Neste trabalho, investiga-se o impacto de diferentes cenários de inventários de emissões veiculares na qualidade do ar nas regiões metropolitanas de São Paulo, Baixada Santista, Vale do Paraíba, Sorocaba e Campinas. A construção de inventários de emissões veiculares bottom-up é complexa, tendo que agregar informações diversas, como a composição da frota veicular (com a distribuição de idade, tipos de veículos, tipos de combustível) e os processos emissores (fatores de emissão para partidas a frio, emissões de escapamento e evaporativas). Além disso, para modelos de qualidade do ar, estas emissões ainda devem ser distribuídas no tempo e no espaço. Os cenários foram construidos utilizando diferentes fontes de dados, destacando-se as simulações de tráfego e contagem de veículos da CET e SPTRANS, e registros de deslocamentos de veículos através de GPS para a distribuição espaço-temporal do fluxo veicular. Para o cálculo de emissões foi desenvolvido um software open source chamado VEIN (Vehicular Emissions Inventories, disponível em https://github.com/ibarraespinosa/vein). As emissões simuladas para as regiões metropolitanas de São Paulo são maiores do que as emissões estimadas pela CETESB para todos os poluentes. A partir destes cenários, foram realizadas simulações de qualidade do ar com o modelo WRF-Chem. Os resultados variam para os diferentes poluentes. De uma forma geral, a variação diurna dos poluentes é bem simulada, mostrando que as emissões estão consistentes. Apesar dos maiores valores de emissão encontrados neste trabalho, as concentrações simuladas dos poluentes primários foi, em média, menor do que as concentrações observadas. Isto provavelmente é decorrente do fato dos ventos simulados serem mais fortes do que os ventos observados. Este trabalho mostra novos métodos para desenvolver inventários de emissões com diferentes dados fornecendo um novo enfoque para compreender os problemas de qualidade do ar. / In this work, the impact of different vehicle emission inventory scenarios on air quality in the metropolitan areas of São Paulo, Baixada Santista, Vale do Paraíba, Sorocaba and Campinas is investigated. The construction of bottom-up vehicular emissions inventories is complex, being necessary to aggregate diverse information, such as the composition of the vehicle fleet (with the distribution of age, types of vehicles, types of fuel) and the emitting processes (emission factors for cold starts, exhaust and evaporative emissions). In addition, for air quality models, these emissions must still be distributed in time and space. The scenarios were constructed using different data sources, highlighting traffic simulations and vehicle counting of CET and SPTRANS, and records of vehicular displacements through GPS for the spatial-temporal distribution of vehicular flow. For the calculation of emissions, an open source software called VEIN (Vehicular Emissions Inventories, available at https://github.com/ibarraespinosa/vein) was developed. The simulated emissions for the metropolitan regions of São Paulo are larger than the emissions estimated by CETESB for all pollutants. From these scenarios, air quality simulations were performed with the WRF-Chem model. The results vary for different pollutants. In general, the daily variation of the pollutants is well simulated, showing that emissions are consistent. Despite the higher emission values found in this work, the simulated concentrations of the primary pollutants were, on average, lower than the observed concentrations. This is probably due to the fact that the simulated winds are stronger than the observed winds. This work shows new methods to develop emission inventories with different data providing a new approach to understanding air quality problems.

