an?lise do teor de sais sol?veis tamb?m inviabilizaria a aceita??o do agregado de alguns fornecedores. Com a substitui??o de agregado natural pelos agregados reciclados foram preparadas argamassas com tra?o de 1:3 (cimento:agregado), e substitui??o de 20 e 40% do agregado natural. Foram determinadas as caracter?sticas das argamassas no estado fresco (reten??o de ?gua, teor de ar incorporado, densidade de massa) e endurecido (absor??o de ?gua por capilaridade, coeficiente de capilaridade, resist?ncia ? compress?o, resist?ncia ? tra??o na flex?o e massa especifica aparente no estado endurecido). A partir dos resultados obtidos verificou-se, por aplica??o do m?todo de avalia??o multicrit?rios, com a metodologia Analytic Hierarchy Process (AHP), o teor de incorpora??o do agregado reciclado na produ??o de argamassas de uso geral compostas por cimento e areia. Para a aplica??o deste m?todo foram atribu?dos pesos a crit?rios pontuados ligados ao desempenho f?sico e mec?nico das argamassas e crit?rios ambientais ligados ao esgotamento dos recursos naturais e dist?ncia de transporte. O melhor resultado foi encontrado na argamassa com teor de substitui??o de 20% de agregado reciclado misto da unidade municipal de Campinas, mas n?o ? poss?vel observar tend?ncia de obter melhores resultados em argamassas com menor teor de substitui??o, nem t?o pouco exclusivamente por argamassas com agregados reciclados mistos.

A radioatividade natural das águas é proveniente dos elementos radioativos nela dissolvidos e dos gases de alguns elementos radioativos difundidos das rochas subterrâneas. Quando se considera a geoquímica dos radionuclídeos naturais no ambiente aquático, os elementos de maior interesse do ponto de vista de risco à saúde são os isótopos de rádio (Ra), os de radônio (Rn) e os de urânio (U), por apresentarem maior solubilidade em água. Uma vez que a dieta humana é a principal fonte de absorção da radioatividade natural e de exposição interna do homem, o consumo de águas minerais pode aumentar significativamente a probabilidade de ingestão de altas concentrações de radionuclídeos naturais nelas dissolvidos. O objetivo geral do presente trabalho foi determinar as concentrações de atividade dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po nas águas minerais das fontes dos Parques das Águas de Águas de Contendas e de Lambari, MG, para avaliar as doses efetivas comprometidas devido à ingestão destas águas e realizar a caracterização química inorgânica, determinando os elementos químicos Ag, Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Ti, V e Zn. Os objetivos específicos foram verificar a influência da sazonalidade na concentração de atividade dos radionuclídeos e dos elementos químicos analisados e determinar os parâmetros físicos e físico-químicos como temperatura, vazão, pH, CE, STD. As técnicas analíticas empregadas para determinar as concentrações de atividade foram a de alfa e beta total após separação radioquímica para os radionuclídeos 226Ra, 228Ra e 210Pb com determinação em detector proporcional de fluxo gasoso e baixa radiação de fundo e de espectrometria alfa após separação radioquímica para o radionuclídeo 210Po com determinação em espectrômetro alfa. Os valores de concentrações de atividade obtidos variaram de 7,71 &plusmn; 0,27 mBq L-1 a 250 &plusmn; 3 mBq L-1 para o 226Ra, de &lt; LID (3,7 &plusmn; 0,1 mBq L-1) a 244 &plusmn; 4 mBq L-1 para o 228Ra, de &lt; LID (4,9 &plusmn; 0,4 mBq L-1) a 57,1 &plusmn; 3,0 mBq L-1 para o 210Pb e de &lt; LID (3,3 &plusmn; 0,4 mBq L-1) a 15,7 &plusmn; 1,1 mBq L-1 para o 210Po. O cálculo da dose efetiva comprometida para a ingestão de água mineral contendo 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po foi realizado para o corpo inteiro (He), em crianças de 5 anos, adolescentes de 15 anos e adultos até 70 anos, e para os principais órgãos afetados (Ho), em adultos até 70 anos, após a ingestão da água mineral. Os maiores valores de dose para o corpo inteiro foram de 273 &plusmn; 14 &mu;Sv a-1 para o 226Ra, 945 &plusmn; 15 &mu;Sv a-1 para o 228Ra, 79,2 &plusmn; 4,2 &mu;Sv a-1 para o 210Pb, em adolescentes de 15 anos e, de 40,4 &plusmn; 2,9 &mu;Sv a-1 para o 210Po em crianças de 5 anos. Para a caracterização química inorgânica foi utilizada a espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF) que apresentou os elementos Co e Cu abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ag e V com maiores concentrações e, a espectrometria de emissão óptica com plasma de argônio (ICP-OES) que apresentou o elemento Cr abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ca, Fe e Na com maiores concentrações. Assim, mediante os resultados obtidos e aos testes estatísticos aplicados: análise de Cluster, coeficiente de correlação de Pearson e ANOVA, conclui-se que existe a correlação entre a precipitação pluviométrica e a sazonalidade das concentrações dos radionuclídeos e dos elementos químicos inorgânicos em estudo, que o radionuclídeo que apresentou maior concentração em Águas de Contendas foi o 228Ra para a maioria das fontes e em Lambari foi o 226Ra, também na maioria das fontes e, como consequência, as maiores doses obtidas também foram para os radionuclídeos naturais 226Ra e 228Ra. / The natural radioactivity of the water comes from the radioactive elements dissolved in it and the gases from some radioactive elements diffused from the underground rocks. When considering the geochemistry of natural radionuclides in the aquatic environment, the elements of greatest