Orientadora: Profa Dra Cláudia Boian / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2018. / As concentrações dos compostos orgânicos voláteis (COV) nos centros urbanos são provenientes da exaustão do motor de veículos e/ou de processos industriais e evaporação de solventes. Juntamente com os óxidos de nitrogênio (NOx = NO + NO2), os COV são precursores do ozônio troposférico (O3), que é formado a partir de processos fotoquímicos. A Região do Grande ABC (RGABC), São Paulo, Brasil, apresenta peculiaridades, pois além de uma grande frota veicular também possui forte caráter industrial, com a presença do Polo Petroquímico de Capuava, na divisa das cidades de Mauá e Santo André. Este Polo apresenta características especiais em relação aos demais distribuídos pelo Brasil, pois é o único com a localização no entorno de uma área residencial e urbana densamente ocupada. Um estudo de 15 anos mostrou que houve um aumento na incidência de Tireoidite Crônica Autoimune (TCA) em indivíduos que moram nos arredores deste Polo, sugerindo que fatores ambientais, incluindo agentes químicos poluidores, poderiam ser a causa. No Brasil apesar dos conhecidos efeitos adversos à saúde, não há padrão de qualidade do ar para os COV, bem como avaliações de suas características ou concentrações. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo determinar as concentrações dos hidrocarbonetos, HC (C6-C11), na região do entorno do Polo, sob diferentes condições meteorológicas. As amostras de ar foram coletadas em tubos TENAX e, em seguida, analisadas por cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (GCFID). As coletas de amostras de ar foram horárias em períodos que variaram entre 08:00 e 22:00h. O total de 91 amostras foram coletadas em 5 campanhas nas seguintes datas: 05/07/2016; 19/08/2016; 16/11/2016; 23/11/2016; 28/11/2016; 09/12/2016; 28/03/2017; 03/05/2017; 14/07/2017 e 17/07/2017. E em dois pontos, sendo P1 uma área urbana sob a influência das emissões industriais (Universidade Federal do ABC) e P2 uma área urbana e industrial (Escola Estadual Beneraldo de Toledo Piza). Os resultados mostraram que o cis-2-hexeno (1,80 ± 1,20 ppb) e o n-undecano (0,52 ± 0,51 ppb) apresentaram as maiores concentrações médias, seguido do grupo BTEX, sendo o tolueno (1,55 ± 0,66 ppb) e o m+p-xileno (1,22 ± 0,55 ppb) com as maiores concentrações. A análise combinada das concentrações medidas e dos parâmetros meteorológicos mostrou que a circulação da brisa marítima desempenha um papel fundamental na dispersão desses poluentes na região. / The volatile organic compound (VOC) concentrations in urban centers are due, mainly to engine exhaust and/or industrial processes and solvent evaporation. Together with nitrogen oxides (NOx = NO + NO2), VOCs are precursors of tropospheric ozone (O3), which is formed from photochemical processes. The Region of great ABC (RGABC), São Paulo, Brazil, presents peculiarities because besides a significant vehicular fleet also has a strong industrial character, with the presence of the Capuava Petrochemical Complex, at the border of Mauá and Santo André cities. This complex is special when compared with others distributed countrywide, as it is the only one centralized in a urban residential area densely occupied. A 15-year study showed that there has been an increase in the incidence of Autoimmune Chronic Thyroiditis (TCA) in individuals living in the vicinity of this complex, suggesting that this disease must be caused by pollutant chemical agents. In Brazil, despite the knowledge of adverse health effects, there is no air quality standard for VOC, as well as evaluations of their characteristics or concentrations. In this context, this work aims to determine the concentrations of hydrocarbons, HC (C6-C11), around the Capuava Petrochemical Complex under different meteorological conditions. The air samples were collected in TENAX tubes, followed by the gas chromatographic with flame ionization detector (GCFID) analysis. Air sample collections were hourly in periods ranging from 8:00 am to 10:00 pm. The total 91 samples collected in 5 campaigns on the following dates: 7/5/2016; 8/19/2016; 11/16/2016; 11/23/2016; 11/28/2016; 12/9/2016; 3/28/2017; 5/3/2017; 7/14/2017; 7/17/2017. And in two points, P1 being an urban area under the influence of industrial emissions (Universidade Federal do ABC) and P2 an urban and industrial area (Escola Estadual Beneraldo de Toledo Piza). The results showed that cis-2-hexene (1.80 ± 1.20 ppb) and n-undecane (0.52 ± 0.51 ppb) presented the highest hydrocarbon concentrations, followed by the BTEX group, being toluene (1.55 ± 0.66 ppb) and m+p-xylenes (1.22 ± 0.55 ppb) the ones with higher concentrations. The combined analysis of measured concentrations and meteorological parameters showed that the sea breeze circulation plays a key role in the dispersion of these pollutants in the region.