A deterioração da qualidade do ar ameaça a qualidade de vida dos habitantes nos grandes centros urbanos. O material particulado é constituído por partículas sólidas, liquidas ou ambas, suspensas no ar. Os idosos são o grupo mais susceptível aos efeitos negativos da poluição atmosférica e essa população vem crescendo exponencialmente no mundo inteiro, afetando quase todos os países do mundo, inclusive o Brasil, atualmente representado por um contingente populacional correspondente a 12% da população. Há fortes evidências científicas que a família das sirtuínas tem grande influência no processo do envelhecimento e longevidade em mamíferos. Alguns estudos apontam uma função protetora de Sirt1 contra danos oxidativos e inflamatórios. O objetivo desse estudo é avaliar o impacto das partículas de exaustão do diesel (DEP) sobre as alterações pulmonares decorrentes do processo do envelhecimento e a possível influência das sirtuínas nesse processo. Camundongos na idade de 02 meses e 15 meses foram expostos às DEPs ou ar filtrado por um período de 30 dias. Os parâmetros funcionais foram mensurados pelo FlexiVent. Após as exposições os pulmões foram coletados e o perfil inflamatório avaliado no lavado broncoalveolar e no soro sanguíneo, por meio das mensurações das citocinas inflamatórias. O estresse oxidativo foi avaliado pela técnica espectrofotometria e as expressões gênicas das sirtuínas foram mensuradas pela técnica de RT-PCR no homogenato do tecido pulmonar. De forma geral, além das diferenças fisiológicas relacionadas com a idade observadas entre os grupos, às exposições as DEPs afetaram o perfil inflamatório e as enzimas antioxidantes nos animais jovens e idosos. Além disso, o grupo idoso apresentou comprometeram no ganho de peso e aumento na deposição de colágeno no tecido pulmonar. As exposições diminuíram os níveis de expressão gênica de Sirt6, enquanto Sirt1 foi diminuída com a idade. Em conjunto, os dados obtidos enfatizam que as exposições ambientais aceleraram as alterações associadas ao envelhecimento pulmonar / The deterioration of the air quality is a threat to the habitants\' quality of life of the urban areas. The particulate matter is constituted of solid, liquid or both particles suspended in the air. The elderly is the most susceptible group to the harmful effects of the air pollution and this population is growing exponentially all over the world, affecting almost all the countries, including Brazil, representing 12.1% of the population. There are strong scientific evidences that the Sirtuins family has great influence on the aging and longevity process in mammals. Some studies points out a Sirt1 protective function against oxidative and inflammatory damage. This study aims to evaluate the impact of the diesel exhaust particulate (DEP) on the pulmonary changes resulting from the aging process and the possible influence of the sirtuins in this process. Two and fifteen months old mice were exposed to DEP for a period of 30 days. Functional assessment of these animals was measured by FlexiVent. After the exposures period, the lungs were collected and the inflammatory profile was evaluated in the bronchoalveolar lavage fluid and blood serum, by means of the measurements of the inflammatory cytokines. Oxidative stress was evaluated by the spectrophotometric technique and the sirtuin gene expression was measured by the RT-PCR technique in the pulmonary tissue homogenate. Our data showed that, besides the age-related physiological differences observed between groups; exposure to DEPs affected the inflammatory profile and antioxidant enzymes activity in young and old animals. In addition, the elderly group presented compromised in weight gain and increased collagen deposition in lung tissue. The exposures decreased gene expression levels of Sirt6, while Sirt1 was decreased due to age. Taken together, the data obtained emphasize that environmental exposures accelerated changes associated with pulmonary aging

A preocupação com a qualidade do ar urbano é crescente. Este trabalho estudou este problema de forma experimental e através de modelagem matemática. Determinou-se experimentalmente a concentração de CO e das variáveis que a afetam como o trânsito, clima e edificação, num total de quinze parâmetros, medidos em dez pontos da cidade. As medidas foram feitas alternando os locais e realizando em cada um deles quatro amostragens de uma hora por dia, em dias alternados durante um ano. Construiu-se desta maneira um extenso banco de dados sobre a poluição do ar na cidade de Ribeirão Preto. Para aprofundar a análise de resultados utilizou-se PCA como técnica para agrupar as variáveis. Um modelo matemático foi desenvolvido para fornecer a previsão de CO em função dos parâmetros estudados. O número de variáveis, sua natureza aleatória e a complexa interação existente entre elas, indicou a rede neural como base para o modelo. A rede treinada com um conjunto de 347 casos e testada com outros 117 fornecendo previsões com erro menores que 20% em 60% dos casos. Utilizou-se técnicas de Regressão Multivariada para melhor interpretação e seleção das variáveis mais significativas que influem na produção e dispersão do CO. / The quality of the urban air is a growing concern. This work approached this problem trough field measurements and mathematical modeling. Fifteen variables, including carbon monoxide (CO) concentration, local weather, traffic volume, and edification were measured the sites tree time a week along a year. They lasted one hour each, being done four times a day. This way, an extensive data bank about urban air pollution problem was built. To improve the analysis of the data, technics like PCA were used to cluster variables. The number of variables, its random nature and the complex relationship among them indicated neural network as a convenient choice for developing a model able to predict the CO concentration as a function of the parameters measured. The network was trained with 347 data sets and tested with another 117 cases delivering results with errors below 20% in 60% of the cases. Multivariable regression was used to a better interpretation and selection of the most important variables involved in the CO production and dispersion.