interest from the point of view of health risk are isotopes of radium (Ra), radon (Rn) and uranium (U), because they have larger solubilities. Since the human diet is the main source of absorption of natural radioactivity and mans internal exposure, the consumption of mineral waters can significantly increase the probability of ingesting high concentrations of natural radionuclides dissolved in them. The general objective of the present work was determine the activity concentrations of radionuclides 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po in the mineral waters of the Parque das Águas de Águas de Contendas and Lambari, MG, to evaluate the effective doses compromised due to the ingestion of these waters and perform the inorganic chemical characterization, determining the chemical elements Ag, Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Ti, V and Zn. The specific objectives were to verify the influence of seasonality on the activity concentration of these radionuclides and characterize physical and physicochemical parameters. The analytical techniques employed to determine activity concentrations were the total alpha and beta after radiochemical separation for radionuclides 226Ra, 228Ra and 210Pb with determination of gaseous flow and low background radiation and alpha spectrometry after radiochemical separation for the radionuclide 210Po with alpha spectrometer determination. The values of activity concentrations obtained ranged from 7,71 &plusmn; 0,27 mBq L-1 to 250 &plusmn; 3 mBq L-1 for 226Ra, from < LID (3,7 &plusmn; 0,1 mBq L-1) to 244 &plusmn; 4 mBq L-1 for 228Ra, from < LID (4,9 &plusmn; 0,4 mBq L-1) to 57,1 &plusmn; 3,0 mBq L-1 for 210Pb and from < LID (3,3 &plusmn; 0,4 mBq L-1) to 15,7 &plusmn; 1,1 mBq L-1 for 210Po. The calculation of the effective dose involved in the ingestion of mineral water containing 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po was determined for the whole body (He), in 5 years old, 15 years old and adults up to 70 years, and for the main affected organs (Ho), in adults up to 70 years, after the ingestion of mineral water. The highest dose values for the whole body were 273 &plusmn; 14 &mu;Sv a-1 for the 226Ra, 945 &plusmn; 15 &mu;Sv a-1 for the 228Ra, 79,2 &plusmn; 4,2 &mu;Sv a-1 for the 210Pb, in a 15 years old and, 40,4 &plusmn; 2,9 &mu;Sv a-1 for the 210Po in children of 5 years old. For the inorganic chemical characterization, X-ray fluorescence spectrometry by dispersive energy (EDXRF) was used, which presented the elements Co and Cu below the minimum limit of quantification and the elements Ag and V with higher concentrations and the inductively coupled plasma optical mission spectrometry (ICP-OES) with argon plasma was also used, which presented the element Cr below the minimum limit of quantification and the elements Ca, Fe and Na with higher concentrations. Thereby, through the results obtained and the statistical tests applied: Cluster analysis, Pearson correlation coefficient and ANOVA, it is concluded that there is a correlation between the pluviometric precipitation and the concentration of the radiocuclides and inorganic chemical elements under study, that the radionuclide that presented the highest concentration in Parque das Águas de Águas de Contendas was 228Ra for most springs and in Lambari it was 226Ra, also in most springs and as a consequence, the highest doses obtained were also for the natural radionuclides 226Ra and 228Ra.

A radioatividade natural das águas é proveniente dos elementos radioativos nela dissolvidos e dos gases de alguns elementos radioativos difundidos das rochas subterrâneas. Quando se considera a geoquímica dos radionuclídeos naturais no ambiente aquático, os elementos de maior interesse do ponto de vista de risco à saúde são os isótopos de rádio (Ra), os de radônio (Rn) e os de urânio (U), por apresentarem maior solubilidade em água. Uma vez que a dieta humana é a principal fonte de absorção da radioatividade natural e de exposição interna do homem, o consumo de águas minerais pode aumentar significativamente a probabilidade de ingestão de altas concentrações de radionuclídeos naturais nelas dissolvidos. O objetivo geral do presente trabalho foi determinar as concentrações de atividade dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po nas águas minerais das fontes dos Parques das Águas de Águas de Contendas e de Lambari, MG, para avaliar as doses efetivas comprometidas devido à ingestão destas águas e realizar a caracterização química inorgânica, determinando os elementos químicos Ag, Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Ti, V e Zn. Os objetivos específicos foram verificar a influência da sazonalidade na concentração de atividade dos radionuclídeos e dos elementos químicos analisados e determinar os parâmetros físicos e físico-químicos como temperatura, vazão, pH, CE, STD. As técnicas analíticas empregadas para determinar as concentrações de atividade foram a de alfa e beta total após separação radioquímica para os radionuclídeos 226Ra, 228Ra e 210Pb com determinação em detector proporcional de fluxo gasoso e baixa radiação de fundo e de espectrometria alfa após separação radioquímica para o radionuclídeo 210Po com determinação em espectrômetro alfa. Os valores de concentrações de atividade obtidos variaram de 7,71 &plusmn; 0,27 mBq L-1 a 250 &plusmn; 3 mBq L-1 para o 226Ra, de &lt; LID (3,7 &plusmn; 0,1 mBq L-1) a 244 &plusmn; 4 mBq L-1 para o 228Ra, de &lt; LID (4,9 &plusmn; 0,4 mBq L-1) a 57,1 &plusmn; 3,0 mBq L-1 para o 210Pb e de &lt; LID (3,3 &plusmn; 0,4 mBq L-1) a 15,7 &plusmn; 1,1 mBq L-1 para o 210Po. O cálculo da dose efetiva comprometida para a ingestão de água mineral contendo 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po foi realizado para o corpo inteiro (He), em crianças de 5 anos, adolescentes de 15 anos e adultos até 70 anos, e para os principais órgãos afetados (Ho), em adultos até 70 anos, após a ingestão da água mineral. Os maiores valores de dose para o corpo inteiro foram de 273 &plusmn; 14 &mu;Sv a-1 para o 226Ra, 945 &plusmn; 15 &mu;Sv a-1 para o 228Ra, 79,2 &plusmn; 4,2 &mu;Sv a-1 para o 210Pb, em adolescentes de 15 anos e, de 40,4 &plusmn; 2,9 &mu;Sv a-1 para o 210Po em crianças de 5 anos. Para a caracterização química inorgânica foi utilizada a espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDXRF) que apresentou os elementos Co e Cu abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ag e V com maiores concentrações e, a espectrometria de emissão óptica com plasma de argônio (ICP-OES) que apresentou o elemento Cr abaixo do limite mínimo de quantificação e os elementos Ca, Fe e Na com maiores concentrações. Assim, mediante os resultados obtidos e aos testes estatísticos aplicados: análise de Cluster, coeficiente de correlação de Pearson e ANOVA, conclui-se que existe a correlação entre a precipitação pluviométrica e a sazonalidade das concentrações dos radionuclídeos e dos elementos químicos inorgânicos em estudo, que o radionuclídeo que apresentou maior concentração em Águas de Contendas foi o 228Ra para a maioria das fontes e em Lambari foi o 226Ra, também na maioria das fontes e, como consequência, as maiores doses obtidas também foram para os radionuclídeos naturais 226Ra e 228Ra. / The natural radioactivity of the water comes from the radioactive elements dissolved in it and the gases from some radioactive elements diffused from the underground rocks. When considering the geochemistry of natural radionuclides in the aquatic environment, the elements of greatest interest from the point of view of health risk are isotopes of radium (Ra), radon (Rn) and uranium (U), because they have larger solubilities. Since the human diet is the main source of absorption of natural radioactivity and mans internal exposure, the consumption of mineral waters can significantly increase the probability of ingesting high concentrations of natural radionuclides dissolved in them. The general objective of the present work was determine the activity concentrations of radionuclides 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po in the mineral waters of the Parque das Águas de Águas de Contendas and Lambari, MG, to evaluate the effective doses compromised due to the ingestion of these waters and perform the inorganic chemical characterization, determining the chemical elements Ag, Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Ti, V and Zn. The specific objectives were to verify the influence of seasonality on the activity concentration of these radionuclides and characterize physical and physicochemical parameters. The analytical techniques employed to determine activity concentrations were the total alpha and beta after radiochemical separation for radionuclides 226Ra, 228Ra and 210Pb with determination of gaseous flow and low background radiation and alpha spectrometry after radiochemical separation for the radionuclide 210Po with alpha spectrometer determination. The values of activity concentrations obtained ranged from 7,71 &plusmn; 0,27 mBq L-1 to 250 &plusmn; 3 mBq L-1 for 226Ra, from < LID (3,7 &plusmn; 0,1 mBq L-1) to 244 &plusmn; 4 mBq L-1 for 228Ra, from < LID (4,9 &plusmn; 0,4 mBq L-1) to 57,1 &plusmn; 3,0 mBq L-1 for 210Pb and from < LID (3,3 &plusmn; 0,4 mBq L-1) to 15,7 &plusmn; 1,1 mBq L-1 for 210Po. The calculation of the effective dose involved in the ingestion of mineral water containing 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po was determined for the whole body (He), in 5 years old, 15 years old and adults up to 70 years, and for the main affected organs (Ho), in adults up to 70 years, after the ingestion of mineral water. The highest dose values for the whole body were 273 &plusmn; 14 &mu;Sv a-1 for the 226Ra, 945 &plusmn; 15 &mu;Sv a-1 for the 228Ra, 79,2 &plusmn; 4,2 &mu;Sv a-1 for the 210Pb, in a 15 years old and, 40,4 &plusmn; 2,9 &mu;Sv a-1 for the 210Po in children of 5 years old. For the inorganic chemical characterization, X-ray fluorescence spectrometry by dispersive energy (EDXRF) was used, which presented the elements Co and Cu below the minimum limit of quantification and the elements Ag and V with higher concentrations and the inductively coupled plasma optical mission spectrometry (ICP-OES) with argon plasma was also used, which presented the element Cr below the minimum limit of quantification and the elements Ca, Fe and Na with higher concentrations. Thereby, through the results obtained and the statistical tests applied: Cluster analysis, Pearson correlation coefficient and ANOVA, it is concluded that there is a correlation between the pluviometric precipitation and the concentration of the radiocuclides and inorganic chemical elements under study, that the radionuclide that presented the highest concentration in Parque das Águas de Águas de Contendas was 228Ra for most springs and in Lambari it was 226Ra, also in most springs and as a consequence, the highest doses obtained were also for the natural radionuclides 226Ra and 228Ra.