Orientador: Edson Tomaz / Tese (doutorado) - Universidade Estudual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T08:36:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ueda_AnaClaudia_D.pdf: 10185823 bytes, checksum: e75fdc1f9a117f5ac3f25caf61694434 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: UEDA, A.C. Estudo de Compostos Orgânicos Voláteis na Atmosfera da Região Metropolitana de Campinas. Campinas: Faculdade de Engenharia Química, Universidade Estadual de Campinas, 2010. 268 p. Tese (Doutorado). Foi realizado neste trabalho um estudo sobre compostos orgânicos voláteis (COV) encontrados na atmosfera da Região Metropolitana de Campinas. Inicialmente foi realizado um inventário de emissões da área de estudo. Para estimativa das emissões veiculares foi utilizada a metodologia de fatores de emissão e a abordagem bottom-up, levando em consideração diferentes categorias de veículos e tipos de combustíveis. Os resultados do inventário mostraram que mais de 80% os poluentes são provenientes de emissões veiculares. Estas estimativas de emissões foram utilizadas para o estudo de dispersão dos poluentes na atmosfera, bem como as emissões de fontes fixas industriais. As simulações foram realizadas utilizando o software ISC-Aermod View (Lakes Environmental). Os resultados do estudo de dispersão indicaram que existe uma pluma de poluentes concentrada sobre a região urbana de Campinas e também sobre a região industrial de Paulínia. As curvas de isoconcentração de hidrocarbonetos foram utilizadas para a escolha dos locais de realização do monitoramento de COV. Foi utilizada a técnica de monitoramento passivo com tubos adsorventes preenchidos com Tenax TA e a análise das amostras foi realizada por dessorção térmica acoplada a cromatografia gasosa com detecção de ionização de chama. As concentrações de COV encontradas na região indicaram que os locais que possuem as maiores concentrações são refinaria e centro de Campinas (47,6 e 21,2 µg m-3, respectivamente). Os compostos encontrados em maior abundância em todos os locais foram benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX), principalmente tolueno e xilenos. Para a análise destes resultados foram aplicadas a análise de componentes principais e a análise de agrupamento aglomerativo, que mostraram que os COV são provenientes das mesmas fontes de emissão, que são predominantemente veiculares na região / Abstract: This work presents a study of volatile organic compounds (VOC) found in the atmosphere of Metropolitan Area of Campinas (Campinas, SP). The first step was to perform a vehicular emissions inventory of the study area. Vehicular emissions were estimated using emission factors from new vehicles and bottom-up approach, considering different categories of vehicles and kinds of fuel used. The inventory results showed that over 80 % of the total pollutants are emitted by vehicles. These estimatives were used in the dispersion study of the pollutants, as well as industrial source emissions. The simulations were performed with ISC-Aermod View software (Lakes Environmental). The results of the dispersion model indicated that the plume of pollutants is concentrated over the urban region of Campinas and also over the industrial region of Paulínia. Isoconcentration curves of hydrocarbon dispersion were used to select the sites for monitoring VOC. Passive sampling with adsorbent tubes with Tenax TA were used and collected samples were analyzed by thermal desorption coupled with GC-FID. Higher VOC concentrations, 47.60 and 21.19 µg m-3, were found in the site of the oil refinery and Campinas ceter region , respectively. The most abundant compounds found in all sites were BTEX, mainly toluene and xylenes. The monitoring results were evaluated with principal component and cluster analysis, which showed that VOC come from the same emission sources, which are mainly vehicular in the area / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

The Vaza Barris river estuarine system is located at 11o 08 ´S and 37o 10´ W, at sea level. It has a total area of 115 km2, with a ecosystem with great biological diversity and vegetation composition. Due its great importance in biological and vegetative diversity, it has been inserted in an Environmental Protection area, called EPA. The Vaza Barris river estuarine system has been suffering with human actions, such as recreation and leisure, traffic of maritime vessels, shrimp farming and real estate activities. The present work aims to understand the spatial and temporal distribution of geochemical biomarkers, the Aliphatic Hydrocarbons (AH) and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) on the superficial sediments of the Vaza Barris river. This work also intends to understand how sedimentary deposition has happened and the importance of this deposition. To conduct this study, samples were collected in two campaigns (Winter and Summer). During the winter, 13 sites were sampled with a triplicate in the station 13 (13a, 13b and 13c). In the summer campaign, it was repeated the 13 sites previous sampled and added two others, giving a total of 15 sites. For the extraction of hydrocarbons from the sediments, it was used Ultrasonic extraction, with dichloromethane as the extraction solvent. In the samples clean-up (alumina and silica), hexane was used for the AH (F1) Fraction elution and dichloromethane/n-hexane (1:1) for the elution of PAH fraction (F2). The analysis was carried out by Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS). To understand the distribution of hydrocarbons, it as used several Diagnostic Index Ratios (DIR). The AH and its isoprenoid (Pristane and Phytane) had good recoveries, wit values between 50.74 and 108.95% and a mean recovery above 60% with relative standard deviation RSD of 18.8%. Their concentrations ranged from 0.19 up to 8.5 Êg.g-1 of dry sediment. The Carbon Preference Index (CPI) calculated for all points (except for VB2 and VB3 in winter) associated with reasons °alifaticos/n-C16 and BMM/AMM (ratio of Low Molecular Weight/High Molecular Weight) suggested biogenic contribution. Their values of RTA (Terrestrial to Aquatic Ratio) and predominance of odd chains and high concentrations of the n-C29 homologue indicated biogenic contribution with significant contribution of higher terrestrial plants. The recoveries of PAH ranged between 45.46 and 163.0% with a mean recovery above 100% and RSD