A preocupação com a qualidade do ar urbano é crescente. Este trabalho estudou este problema de forma experimental e através de modelagem matemática. Determinou-se experimentalmente a concentração de CO e das variáveis que a afetam como o trânsito, clima e edificação, num total de quinze parâmetros, medidos em dez pontos da cidade. As medidas foram feitas alternando os locais e realizando em cada um deles quatro amostragens de uma hora por dia, em dias alternados durante um ano. Construiu-se desta maneira um extenso banco de dados sobre a poluição do ar na cidade de Ribeirão Preto. Para aprofundar a análise de resultados utilizou-se PCA como técnica para agrupar as variáveis. Um modelo matemático foi desenvolvido para fornecer a previsão de CO em função dos parâmetros estudados. O número de variáveis, sua natureza aleatória e a complexa interação existente entre elas, indicou a rede neural como base para o modelo. A rede treinada com um conjunto de 347 casos e testada com outros 117 fornecendo previsões com erro menores que 20% em 60% dos casos. Utilizou-se técnicas de Regressão Multivariada para melhor interpretação e seleção das variáveis mais significativas que influem na produção e dispersão do CO. / The quality of the urban air is a growing concern. This work approached this problem trough field measurements and mathematical modeling. Fifteen variables, including carbon monoxide (CO) concentration, local weather, traffic volume, and edification were measured the sites tree time a week along a year. They lasted one hour each, being done four times a day. This way, an extensive data bank about urban air pollution problem was built. To improve the analysis of the data, technics like PCA were used to cluster variables. The number of variables, its random nature and the complex relationship among them indicated neural network as a convenient choice for developing a model able to predict the CO concentration as a function of the parameters measured. The network was trained with 347 data sets and tested with another 117 cases delivering results with errors below 20% in 60% of the cases. Multivariable regression was used to a better interpretation and selection of the most important variables involved in the CO production and dispersion.

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

A deterioração da qualidade do ar ameaça a qualidade de vida dos habitantes nos grandes centros urbanos. O material particulado é constituído por partículas sólidas, liquidas ou ambas, suspensas no ar. Os idosos são o grupo mais susceptível aos efeitos negativos da poluição atmosférica e essa população vem crescendo exponencialmente no mundo inteiro, afetando quase todos os países do mundo, inclusive o Brasil, atualmente representado por um contingente populacional correspondente a 12% da população. Há fortes evidências científicas que a família das sirtuínas tem grande influência no processo do envelhecimento e longevidade em mamíferos. Alguns estudos apontam uma função protetora de Sirt1 contra danos oxidativos e inflamatórios. O objetivo desse estudo é avaliar o impacto das partículas de exaustão do diesel (DEP) sobre as alterações pulmonares decorrentes do processo do envelhecimento e a possível influência das sirtuínas nesse processo. Camundongos na idade de 02 meses e 15 meses foram expostos às DEPs ou ar filtrado por um período de 30 dias. Os parâmetros funcionais foram mensurados pelo FlexiVent. Após as exposições os pulmões foram coletados e o perfil inflamatório avaliado no lavado broncoalveolar e no soro sanguíneo, por meio das mensurações das citocinas inflamatórias. O estresse oxidativo foi avaliado pela técnica espectrofotometria e as expressões gênicas das sirtuínas foram mensuradas pela técnica de RT-PCR no homogenato do tecido pulmonar. De forma geral, além das diferenças fisiológicas relacionadas com a idade observadas entre os grupos, às exposições as DEPs afetaram o perfil inflamatório e as enzimas antioxidantes nos animais jovens e idosos. Além disso, o grupo idoso apresentou comprometeram no ganho de peso e aumento na deposição de colágeno no tecido pulmonar. As exposições diminuíram os níveis de expressão gênica de