Cette thèse est consacrée à la production de matériaux 2D en phase liquide, en utilisant des approches pouvant permettre la production en masse de graphène et de matériaux apparentés. Notre objectif est de surmonter certains problèmes critiques pour le traitement et l'utilisation pratique des encres à base de matériaux 2D et de fournir une compréhension approfondie de la relation structure-propriétés dans ces matériaux, constituant des étapes obligatoires pour leurs applications futures. Cette thèse porte principalement sur l'UILPE et l'exfoliation électrochimique du graphène et du disulfure de molybdène (MoS2), qui ont été choisis comme matériaux prototypes à 2 dimensions. Les approches synthétiques sont combinées à une caractérisation physico-chimique des matériaux produits, à l'aide de techniques telles que l'AFM, la microscopie électronique, la spectroscopie XPS et Raman, ainsi qu'à une caractérisation électrique. Des applications dans le domaine de la détection et de l'électronique ont été explorées et ont permis de démontrer que des approches d'exfoliation en phase liquide pouvaient être utilisées pour obtenir un contrôle précis des propriétés des matériaux 2D ouvrant la voie à leur intégration en tant que matériaux actifs dans de nouveaux dispositifs multifonctionnels. / This thesis is devoted to the production in liquid-phase of two-dimensional materials, by using approaches that may enable mass production of graphene and related materials. We aim to overcome some issues that are critical for the processing and practical use of 2D materials-inks and to provide a deep understanding of the structure-properties relationship in such materials being mandatory steps toward their future applications. This thesis mainly focuses on ultrasound-induced liquid-phase exfoliation and electrochemical exfoliation of graphene and molybdenum disulfide, which have been chosen as prototypical 2D materials. The synthetic approaches have been combined with a multiscale physico-chemical and electrical characterization of the produced materials, by employing techniques such as AFM, XPS and Raman spectroscopy. Applications in the field of sensing and electronics have been explored and allowed to demonstrate that liquid-phase exfoliation approaches can be conveniently employed to achieve a fine control on the properties of 2D materials paving the way to their integration as active materials in novel multifunctional devices.

La matière des eaux usées urbaines (ERU) subit des transformations au sein des filières « eau » et « boue » des stations d’épuration (STEP). Une fraction de la matière organique est systématiquement retrouvée en fin de traitement biologique sous forme particulaire et est, à ce titre, identifiée comme non biodégradable et notée XU. L’origine « exogène » i.e. provenant de l’ERU brute, ou « endogène », i.e, résidus générés par les processus microbiens, et la contribution quantitative des composés accumulés dans cette fraction XU ne sont pas identifiables simplement. Par ailleurs, si une faible bioaccessibilité et/ou une inadéquation entre leur nature chimique et le pool enzymatique présent peuvent être suspectées, les raisons de leur caractère réfractaire sont mal connues et constituent un frein pour optimiser la valorisation de la boue par digestion anaérobie. S’intéressant spécifiquement à la fraction organique réfractaire d’une boue d’épuration, ce travail de thèse s’est donc attaché à définir son origine, à quantifier sa proportion selon différentes conditions opératoires de STEP et à caractériser ses composés d’un point de vue physique et chimique. Une approche filière a tout d’abord été menée pour analyser la relation entre l’origine et la biodégradabilité d’une boue. Deux approches de caractérisation chimique ont été mises en œuvre : (i) Analyse directe de l’empreinte chimique globale par spectrophotométrie infrarouge (IR) en réflexion totale atténuée (ATR) ; (ii) Analyses moléculaires (fluorescence 2D et 3D, UV 210 et 280 nm, dosages biochimiques) de fractions solubilisées après déconstruction thermo-chimique de l’agrégat réfractaire. Associée à des analyses statistiques, l’utilisation de l’empreinte IR s’est révélée pertinente pour différencier chimiquement différentes matrices réfractaires et suivre l’évolution des empreintes au fil des unités de traitement d’épuration. Par ailleurs, l’utilisation combinée de techniques analytiques complémentaires a permis une caractérisation plus précise des familles de molécules impliquées. Enfin, l’empreinte IR s’est avéré un outil pertinent de caractérisation de l’effet d’un traitement thermique (60 à 95°C) ou chimique (hydrolyse acide et alcaline) sur la chimie de la fraction XU / Organic matter of urban wastewaters (WW) is modified all along the treatment units of a wastewater treatment plant (WWTP). A fraction of the organic matter systematically remains at the end of biological treatment, mainly aggregated in particulate form. It is thus classified as refractory organics, noticed XU. The “exogenous” origin (e.g. originated from the urban WW) or “endogenous” one (e.g. residues produced by the microbial processes) and the quantitative contribution of compounds accumulated into the XU fraction are difficult to identify. Limited bioaccessibility and/or inappropriate chemical characteristics can be suspected. However, the reasons of their non-biodegradability are not clearly identified that limits an optimal valorization of sewage sludge by anaerobic digestion (AD). Focusing specifically on the refractory COD fraction of sewage sludge, this research work attempts to define its origin, to quantify its proportion depending on the applied operating conditions in the WWTP and to characterize the physical and chemical properties of its different compounds.A first approach is carried out to analyze the relationship between the WWTP operating conditions and the biodegradability of various sludges. The scientific approach is based on (1) the use of sludges of contrasted composition (fed with raw wastewater, or pre-settled