of 28.31%. Their total concentrations ranged from 0.09 a 410.4 ng.g-1 of dry sediment, with levels above the TEL (NOAA) and PQT (Environment Canada). Its DIR indicated a mixture of contributions (petrogenico, pyrolytic and combustion of biomass), with a strong tendency of pyrolytic contribution. Its distribution shows a predominance of high molecular weight compounds, registering significant concentrations for Benzo(a)pyrene, Pyrene, followed by Benzo(b)fluoranthene and Benzo(a)anthracene, both considered mutagenic and carcinogenic. The predominance of pyrolytic contribution may be justified by the existing heavy boat traffic in the estuary. / O estuario do Rio Vaza Barris esta situado a 11o 08 f S e 37o 10 f O ao nivel do mar com area total de 115 km2, apresenta grande diversidade biologica e vegetativa e esta inserida em uma Area de Protecao Ambiental (APA). O estuario do Rio Vaza Barris vem sofrendo diferentes tipos de acoes antropicas: atividades de recreacao e lazer, intenso trafego de embarcacoes maritimas, cultivo de camarao em viveiros e tanques, desmatamento com possiveis queimadas e especulacao imobiliaria. Desta forma o presente trabalho visa compreender a distribuicao espaco-temporal dos marcadores geoquimicos, Hidrocarbonetos Alifaticos (HA) e Hidrocarbonetos Policiclicos Aromaticos (HPA), no sedimento superficial do estuario do Rio Vaza Barris, o processo de deposicao sedimentar, assim como o aporte e o impacto causado. Para o desenvolvimento do presente estudo, foram realizadas coletas em duas estacoes, (Inverno e Verao), no inverno foram 13 pontos com uma triplicata no ponto 13 (13a, 13b e 13c), no verao foram repetidos os 13 pontos anteriores e foram acrescentados outros dois, totalizando 15 pontos. Para a extracao dos hidrocarbonetos em sedimento, foi utilizada a extracao assistida por ultrassom tendo diclorometano como solvente de extracao. No clean-up (silica e alumina), foi utilizado n-Hexano para a eluicao da fracao de HA (F1) e diclorometano/n-hexano 1:1 para a eluicao da fracao de HPA (F2). As analises foram realizadas por Cromatografia a Gas/Espectrometria de Massas (GC-MS). Para a compreensao da distribuicao desses hidrocarbonetos na regiao, foram considerados alguns Indices de Razao Diagnostica (IRD). Os HA e seus isoprenoides (Pristano e Fitano) apresentaram recuperacoes entre 50,74 e 108,95% com recuperacao media acima de 60% e desvio padrao relativo RSD de 18,8%. Suas concentracoes variaram entre 0,19 Êg.g-1 a 8,5 Êg.g-1 de sedimento seco. O Indice Preferencial de Carbono (IPC) calculado para todos os pontos (exceto para VB2 e VB3 no inverno) associado as razoes °alifaticos/n-C16 e BMM/AMM (razao de Baixa Massa Molecular/Alta Massa Molecular) sugeriu aporte biogenico. Seus valores de RTA (Razao Terrestre Aquatica) e predominancia das cadeias impares e do homologo n-C29 indicaram aporte biogenico com significativa contribuicao de plantas terrestre superiores. As recuperacoes dos HPA variaram entre 45,46 e 163,0% com recuperacao media acima de 100% apresentando RSD de 28,31%. Suas concentracoes totais variaram entre 0,09 ng.g-1 a 410,4 ng.g-1 de sedimento seco, registrando niveis de concentracao acima do TEL (NOAA) e PQT (Environment Canada). Seus IRD indicaram uma mistura de aportes (petrogenico, pirolitico e de combustao de biomassa), com predominancia para o aporte pirolitico. Sua distribuicao mostra predominancia de compostos de alta massa molecular, registrando concentracoes expressivas para Benzo(a)pireno, Pireno, seguido do Benzo(b)fluoranteno e Benzo(a)antraceno, ambos considerados mutagenicos e carcinogenicos. A predominancia do aporte pirolitico pode ser justificada, por existir intenso trafego de embarcacoes no estuario e por ser uma regiao turistica.

The application of biosolids in agricultural soils promotes the recycling of nutrients, improvement in the soil physical, chemical and biological properties through the addition of carbon rich material, thereby improving the environment for plant growth. Furthermore, it is a wise strategy for the waste disposal. However, its use should be handled with caution and taking into consideration mainly soil texture, to avoid problems of contamination of surface and groundwater. The aim of the study was: i) to evaluate the initial growth of Jatropha curcas L in soils with different textures and with different doses of biosolids, ii) to evaluate the absorption of some plant macro and micronutrients; iii) to evaluate the effect of biosolids on soil chemical properties. The study was conducted in a greenhouse using a completely randomized design in a 3 x 4 factorial scheme, with three types of soil textural class (Sand, represented by a Spodosol; Sandy loam, represented by an Ultisol (0-20 cm layer); and Sandy clay loam, represented by an Ultisol (20-40 cm layer) and 4 doses of biosolids (0, 16, 80 and 160 t ha-1), with 3 replications. Plants were grown for 60 days in plastic pots containing 4 kg of soil. Soil moisture was kept at 70% of field capacity. The chlorophyll content and leaf area were measured at harvest. After harvest, shoot and root biomass, and concentrations of P, K, Zn and Cu in plant tissues were determined. Soil samples were collected from each pot after harvest and analyzed for pH, organic matter content, electrical conductivity, cation exchange capacity and concentrations of P, K, Ca, Mg, Na, Al, Zn and Cu . Plant growth was higher in soil with biosolids than in the control soil, regardless of soil texture differences. However, doses over 80 T ha-1 did not cause the plant to growth at the same rate in the soils A and FA, but were more effective in the soil FAA. Biosolids caused increases in soil pH, organic matter, CEC and concentrations of P, Ca, K, Na, Cu e Zn, even though results varied with soil texture and doses of biosolids. The results confirm the advantages of using biosolids, however, they also show the importance of biosolids management in different soils. / A aplicação de biossólido em solos agrícolas se destaca pela viabilização da reciclagem de nutrientes, promoção de melhorias físicas, químicas e biológicas do solo por meio da adição de material rico em carbono, o que proporciona melhor ambiente para o crescimento de plantas e aumento na produtividade agrícola. Além disso, essa prática ainda contribui para a destinação mais racional do biossólido. Porém, seu uso deve ser manejado com cautela e levando-se em consideração