Sirt6, enquanto Sirt1 foi diminuída com a idade. Em conjunto, os dados obtidos enfatizam que as exposições ambientais aceleraram as alterações associadas ao envelhecimento pulmonar / The deterioration of the air quality is a threat to the habitants\' quality of life of the urban areas. The particulate matter is constituted of solid, liquid or both particles suspended in the air. The elderly is the most susceptible group to the harmful effects of the air pollution and this population is growing exponentially all over the world, affecting almost all the countries, including Brazil, representing 12.1% of the population. There are strong scientific evidences that the Sirtuins family has great influence on the aging and longevity process in mammals. Some studies points out a Sirt1 protective function against oxidative and inflammatory damage. This study aims to evaluate the impact of the diesel exhaust particulate (DEP) on the pulmonary changes resulting from the aging process and the possible influence of the sirtuins in this process. Two and fifteen months old mice were exposed to DEP for a period of 30 days. Functional assessment of these animals was measured by FlexiVent. After the exposures period, the lungs were collected and the inflammatory profile was evaluated in the bronchoalveolar lavage fluid and blood serum, by means of the measurements of the inflammatory cytokines. Oxidative stress was evaluated by the spectrophotometric technique and the sirtuin gene expression was measured by the RT-PCR technique in the pulmonary tissue homogenate. Our data showed that, besides the age-related physiological differences observed between groups; exposure to DEPs affected the inflammatory profile and antioxidant enzymes activity in young and old animals. In addition, the elderly group presented compromised in weight gain and increased collagen deposition in lung tissue. The exposures decreased gene expression levels of Sirt6, while Sirt1 was decreased due to age. Taken together, the data obtained emphasize that environmental exposures accelerated changes associated with pulmonary aging

Introdução: A poluição do ar relacionada ao tráfego veicular é um grave problema nos centros urbanos, expondo parcela considerável da população ao risco de efeitos adversos à saúde. Estudos epidemiológicos e toxicológicos têm encontrado evidências que associam a exposição aos poluentes do tráfego veicular e a incidência de câncer. Objetivo: Realizar uma análise espacial dos casos de cânceres do trato respiratório e hematológico e de sua relação com a densidade de tráfego veicular no município de São Paulo. Métodos: Foram utilizados os dados de três bases distintas: dados de incidência de câncer do Registro de Câncer de Base Populacional do Município de São Paulo (RCBP) de 2002 a 2011; dados de internações hospitalares por câncer do sistema público e particular de 2004 a 2006; dados de mortalidade por neoplasias do Sistema de Informação de Mortalidade de 2002 a 2013, da Secretaria Municipal de Saúde. Para a avaliação da exposição foi utilizada a densidade de tráfego veicular e, como indicador de status socioeconômico, o Índice de Desenvolvimento Humano Municipal (IDHM). Foram utilizadas como unidade espacial as áreas de ponderação do Censo 2010 e uma grade de 500m x 500m. Mediante um modelo ecológico de Besag-York-Mollié foi avaliada a variabilidade espacial do risco de incidência, internação hospitalar e mortalidade por câncer do aparelho respiratório e hematológico, sendo os resultados expressos em termos de risco relativo (RR). Utilizou-se também um modelo de regressão Binomial Negativo e Poisson para quantificar a associação do desfecho estudado às categorias crescentes de exposição à densidade de tráfego obtendo-se estimativas da razão da taxa de incidência (IRR). Resultados: A variabilidade espacial do risco foi influenciada pelas covariáveis padronizadas: densidade de tráfego veicular e IDHM. Para cada aumento de um desvio padrão da densidade de tráfego obteve-se um RR= 1,07 (IC 95%: 1,02-1,13), RR= 1,09 (CI 95%: 1,02-1,15) e RR= 1,04 (CI 95%: 0,99-1,09), para incidência, internação hospitalar e mortalidade por câncer do aparelho respiratório