WW, diluted primary sludge or synthetic influent, and produced with a solid retention time in the range of 2 and 70 days), and, on (2) the comparative analysis of physical, biological and chemical characteristics for refractory matrices resulting from their ultimate anaerobic digestion. Refractory COD fractionations are estimated comparing experimental and ASM1 predicted data. While 85% of anaerobic refractory organic matter remain aggregated, two characterization approaches were applied: (i) direct analysis (on unmodified particulate matter) of the global chemical fingerprint by infrared spectroscopy (IR) on attenuated total reflexion (ATR); (ii) molecular analysis (fluorescence 2D and 3D, UV 210 and 280 nm, biochemical assays) of solubilized fractions obtained by thermo-chemical solubilisation of the refractory aggregate.Combined with statistical tools (Hierarchical Ascendant Classification, HAC and Principal Component Analysis, PCA), infrared fingerprints appear relevant to chemically discriminate refractory residues of the selected sludges and hence to follow the evolution of the chemistry of matrices along the treatments chains. Main factors involved in the chemical fingerprint of XU are highlighted. For example the major effect of the chemistry of exogenic refractory compounds (XU,inf) on the XU chemical fingerprint is shown. In addition, our work underlines the interest of using complementary analytical techniques to get a more accurate chemical characterization of the molecules involved in the ultimate refractory matrices. For example, a significant contribution of proteins and humics on the chemistry of refractory aggregate could be observed with a clear contribution of bacterial compounds to protein refractory fraction.Finally, the infrared fingerprint was used to characterize the effect of heat treatments (60-95°C) or chemical treatments (acid and alkaline hydrolysis) on the chemistry of XU. In perspective, this approach could be extended to other treatments (e.g. high temperature, ozonation, enzymatic hydrolysis) to assess their effects and to define their optimal operating point for degradation of refractory compounds. Furthermore, the possibility to discriminate chemical fingerprints of different refractory residues could also be exploited. Acquiring spectral data banks could better define the scope of application of treatment units combined with the anaerobic digestion of sewage sludge.

L'aérosol atmosphérique a des effets sur le changement climatique global et un impact sanitaire non-négligeables. Dans l'aérosol atmosphérique terrestre, les composés organiques représentent une fraction importante. Du fait de l'extrême complexité de cette fraction organique et des processus dynamiques qui l'animent, une fraction non négligeable de celle-ci n'est pas clairement identifiée à ce jour malgré des techniques d'analyses toujours plus nombreuses. Dans cette thèse, nous avons voulu explorer la richesse d'information fournie par une technique innovante : la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS). La haute résolution du LTQ-Orbitrap fournit une extrême précision sur la masse des molécules analysées et permet d'en identifier les formules brutes. Tout d'abord, nous avons utilisé cette nouvelle méthode de caractérisation afin d'élucider en laboratoire des mécanismes de production de l'aérosol se déroulant en phase aqueuse. Associée à une caractérisation par RMN, la HRMS nous permet d'identifier des voies de fabrication de composés de faible poids moléculaires (acides carboxyliques, aldéhydes, cétone) ainsi que des composés à haut poids moléculaire : les oligomères formés se transforment en HULIS au cours de leur vieillissement. Le fait que la méthacroléine (MACR) et la méthyl-vinyl-cétone (MVK), les deux principaux produits d'oxydation de l'isoprène, forment des AOS en phase aqueuse avait été précédemment montré. Ce travail montre que les précurseurs des AOS sont différents selon l'isomère et que les séries d'oligomères formées atteignent 1400 Da.. L'étude HRMS des produits permet de proposer un mécanisme radicalaire d'oligomérisation de la MVK. L'analyse HRMS des produits de la MACR montre qu'en plus du mécanisme valable pour la MVK, la réactivité de la MACR engendre co-polymérisation et production d'Hulis. Une signature HRMS des Hulis a été mise en évidence. Ensuite, nous avons utilisé les méthodes de traitement de données HRMS pour tenter de les appliquer à l'identification d'aérosol ambiant. Les composés organiques représentent la fraction majeure des particules de l'aérosol atmosphérique ; une grande partie reste mal identifiée. Une compréhension détaillée des sources et des procédés de transformations est nécessaire. L'investigation de la composition chimique des particules de matière fine et ultrafine peut être apporter par HRMS. L'ESI-Orbitrap apporte une description moléculaire qui détermine les propriétés chimiques et physiques de l'aérosol organique. Les particules ont été échantillonnées selon leur taille respective. Les prélèvements ont été fait à Grenoble en été et en hiver. Une comparaison saisonnière permet d'identifier des signatures chimiques différentes. Enfin, une intercomparaison est établie avec des échantillons d'une troisième campagne prélevées en proximité routière: MOCOPO. / Atmospheric aerosol has an important impact on the radiative balance of Earth. Organics compounds represent the major fraction of atmospheric aerosol particles; a large part is still not well characterized. A detailed understanding of the sources, transformations processes and fates of organics aerosols is needed. This work investigates the ability of the ESI-Orbitrap to characterize organics molecules of aerosol. Firstly, experimental and analytical methods were developed to unveil mechanistic ambiguities that were previously shown. Methacrolein (MACR) and methyl vinyl ketone (MVK) (the two main gas phase atmospheric oxidation products of isoprene) were known to form oligomers and secondary organic aerosol (SOA) upon aqueous phase OHoxidation and