principalmente a textura do solo, para evitar problemas de contaminação das águas superficiais e subterrâneas. Os objetivos do estudo foram: i) Avaliar o crescimento inicial de plantas de pinhão manso (Jatropha curcas L) cultivadas em solos com diferentes texturas e tratados com diferentes doses de biossólidos; ii) Avaliar a absorção de alguns macro e micronutrientes pelas plantas; iii) Avaliar o efeito do biossólido nas propriedades químicas do solo. O estudo foi conduzido em casa de vegetação, usando o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 4, sendo 3 tipos de classe textural de solo (Areia, representada pelo Neossolo, (solo A); Franco Arenosa, representada pela camada de 0-20 cm do Argissolo (solo FA); Franco Argilo Arenosa, representada pela camada de 20-40 cm do Argissolo (solo FAA) e 4 doses de biossólido (0, 16, 80 e 160 toneladas por hectare), totalizando 12 tratamentos, com 3 repetições. As plantas foram cultivadas por 60 dias em vasos plásticos contendo 4 kg de solo, com umidade mantida a 70 % da capacidade de campo. A clorofila e a área foliar foram medidas no dia da colheita. Após a colheita, foram determinadas a biomassa seca da parte aérea e da raiz, e as concentrações de P, K, Zn e Cu nas plantas. Nas amostras de solo coletadas em cada vaso, após a colheita, foram determinados o pH, teor de matéria orgânica, condutividade elétrica, capacidade de troca de cátions e as concentrações de P, K, Ca, Mg, Na, Al, Zn e Cu. O crescimento das plantas foi melhor na presença de biossólido, independente da textura do solo, porém doses acima de 80 T ha-1 não promoveram grandes incrementos na massa seca da parte aérea das plantas nos solos A e FA, mas tiveram efeito mais acentuado no solo FAA. A adição de biossólido resultou em aumentos no pH, na matéria orgânica, na CTC e nas concentrações de P, Ca, K, Na, Cu e Zn no solo, mas esses resultados variaram muito com a textura do solo e a com a dose de biossólido aplicada. Esses resultados confirmam os benefícios do biossólido, mas reafirmam a necessidade de cuidados quanto à sua aplicação nos diferentes tipos de solo.

O Mercado Municipal de São Carlos é um centro comercial bastante importante, reunindo diversos tipos de lojas e serviços. Um grande número de pessoas frequenta o local diariamente, além de ser o ambiente de trabalho de vários comerciantes. Foi realizado diagnóstico da qualidade do ambiente interno do Mercado Municipal da cidade de São Carlos/SP, através do monitoramento dos seguintes parâmetros: MP10; MP2,5; \'CO IND.2\'; CO; COV; temperatura; umidade relativa e ruído. As coletas de dados foram realizadas durante o ano de 2011. Para todos os parâmetros analisados foram escolhidos 12 pontos amostrais internos e um ponto amostral externo, com exceção do ruído, que teve 9 pontos internos. Os dados amostrais internos de MP10 e de MP2,5 revelaram concentrações médias de 44,55 \'mü\'g/m³ e 31,96 \'mü\'g/m³, respectivamente. As concentrações externas médias foram de 35,60 \'mü\'g/m³ para MP10 e de 25,91 \'mü\'g/m³ para MP2,5. As concentrações médias observadas de material particulado estiveram abaixo dos valores recomendados pela OMS. A razão MP2,5/MP10 esteve acima de 70% indicando predominância de particulado superfino na fração MP10 do material particulado em suspensão. Análises químicas por fluorescência de raios-X foram realizadas no material particulado coletado e os elementos químicos identificados foram: Si, Al, S, Ca, Fe, Ti, Cu, Zn e V. Observou-se que os dados de \'CO IND.2\' ficaram abaixo do limite recomendado pela Resolução ANVISA 09, que é de 800 ppm, os dados internos também foram maiores que os externos. Para o CO e COV, os pontos com maiores concentrações foram os próximos dos acessos ao Mercado pela Rua Episcopal, sendo também maiores os dados internos que o externos. Os dados de temperatura e umidade relativa se mostraram, em geral, fora das faixas de recomendações da Resolução ANVISA 09, o que indica que o ambiente interno do Mercado pode ser desconfortável em relação a esses dois parâmetros. Os níveis internos de ruído observados estiveram acima daqueles recomendados pela Norma Técnica L11.032 (CETESB), que é de 50 dBA. Obteve-se pontos com médias acima de 70 dBA, evidenciando que o local é ruidoso, o que pode acarretar problemas à saúde de seus frequentadores. / The Municipal Market of São Carlos city is a very important commercial center, bringing together different types of shops and services. A large number of people attends the local daily, and it is the work environment of several merchants. A diagnostic of the quality of the indoor environment of the Municipal Market of Sao Carlos/SP was conduct, by monitoring the following parameters: PM10, PM2,5; \'CO IND.2\', CO, VOCs, temperature, humidity and noise. The data collections were performed during the year 2011. For all analyzed parameters were chosen 12 sampling indoor points and an outdoor point, with the exception of noise, which had 9 indoor points. The indoor data of PM10 and PM2,5 showed average concentrations of 44.55 \'mü\'g/m³ and 31.96 \'mü\'g/m³, respectively. The outdoor medium concentrations were 35.60 \'mü\'g/m³ for PM10 and 25.91 \'mü\'g/m³ for PM2,5. The average concentrations of particulate matter observed were below the values recommended by WHO. The reason MP2,5/MP10 was above 70%, indicating the predominance of fine particulate matter at the PM10 fraction. Chemical analysis by X-rays fluorescence was performed in the particulate matter collected and the chemicals identified were: Si, Al, S, Ca, Fe, Ti, Cu, Zn and V. It was observed that the \'CO IND.2\' data were below the limit recommended by ANVISA Resolution 09 which is 800 ppm, the indoor data were also higher than outdoor data. For CO and VOCs, the points with the highest concentrations were the ones near the accesses to the Market by the Episcopal Street, and also higher indoor data that the outdoor. The data of temperature and relative humidity proved generally outside the ranges of the recommendations ANVISA Resolution 09, which indicates that the indoor environment of the market may be uncomfortable considering these two parameters. The indoor noise levels were observed above those recommended by the Technical Standard L11.032 (CETESB), which is 50 dBA. There were some points with averages above 70 dBA, showing that the Market can be a noisy environment, which can cause health problems for their users.