para indivíduos > 20 anos de idade, respectivamente. Para a incidência de câncer hematológico em jovens obteve-se um RR= 1,09 (IC 95%: 1,00-1,18) para este mesmo aumento da densidade de tráfego. A avaliação da exposição por categorias crescentes de densidade de tráfego evidenciou um claro e significante gradiente de exposição-resposta para incidência e mortalidade por câncer respiratório em regiões com baixo IDHM, independente do sexo analisado. Na categoria mais alta de densidade de tráfego, homens de regiões com baixo IDHM apresentaram IRR= 3,29 (IC 95%: 2.34-4,64) comparado a IRR= 1,18 (IC 95%: 1,03-1,36) referente aos homens de regiões com alto IDHM. Conclusões: Os resultados mostraram uma associação positiva significante entre residir em áreas com alta densidade de tráfego e incidência, internação hospitalar e mortalidade por câncer respiratório em > 20 anos e incidência de câncer hematológico em indivíduos jovens. As pessoas de baixo status socioeconômico, embora não residam em áreas de maior exposição aos poluentes do tráfego, sofreram mais os efeitos da poluição do ar, provavelmente devido a fatores de vulnerabilidade. / Introduction: Traffic-related air pollution is a serious problem in urban centers, exposing a considerable part of the population to the risk of adverse health effects. Epidemiological and toxicological studies have found evidence associating exposure to traffic pollutants and the incidence of cancer. Objective: To perform a spatial analysis of cases of respiratory and hematological cancers and its relation with traffic density in the city of São Paulo. Methods: Data from three different databases were used: cancer incidence data from the Population- Based Cancer Registry of the Municipality of São Paulo (RCBP) from 2002 to 2011; data from hospital admissions for cancer of the public and private system from 2004 to 2006; mortality data from the Mortality Information System (SIM) from 2002 to 2013, from the Municipal Health Department. The traffic density was used for exposure assessment, and the Municipal Human Development Index (MHDI) as an indicator of socioeconomic status. As a spatial unit, the weighting areas of the 2010 Census and a grid of 500 m x 500 m were used. The spatial variability of risk for incidence, hospital admission and mortality from respiratory and hematological cancers was assessed using an ecological model from Besag-York-Mollie. The results were expressed in terms of relative risk (RR). A Negative Binomial and Poisson regression model was used to quantify the association of the endpoint studied with the increasing categories of exposure to traffic density, obtaining estimates of the incidence rate ratio (IRR). Results: The spatial variability of the risk was influenced by the standardized covariates: traffic density and MHDI. For each increase of a standard deviation of the traffic density was obtained an RR = 1.07 (95% CI: 1.02-1.13), RR = 1.09 (95% CI: 1.02-1, 15) and RR = 1.04 (CI 95%: 0.99-1.09), for incidence, hospital admission and mortality from respiratory cancer, respectively, among individuals over 20 years of age. The RR = 1.09 (95% CI: 1.00-1.18) for this same increase in traffic density was obtained for the incidence of hematological cancer in youngsters. The exposure assessment by increasing categories of traffic density evidenced a clear and significant exposure-response gradient for incidence and mortality from respiratory cancer in regions with low MHDI, regardless of the sex analyzed. In the highest category of traffic density, men from regions with low MHDI regions presented IRR = 3.29 (95% CI: 2.34-4.64) compared to IRR = 1.18 (95% CI: 1.03-1, 36) for men from regions with high MHDI. Conclusions: The results showed a significant positive association between residing in areas with high traffic density and incidence, hospital admission and mortality from respiratory cancers in individuals over 20 years, and the incidence of hematological cancer in young individuals. People with low socioeconomic status, although not residing in areas of greater exposure to traffic pollutants, have been more affected by air pollution, probably due to vulnerability factors.