subsequent water evaporation. For the two precursors, ESI-MS analysis of the reacting solutions brought clear evidence for the formation of oligomer systems having a mass range of up to 1400 Da.. Taking advantage of the regularities observed in the oligomer systems, the ESI-HRMS data were used to propose stoichiometries for more than 75% of the observed signal. Moreover, we show here that MACR oligomers aging give rise to HULIS production. In addition, global estimates of secondary organic aerosol (SOA) formation flux show that current descriptions miss a large fraction of the sources. This gaping underestimation has been linked to a poor understanding of aerosol functionalization in the atmosphere and lead to the formation of a new conceptual framework for the description of the aerosol, based on volatility versus polarity plots. This new framework is almost exclusively based on High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer(HR-Tof-AMS) data, as this instrument gives access to average H:C, N:C and O:C ratios for the bulk aerosol. The AMS estimates for O:C and H:C ratios are thus based on heavy fragmentation of organics followed by stoichiometry attribution on those fragments. Given the resolution of the HR-ToF-AMS, such an attribution is not feasible above a certain mass, making fragmentation a necessary aspect of the measurement. Conversely, Orbitrap-HRMS provide a resolution of 100,000 at m/z 400, with a mass range 50 – 2000 amu, enabling stoichiometry retrieval up to higher masses than the AMS. Coupled to a “soft” electrospray ionization method, Orbitrap-HRMS gives O:C and H:C ratios on entire molecules in the analysed mixture. We used samples from three contrasted field campaigns: the two first at an urban kerbside site in summer and in winter, the third one in the roadway vicinity (Grenoble, France). Accelerated Solvent Extraction provides a clear overview of the chemical composition of organic extracts from aerosol particles collected at different season at an urban site. The elemental composition was obtained within 2-5 ppm, on the range 150-300 m/z. However, this study shows that both ionization polarity were needed to get a complete picture of the chemical composition of the samples. We showed that Esi-Orbitrap-HRMS allows to compute a statistical distribution of the elementary ratios that is different from a simple average value. Keywords: HRMS, SOA.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Eplingiella fruticosa Salzm. ex Benth., ex Hyptis fruticosa is a shrubby plant of the family Lamiaceae, found mainly on the coast of northeastern Brazil. This study aimed to characterize the chemical and genetic properties of the essential oil of E. fruticosa native to the state of Sergipe. Native populations were collected in 11 municipalities in the state of Sergipe. The essential oils from dry leaves were collected by hydrodistillation and analyzed by GC/MSFID. The mean essential oil content ranged between 0.75 and 1.28%. The chemical and clustering analysis of the essential oils revealed two clusters, based on the higher contents of constituents. The first cluster consisted of 15 plants and had bicyclogermacrene (6.29- 16.24%), spathulenol (7.59-15.23%), β-caryophyllene (5.77-12.97 %), and caryophyllene oxide (5.00-11.90%) as major constituents. The second cluster consisted of seven plants and had 1,8-cineol (8.96-15.51%), α-pinene (5.46-13.77%), and camphor (4,08-11.40%) as major constituents. The analysis of genetic diversity by ISSR comprised samples of 100 plants and used eight primers. Results of the clustering analysis by the Neighbor-Joining method formed three clusters: Cluster I, consisting of 50 plants, mainly from the municipalities of Areia Branca, Estância, Japaratuba, Moita Bonita, Pirambu, and Salgado; Cluster II, formed by 21 plants, nine representatives of the municipality of Itaporanga D'Ajuda and 13 representatives of other municipalities; Group III, made up of 29 plants, mainly from the municipalities of Malhada dos Bois and São Cristóvão. The lowest genetic distance was observed between plants EPF94 and EPF96 (0.250), and the highest genetic distance was observed between plants EPF50 and EPF96 (0.9778). The Shannon index presented a mean value of 0.42, and diversity was considered as moderate. Heterozygosity reached a mean value of 0.267 and was considered as low. The polymorphic information content (PIC = 0.253) was considered as moderately informative. The essential oils of four E. fruticosa genotypes were toxic to workers of Acromyrmex balzani, requiring 4.54-6.78 μL.L-1 of oil to cause 50% mortality of the ants. When applied alone, camphor and 1,8-cineol were more effective than the essential oil; conversely, β-caryophyllene and caryophyllene oxide were less toxic. Treatments reduced the survival rate of A. balzani throughout the exposure time, especially the essential oils of the genotypes EPF303 and EPF1103 and their respective constituents isolated, which presented the shortest lethal times. The treatments affected the ants' behavior, confirming the repellency of the essential oils tested in this study. Results revealed the existence of chemical variability among E. fruticosa plants of the state of Sergipe and intermediate genetic diversity among plants. The essential oils and the constituents isolated have the potential for the development of effective products to control leaf-cutting ants. / Eplingiella fruticosa Salzm. ex Benth., ex Hyptis fruticosa, é uma planta arbustiva da família Lamiaceae, encontrada principalmente na costa do nordeste brasileiro. Objetivou-se com o presente estudo realizar a caracterização química, genética e avaliar o potencial formicida do óleo essencial de plantas nativas de E. fruticosa do Estado de Sergipe. Foram realizadas coletas de populações nativas em 11 municípios do Estado de Sergipe. Os óleos essenciais foram obtidos de folhas secas por hidrodestilação e analisados por CG/EM-DIC. Os teores médios dos óleos essenciais variaram de 0,75 a 1,28%. Pela análise química e de agrupamento