A quantificação de 11 compostos carbonílicos (formaldeído, acetaldeído, acetona, acroleína, propionaldeído, crotonaldeído, butiraldeído, benzaldeído, isovaleraldeído, valeraldeído e 2,5-dimetilbenzaldeído) e a identificação de outros 43 compostos orgânicos voláteis (alcanos, alcenos, aromáticos, halogenados e nitrogenados) foram feitas em 9 ambientes diferentes de trabalho localizados em áreas internas do Hospital Universitário, USP, São Paulo. Dentre os compostos carbonílicos, os mais abundantes em ordem decrescente foram formaldeído, acetona, acetaldeído e acroleína. As maiores razões de mistura de formaldeído foram observadas nas salas de Macroscopia (169,9 e 90,2 ppbv) e Técnicas Histológicas (11,7 e 58,7 ppbv), em decorrência da atividade desenvolvida nos locais. Na sala de Macroscopia, os níveis de formaldeído encontrados foram acima do limite (100 ppbv) estabelecido por órgãos internacionais que controlam a qualidade do ar em ambientes internos não industriais. As razões de mistura entre o ambiente interno e o ambiente externo, razões I/E, permitiram indicar a predominância dos compostos carbonílicos nos ambientes internos. A acroleína foi encontrada na faixa de 6,4 a 9,3 ppbv nos ambientes internos estudados. Na área externa, entretanto, foram encontrados valores similares (6,4 e 6,8 ppbv) aos dos ambientes internos obtendo razões I/E próximas de 1. Os compostos podem ter sido emitidos por materiais de construção e acabamento, fumaça do tabaco, adesivos, via metabolismo microbiano e bacteriano ou podem ter sido transportados por correntes de ar do ambiente externo para o ambiente interno / The quantification of 11 carbonyl compounds (formaldehyde, acetaldehyde, acrolein, acetone, propionaldehyde, crotonaldehyde, butiraldehyde, benzaldehyde, isovaleraldehyde, valeraldehyde and 2,5-dimethylbenzaldehyde) and the identification of another 43 volatile organic compounds (alkanes, alkenes, aromatic, halogenated and nitrogenated compounds) have been done with samples of 9 different indoor places inside the University Hospital at USP in São Paulo. Among the carbonyl compounds, there where found higher quantities of formaldehyde, acetone, acetaldehyde and acrolein in this order. The highest ratios of formaldehyde mixture have been observed at the Macroscopic room (169.88 and 90.2 ppbv) and Histological Techniques (11.7 and 58.7 ppbv), due to the routine activities of these places. At the Macroscopy room, the level of formaldehyde identified (100 ppbv) was above the international limits established to non-industrial internal places. The ratios of the mixture of indoor and outdoor places, I/O, indicate the biggest presence of carbonyl compounds in internal places. Acrolein has been identified (6.4 to 9.3 ppbv) at indoor places. At the external area, there where found similar values (6,4 to 6,8 ppbv), and the ratio I/O obtained is near to 1. The origin of these compounds is possibly construction materials, smoke of cigarettes, adhesives, metabolism of microorganisms or they may have come from the outdoor to the indoor

Neste trabalho buscou-se estratégias que pudessem promover um aumento na aplicabilidade do processo de fotocatálise heterogênea, a fim de viabilizar seu emprego como processo alternativo para o tratamento de efluente em larga escala. Neste sentido, avaliou-se o emprego do fotocatalisador TiO2 sob a forma imobilizada e também modificado com a incorporação de materiais adsorventes. O processo de fotocatálise heterogênea, empregando tanto o fotocatalisador imobilizado em suporte de vidro quanto os sintetizados e modificados com diferentes materiais adsorventes, apresentou grande eficiência para degradação de fenol, utilizado como composto poluente modelo. As porcentagens de degradação obtidas, para soluções contendo concentração inicial igual a 250 mg L-1 de fenol, foram superiores a 80% ao final de 120 minutos de tratamento. A utilização de TiO2 sob a forma imobilizada proporcionou redução do teor de carbono orgânico dissolvido de até 59%, em 120 minutos. Quando este resultado é comparado ao obtido quando o fotocatalisador é empregado sob a forma de suspensão demonstra ser promissor, uma vez que se eliminou a etapa requerida de pós-tratamento para recuperação do fotocatalisador. Porém, a imobilização do TiO2 acarretou em um decréscimo na atividade fotocatalítica quando comparado ao material em suspensão, devido a diversos fatores, entre eles, a redução da área superficial ativa do fotocatalisador e a limitações nos processos de transferência de massa. A síntese de TiO2 incorporado a substratos porosos, foi utilizada como alternativa para tentar compensar essa redução de área superficial ativa do fotocatalisador. Nesta abordagem utilizou-se diversos materiais como substratos porosos para síntese de TiO2: óxido de alumínio, óxido de zircônio, sílica-gel, sílica mesoporosa ordenada (SMO) e carvão ativado. Dentre eles, os materiais mistos de TiO2/SMO e TiO2/carvão ativado, proporcionaram os melhores resultados frente à mineralização de fenol. A incorporação de TiO2 a materiais adsorventes, além de promover um aumento nas porcentagens de fotoxidação de fenol, demonstrou potencialidade para contornar parte das inerentes limitações causadas pelo processo de imobilização do fotocatalisador. / The main goal of this work was to find alternatives capable to promote an improvement in terms of applicability of the heterogeneous photocatalysis process, in order to make it feasible in large scale. The use of the photocatalyst TiO2 immobilized and also modificated with adsorbent materials was evaluated. The heterogeneous photocatalysis process, either using photocatalyst immobilized in glass or photocatalyst synthesized and modified with different adsorbent materials, showed good efficiency to degrade phenol, which was used as pollutant compound. The degradation percentages for solutions with initial concentration of 250 mg L-1 of phenol were above 80% after 120 minutes of treatment. The use of TiO2 under the immobilized form provided a reduction of total organic carbon levels up to 59% in 120 minutes. It is a promissory result, since it eliminated post treatment steps to recover the photocatalyst, when it is used under suspended form. However, the immobilization of TiO2 caused a decrease in photocatalyst activity compared to the suspension process. The synthesis of TiO2 with incorporation of supports to its surface was evaluated as an alternative to compensate the reduction of active surface area. In order to reach this goal, many materials were used as a porous support for synthesis of TiO2, such as: aluminum oxide, zirconium oxide, silica-gel, ordered mesoporous silica and activated carbon. Amongst them, the synthesized materials constituted of TiO2/SMO and TiO2/ activated carbon showed the best results for phenol mineralization. The incorporation of adsorbent materials to the TiO2 composition, besides to promote a raising in the phenol photoxidation, demonstrated to be a viable strategy to compensate the limitations caused by the photocatalyst immobilization process.

A poluição do ar causa um dos impactos ambientais mais significativos e seus efeitos afetam em diversas formas a saúde humana, os ecossistemas, os materiais e as condições climáticas globais. Sabendo-se que a composição do material particulado ainda é bastante desconhecida no Brasil e que regiões com diferentes características sociais, culturais e econômicas além de geográficas emitem poluentes para a atmosfera com diferenças qualitativas e quantitativas, este trabalho teve como objetivo principal determinar na fase particulada, n-alcanos e HPAs por cromatografia a gás com detecção por ionização em chama (CG-DIC); n-alcanais e n-alcanonas por cromatografia a gás com detecção por espectrometria de massas (CG/EM). Também foram investigados a influência das queimadas provenientes do plantio da cana-deaçúcar e o transporte de poluentes através do modelo de trajetória de chegada de massas de ar. Amostras de material particulado (MP10) foram coletadas no estado de São Paulo (Brasil): (i) Cidade Universitária - SPA, área urbana com tráfego intenso de veículos leves e pesados, (ii) ESALQ - PRB, região impactada pela atividade agrícola e queima da cana-de-açúcar, (iii) Núcleo Florestal Santa Virgínia - MAT, uma região com baixo impacto antrópico. A concentração de MP10 e as trajetórias de chegada de massas de ar mostraram que os sítios SPA e MAT recebem influências da região de queima de biomassa. Estas concentrações médias ultrapassaram os níveis diários recomendados pela OMS (MP10 = 50 µg m-3), apesar de estarem dentro dos limites da legislação brasileira (MP10 = 150 µg m-3) para o padrão diário. Para avaliar as possíveis fontes de emissão de alguns compostos orgânicos foram calculados alguns índices que forneceram as seguintes informações sobre os sítios de estudo: o sítio SPA apresentou influência antrópica embora também tenha apresentado contribuição biogênica por localizar-se dentro da Cidade Universitária, local próximo a uma pequena área verde; o sítio PRB apresentou índices encontrados em sítios urbanos e florestais e suas emissões estiveram associadas a fatores antrópicos como, emissões veiculares, atividade industrial, queima de biomassa e principalmente a combustão de carvão, que esteve presente apenas nas amostras de PRB. O sítio MAT apresentou uma contribuição predominantemente de origem biogênica aproximando-se aos índices de regiões florestais previamente estudadas. Apesar de ser um sítio com baixa influência antrópica, MAT sofreu influência do transporte de massa, emissões veiculares e das queimadas ocorridas no norte nordeste do estado de São Paulo. As concentrações de n-alcanais encontradas em MAT são comparáveis a resultados obtidos em regiões marinhas, sendo possível que os n-alcanais determinados tenham a mesma origem, devido à proximidade do sítio ao oceano. Os sítios SPA e PRB apresentaram valores de concentração de n-alcanonas superiores a MAT, sugerindo que estes compostos são principalmente formados em áreas urbanas. / Air pollution causes one of the most significant environmental impacts and its effects impact the human health, ecosystems, materials and the global climatic conditions. The composition of the particulate material collected in Brazilian sites is still unknown and regions with social, cultural and economic differences, as well as geographical characteristics, emit pollutants into the atmosphere with qualitative and quantitative differences. This study aimed to determine in the particulate phase, nalkanes and PAHs by gas chromatography with flame ionization detection (GC-FID) and n-alkanals and n-alkanones by gas chromatography with mass spectrometry detection (GC/MS). The influence of the sugarcane burning and the transport of pollutants were studied using the air masses trajectories. Samples of particulate matter (PM10) were collected at sites in São Paulo State (Brazil): (i) SPA, urban area with traffic of heavy and light vehicles, (ii) PRB, site impacted by agricultural and sugarcane burning activities, (iii) MAT, a forest site with low anthropogenic impact. The concentration of PM10 and the trajectories of air mass showed that the sites SPA and MAT are influenced by regional biomass burning. The PM10 concentrations exceeded the levels