dos óleos essenciais, foi definido a formação de dois grupos, baseado nos maiores teores dos compostos. O primeiro grupo foi constituído por 15 plantas e caracterizou-se pela presença de biciclogermacreno (6,29-16,24%), espatulenol (7,59-15,23%), β-cariofileno (5,77-12,97%) e óxido de cariofileno (5,00-11,90%) como compostos majoritários. O segundo grupo foi constituído por sete plantas e caracterizado pela presença majoritária dos compostos, 1,8- cineol (8,96-15,51%), α-pineno (5,46-13,77%) e cânfora (4,08-11,40%). Para análise da diversidade genética por ISSR, amostras de 100 plantas foram analisadas utilizando oito primers. Os resultados da análise de agrupamento obtidos utilizando o método Neighbor Joining distribuíram os indivíduos em três grupos: o grupo I foi constituído por 50 plantas provenientes principalmente dos municípios de Areia Branca, Estância, Japaratuba, Moita Bonita, Pirambu e Salgado; o grupo II foi formado por 21 plantas, sendo nove representantes do município de Itaporanga D’Ajuda e 13 representantes de outros municípios; o grupo III foi formado por 29 plantas, sendo representado principalmente pelos municípios de Malhada dos Bois e São Cristóvão. A menor distância genética existente ocorreu entre as plantas EPF94 e EPF96 (0,250) e a maior ocorreu entre as plantas EPF50 e EPF96 (0,9778). O índice de Shannon apresentou um valor médio de 0,42 e a diversidade foi considerada moderada. A heterozigosidade atingiu um valor médio de 0,267 e foi considerada baixa. O conteúdo de informação polimórfica (PIC=0,253) é considerado moderadamente informativo. Os óleos essenciais de quatro genótipos de E. fruticosa mostraram-se tóxicos a operárias de Acromyrmex balzani e foram necessários 4,54-6,78 μL.L-1 de óleo para causar 50% de mortalidade nas formigas. Quando aplicados isoladamente, cânfora e 1,8-cineol foram mais potentes que os óleos essenciais, enquanto β-cariofileno e óxido de cariofileno foram menos tóxicos. Os tratamentos reduziram a sobrevivência de A. balzani ao longo do tempo de exposição, com destaque para os óleos essenciais dos genótipos EPF303 e EPF1103, assim como os respectivos constituintes isolados, que apresentaram os menores tempos letais. O comportamento de caminhamento das formigas foi alterado em função da aplicação dos tratamentos e verificou-se que os óleos essenciais testados são repelentes. Os resultados indicam que há variabilidade química entre as plantas de E. fruticosa do Estado de Sergipe, a diversidade genética das plantas foi intermediária e que os óleos essenciais e os constituintes isolados apresentam potencial para o desenvolvimento de produtos eficazes no controle de formigas cortadeiras. / São Cristóvão, SE

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Six independent samplings were done in different months and all the samples were submitted to physical characterization to evaluate size and weight for all parts of the fruit. The process to obtain the oil was done by two methods: mechanical extraction and chemical extraction (Soxhlet system). The chemical extraction was performed for all available samples and the best efficiency was the 50.21%, although all the extractions have presented good results (43-48%). The mechanical process was just performed for the 2010 crop presenting a satisfactory efficiency (33.14%). Then, the oil extracted by the two processes was characterized by several physical-chemical parameters. The oxidative stability by Rancimat was measured for the oils and the result was around 12 hours, this value is considered satisfactory when compared with other species. The fatty acid profile was analyzed by gas chromatography, which indicated the presence of higher concentrations of oleic and linoleic acids. The palmitic, stearic, arachidic and palmitoleic acids were also detected, however in smaller concentrations. The evaluation for thermal and energy potential was done for the oil and byproducts using TG/DTA, immediate analysis and superior heat power techniques. The results of thermal analysis for the oils obtained by chemical and mechanical extraction indicated thermal stability temperature about 180 and 217°C, respectively. Energy evaluation for byproducts was done by immediate analysis and high values for volatile materials were found (65-78%). These values characterize a fuel that can be easy and quickly burned during the combustion process. The results of PCS for the obtained oils presented high values (34-39 MJ/kg), which are close to the ones measured for diesel. For the byproducts, the results were between 17 and 21 MJ/kg, close and even superiors to the literature values for other agricultural residues showing, therefore, great applicability for use in energy generation processes. Finally, reactions with the Jatropha curcas L. oil were made to obtain biofuels through the methylic and ethylic transesterification and thermal cracking. The results for transesterification process were excellent, with efficiency above 90%, however, the physical-chemical evaluation showed that the methylic Biodiesel was the only one in conformity with the Resolution 14/2011 from ANP. A satisfactory efficiency of 75% was obtained for bio-oil. / O pinhão manso é uma espécie vegetal que fornece grande quantidade de óleo e por sua toxidade não pode ser usado na alimentação humana, podendo se transformar em uma alternativa promissora na produção de Biodiesel. Esta Tese teve a finalidade de realizar um estudo analítico, térmico e energético do óleo extraído da espécie oleaginosa pinhão manso (Jatropha curcas L.), cultivada no Estado do Amazonas, assim como dos co-produtos, tais como, cascas do fruto, cascas da semente e torta, presentes na cadeia produtiva de biocombustíveis. Para atingir o objetivo proposto, as atividades experimentais foram iniciadas com a coleta dos frutos na plantação localizada em Itacoatiara-AM. Foram feitas seis coletas em diferentes meses e todas as amostras foram submetidas à caracterização física avaliando o tamanho e a massa para todas as partes do fruto. Em seguida realizou-se o