recommended by the World Health Organization (PM10 = 50 µm m-3), although being within the limits of the brazilian legislation (PM10 = 150 µm m-3) for the daily pattern. According to some diagnostic ratios used to evaluate the possible emissions sources of organic compounds, the SPA site presented anthropogenic and biogenic influences; PRB site presented mixed (urban and forest) influences associated to anthropogenic activities, such as vehicular emissions, industrial activity, biomass burning and mainly coal burning (only in PRB samples). MAT site presented predominantly biogenic contribution, similar a others forest sites in the world, although influenced by transport of air masses (observed by air mass trajectories), vehicle emissions and sugarcane burning occurred in the Sao Paulo State. MAT site presented n-alkanals concentrations found at marine areas suggesting contribution from ocean. SPA and PRB sites showed concentrations of n-alkanones higher than those found at MAT site, suggesting that these compounds are mainly formed in urban areas.

Centenas de compostos orgânicos são emitidos para a atmosfera por uma variedade de fontes biogênicas e antrópicas. Essa mistura complexa causa preocupação devido ao impacto que esses compostos podem provocar na saúde e no ambiente. Apesar de constituírem 10-70% da massa do aerossol atmosférico, a caracterização dos compostos orgânicos particulados permanece ainda deficitária. A contribuição das principais fontes de emissão para a poluição a nível regional pode ser diagnosticada através da utilização de marcadores moleculares específicos. De acordo com esta necessidade, o objetivo do presente trabalho é a caracterização de compostos orgânicos do aerossol atmosférico coletado em sítios de cidades da América do Sul. As amostragens do material particulado (MP10) foram realizadas em duas áreas em Bogotá na Colômbia, uma de influência industrial (BOI) e outra veicular (BOV) em 2007, e em áreas urbanas em São Paulo no Brasil em 2007 (SPA 07) e 2008 (SPA 08), e em Buenos Aires (BAI) na Argentina em 2008. Diferentes classes de compostos orgânicos foram determinadas: n-alcanos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) por cromatografia a gás com detecção por ionização em chama (CG-DIC), n-alcanais e n-alcanonas por cromatografia a gás com detecção por espectrometria de massas (CG/EM). A composição e concentração do aerossol atmosférico foram afetadas substancialmente pelo transporte de massas provenientes de regiões com queima de biomassa e pelas condições meteorológicas locais. Em SPA 08, BOI e BAI foram encontradas as maiores concentrações de MP10 onde as amostragens foram realizadas em época de seca, favorecendo a acumulação dos poluentes. A constituição orgânica do MP10 nos sítios estudados reflete a incorporação nas amostras de marcadores moleculares biogênicos como n-alcanos com número ímpar de carbonos. Dentre os traçadores antrópicos, foram identificadas a presença de pristano e fitano, a mistura complexa não-resolvida (MCNR) e HPA de queima de combustíveis fósseis. Em SPA 08 foi identificada a presença do reteno, um traçador da queima de biomassa. As maiores concentrações de n-alcanais e n-alcanonas foram observadas no sítio BOV. Os n-alcanais (< C20) identificados nos sítios deste trabalho podem ser originados a partir da oxidação de alcanos e alcenos, e as n-alcanonas (< C20) podem ter como origem atividades antrópicas, processos oxidativos na atmosfera ou atuação microbiana sobre outros compostos. / Hundreds of organic compounds are emitted to the atmosphere by biogenic and anthropogenic sources. This complex mixture generates concern due to the impact of these compounds on health and environment. In spite of accounting for 10-70% of the atmospheric aerosol mass, particulate-phase organic compounds are not yet well characterized. The contribution of the major emission sources to regional particulate pollution can be diagnosed by using specific molecular markers. According to this necessity, the present work has as objective the characterization of organic compounds from atmospheric aerosol collected in sites of South American cities. The particulate matter (PM10) sampling were accomplished in two areas in Bogota (Colombia), one with industrial (BOI) and other with vehicular (BOV) influence in 2007, and in urban areas in Sao Paulo (Brazil) in 2007 (SPA 07) and 2008 (SPA 08), and in Buenos Aires (BAI), Argentina, in 2008. Different organic classes were determined: n-alkanes and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) by gas chromatograph with flame ionization detection (GC-FID), n-alkanals and n-alkanones by gas chromatograph with mass spectrometer detection (CG/MS). The aerosol atmospheric composition and concentration were substantially affected by mass transport from biomass burning regions and by the local meteorological conditions. In SPA 08, BOI and BAI were found the highest PM10 concentrations where the samplings were accomplished in dry period, contributing for the pollutants accumulation. The PM10 organic composition at studied sites reflects the incorporation from biogenic molecular markers in the samples like n-alkanes with odd carbon number. Among the anthropogenic tracers, were identified the presence of pristane and phytane, the unresolved complex mixture (UCM) and PAH from fossil fuel combustion. In SPA 08 was observed the presence of retene, a biomass burning tracer. Higher concentration from n-alkanals and n-alkanones were observed at the BOV site. The n-alkanals (< C20) identified at sites from this work may be originated from oxidation of alkanes and alkenes, and n-alkanones (< C20) are derived from anthropogenic activity, atmospheric oxidative processes or microbial action over other compounds.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a sensibilidade da formação do ozônio troposférico às emissões veiculares de compostos orgânicos voláteis (COVs) e NOx na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Essa avaliação foi realizada através de modelagem numérica com modelo de qualidade do ar fotoquímico tridimensional. Para a determinação da especiação dos COVs veiculares foram realizadas duas campanhas intensivas de medidas em túneis da cidade de São Paulo, constituindo portanto em um esforço na melhoria do inventário de emissões da RMSP. Das medidas de concentração dos COVs, CO, NOx e SO2 foram calculados fatores de emissão e com base na relação entre as concentrações dos COVs emitidos pela exaustão veicular, juntamente com informações obtidas previamente da composição do combustível líquido e das emissões evaporativas foi construído um inventário dos COVs emitidos pela gasolina, álcool e diesel na RMSP, utilizado nas simulações de qualidade do ar. Foram realizadas simulações de referência utilizando o modelo fotoquímico densenvolvido no Caltech Institute of Technology (CIT) e Carnegie Mellon University, e as concentrações obtidas das simulações foram comparadas às concentrações observadas pela rede de monitoramento da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB) para três períodos distintos, em termos dos níveis de poluição e condições meteorológicas: 22-24 de agosto de 2000; 13-15 de março de 2000 e 06-10 de setembro de 2004. Com base nas simulações de referência foram calculados os potenciais de formação de ozônio para 24 espécies através do cálculo de métricas de reatividade e também realizada a análise da sensibilidade da formação do ozônio às emissões de COVs, NOx, CO e de cada COV individualmente para os três períodos. Da avaliação da análise de sensibilidade do ozônio às emissões pôde-se verificar que o ozônio foi altamente sensível às emissões dos COVs nos três períodos estudados e portanto, o controle da emissão dos COVs é o mais efetivo para o controle do ozônio na RMSP. Dentre os COVs analisados as espécies representadas por ARO2 (aromáticos 2), OLE1 (olefinas 1), OLE2 (olefinas 2), ETHE (eteno) e HCHO (formaldeído) foram as cinco às quais o ozônio (medido em termos de seu potencial de formação e emissão) apresentou maior sensibilidade constituindo-se nas mais relevantes. Adicionalmente, foram avaliados os impactos de diferentes cenários de uso de gasolinas reformuladas nas concentrações de ozônio em todo o domínio em relação ao cenário atual de referência. A máxima resposta do ozônio às reduções de emissão foi obtida após 3 dias do início do controle. Os cenários 1 (redução de 11,1% das frações de olefinas, aromáticos e benzeno da gasolina) e 2 (redução de 20,0% das frações de olefinas, aromáticos e benzeno da gasolina) que refletem as propostas de reformulação da gasolina para 2007 e 2009 resultaram em reduções das concentrações de ozônio, mas insuficientes para a redução para abaixo do padrão de qualidade do ar de ozônio. / The main goal of this work was the study of the ozone sensitivity to volatile organic compounds (VOCs) and NOx emitted by vehicles in the Metropolitan Area of São Paulo (MASP), using as tool the numerical modeling. Two intensive campaigns in-tunnel of São Paulo city were performed as an effort to improve the MASP emission inventory. From concentrations measurements of VOCs, CO, NOx and SO2 they were calculated emission factors and based on the relation among the VOCs emitted by exhaust, and also together with informations from liquid fuel and evaporative composition was built the VOCs composition from gasoline, alcohol and diesel emission in the MASP. Together with the totals emitted officially, it was obtained the inventory of emissions used in the simulation. Base case simulations were performed using the photochemical model developed at Caltech Institute of Technology (CIT) and Carnegie Mellon University, and the concentrations simulated were compared with observations from the air quality network of the São Paulo State Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB). Three periods were studied: August 22-24 of 2000; March 13-15 of 2000 and September 06-10 of 2004. Ozone potential formation was calculated for 24 species using reactivity metrics, and was also performed the ozone sensitivity analysis to emission of VOCs, NOx, CO and each VOC individually, for all the periods. From ozone sensitivity analysis to emissions, it was found that the ozone is higher sensitivity to VOCs emissions than to NOx. Therefore, the VOCs reduction is more effective on ozone control in the MASP. Among the VOCs analyzed the species represented by ARO2 (aromatics 2), OLE1 (olefins 1), OLE2 (olefins 2), ETHE (ethene) and HCHO (formaldehyde) were identified as the most important concerning ozone formation in the MASP. Additionally, the impacts of different scenarios of reformulated gasoline in the ozone concentrations in whole domain and time were evaluated in relation to current scenario (base case). The higher reductions of ozone associated to emission control was identified to occur after 3 days of the beginning of control. The scenarios 1 (reduction of 11.1% of the olefins, aromatics and benzene fractions from gasoline) and 2 (reduction of 20.0% of the olefins, aromatics and benzene fractions from gasoline) that reflect the proposals for reformulated gasoline in 2007 and 2009 resulted in reductions of the ozone concentrations, but insufficient for the reduction below of the ozone air quality standard.