processo de obtenção do óleo, utilizando dois métodos, a extração mecânica e a extração com solvente (Método Soxhlet). A extração com solvente foi realizada para todas as amostras coletadas e o melhor rendimento obtido foi de 50,21%, apesar de ter obtido bons resultados em todas as extrações (43-48%). O processo mecânico foi realizado apenas com o lote da safra de 2010 apresentando um rendimento satisfatório (33,14%). Posteriormente, o óleo extraído foi caracterizado por diversos parâmetros físico-químicos. A estabilidade oxidativa por Rancimat foi realizada para o óleo do pinhão manso ficando em torno de 12 horas, um valor considerado satisfatório quando comparado com outras espécies. O perfil de ácidos graxos foi analisado por cromatografia gasosa, o qual indicou a presença de altas concentrações dos ácidos oléico e linoléico. Os ácidos palmítico, esteárico, araquídico e palmitoléico também foram detectados, porém em concentrações menores. A avaliação do potencial térmico e energético foi realizada para o óleo e os co-produtos utilizando as técnicas de TG/DTA, análise imediata e PCS. Os resultados da análise térmica dos óleos, obtidos via extração química e mecânica, indicaram uma temperatura de estabilidade térmica em torno de 180C e 217C, respectivamente. Na avaliação energética dos co-produtos realizada pela análise imediata houve destaque para o teor de materiais voláteis, que apresentou valores elevados (65-78%), o que caracteriza um combustível mais fácil e rapidamente queimado durante o processo de combustão. Os resultados do PCS para os óleos obtidos apresentaram valores elevados (34-39 MJ/kg) e próximos ao diesel. Para os co-produtos, os resultados ficaram entre 17 e 21 MJ/kg, próximos e até superiores aos valores reportados na literatura para outros resíduos agrícolas mostrando, portanto grande aplicabilidade para utilização em processos de geração de energia. Por fim foram realizadas reações com o óleo de pinhão manso para obter biocombustíveis através da transesterificação metílica e etílica e do craqueamento térmico. Os resultados da transesterificação mostraram-se excelentes, com rendimentos acima de 90%, entretanto a avaliação físico-química mostrou que apenas o Biodiesel metílico ficou em conformidade com a Resolução 14/2011 da ANP. O Bio-óleo obteve um rendimento satisfatório (75%).

A região metropolitana de São Paulo apresenta um intenso e desordenado processo de urbanização e industrialização. Devido a estes processos, a região sofre grandes problemas de poluição atmosférica, agravados em certos meses devido às dificuldades de dispersão dos poluentes. Estes poluentes causam efeitos indesejáveis ao meio ambiente e à saúde humana. A caracterização química e a avaliação da atividade mutagênica desses compostos presentes no material particulado atmosférico (MPA) é um grande desafio analítico e, é de extrema importância para o conhecimento das possíveis correlações entre os poluentes, os efeitos deletérios à saude e as fontes de emissão. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar quimicamente os extratos orgânicos polares e semi-polares do material particulado atmosférico da cidade de São Paulo e avaliar sua atividade mutagênica. O MPA é uma mistura complexa de compostos orgânicos e inorgânicos presentes em diferentes faixas de concentrações. Devido a esta complexidade, o fracionamento químico do extrato orgânico deste material é necessário para isolar classes de compostos ou compostos individuais, permitindo a identificação e quantificação dos mesmos. Os resultados obtidos pelas diversas técnicas analíticas empregadas mostraram que os extratos em diclorometano e acetona contém inúmeros compostos orgânicos pertencentes a diferentes classes, tais como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, quinolinas, cetonas, piridinas, furanos, aldeídos, amidas e aminas, sendo que alguns destes compostos são considerados agentes genotóxicos. O extrato em DCM contem a maior massa e sua composição é quase exclusivamente orgânica. Já o extrato em ACE contem além dos orgânicos, espécies inorgânicas. Testes de mutagenicidade indicaram que o MPA coletado na cidade de São Paulo apresenta uma atividade mutagênica relativamente alta quando comparada a outros centros urbanos. / São Paulo metropolitan area presents an intense and chaotic process of urbanization and industrialization. Due to this processes, this region has big atmospheric pollution problem. In certain months of the year, this problem gets worse due to the unfavorable dispersion conditions. The pollutants cause undesirable effects to the environment and to the human health. The chemical characterization and the mutagenic activity evaluation of the compounds present on the atmospheric particulate matter APM) represents an analytical challenge and it is very important for understanding of the correlation among pollutants, health hazards and emission sources. The goal of this work was chemically characterize the polar and moderately polar organic extracts from the APM collected in São Paulo city and to evaluate their mutagenic activity. The APM is a complex mixture of organic and inorganic compounds present in large range of concentration. Due to this complexity, the chemical fractionation of these organic extracts is necessary to isolate classes or individual compounds, to allow their identification and quantification. The results obtained using different analytical techniques demonstrated that the dichlorometane and acetone extracts has several organic compounds belonging to different classes, such as, polycyclic aromatic hydrocarbons, quinolines, ketones, pyridines, furanes, aldehydes, amides and amines. Some of these compoundsa are considered carcinogens and/or mutagens. The dichloromethane extract presented the highest mass yield and its composition is almost exclusively organic. The acetone extract has organic and inorganic species. Mutagenicity tests revealed that the APM from São Paulo city presented a have relatively high mutagenic activity when compared to other urban regions.