Muitos estudos têm sido desenvolvidos com o intuito de descrever a química da fase gasosa na atmosfera da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Contudo, o tratamento do material particulado (PM) ainda é feito de forma simplificada em modelos de transporte e químicos atmosféricos, apesar do grande conhecimento já adquirido na caracterização da sua composição elementar e da sua estrutura física. Tendo isso em vista, o objetivo do presente estudo é identificar as principais fontes emissoras do material particulado fino, em especial as fontes veiculares que apresentam muitas dificuldades para sua identificação por não haver medidas de traçadores específicos para os combustíveis utilizados. Neste trabalho foram realizadas amostragens, que duravam 24 horas, próximas a uma avenida de intenso tráfego (Avenida Dr. Arnaldo, na Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo) no período de junho de 2007 a agosto de 2008. Com os dados de composição dessas amostras, a identificação das possíveis fontes foi realizada por modelos receptores; mais especificamente foram utilizados: Análise de Fatores (AF) e Positive Matrix Factorization (PMF), uma nova ferramenta estatística, que ainda não havia sido aplicada no estudo do material particulado em São Paulo. O número de fontes identificadas por essas duas ferramentas estatísticas não foi o mesmo: na AF foram extraídos 4 fatores (solo, queima de óleo combustível e dois fatores que se dividiram, identificando a emissão de veículos leves e pesados não diferenciados), enquanto que o PMF identificou 6 (as mesmas fontes identificadas pela AF, com a diferenciação da emissão veicular (leves e pesados) e ainda a queima de biomassa). Houve concordância entre as duas análises que a maior participação para formação de material particulado fino é da emissão por veículos. A comparação entre os modelos mostrou que os resultados obtidos pelo PMF apresentaram uma melhor divisão das fontes, principalmente na identificação das frotas veiculares. Isso se deve ao fato do PMF considerar na análise o erro de cada concentração medida como um peso para cada variável, além de não permitir a ocorrência de fatores negativos, caracterizando melhor as fontes através da presença desses vínculos físicos. / Several studies have been developed in order to describe the gaseous phase of atmospheric constituents in the Metropolitan Region of Sao Paulo (RMSP). However, the aerosol description remains simplified in chemical models, despite the knowledge acquired in its characterization and composition analyses. Facing these limitations, the objective of this work is to identify the main emission sources of fine particulate matter, specially the vehicular ones that present a lot of difficulties due to the fact that the characteristic trace elements are unknown for these sources. It was used in this work 201 samples collected in 24-hour period each at Dr. Arnaldo Avenue, a large and busy avenue in the city of São Paulo, from June 2007 to August 2008. The source identification was accomplished considering the samples composition and using receptor models: Factor Analysis (FA) and Positive Matrix Factorization (PMF) techniques. PMF was a new statistical tool in the study of particulates in the city of São Paulo. The number of sources identified by these two models was different. The FA technique identified 4 factors, (soil, fuel burning, and 2 factors combining in light and heavy-duty vehicles), whereas PMF identified 6, the same as FA (light and heavier vehicles differentiated) and biomass burning. There was concordance between the two techniques, considering that both found that vehicular emission is the major contribution for concentration. The comparison between the models indicated that PMF model present a better source classification, mainly for the vehicular identification. The PMF technique considers the error of each sample in the analysis, weighting the variables and imposing that all the factors must be positive. This mechanism provides a better characterization of sources linking the results with the physics of the process.

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.

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Neste trabalho se faz um estudo numérico do impacto da evolução da frota veicular na qualidade do ar na Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA). Utilizou-se o sistema de modelagem CCATT-BRAMS (Coupled Aerosol and Tracer Transport model to the Brazilian Development on the Regional Atmospheric Modelling System) para realizar as simulações, e a ferramenta PREP-CHEM-SRC (Preprocessor of trace gas and aerosol emission fields for regional and global atmospheric chemistry models) para obter inventários de emissão que serviram de dados de entrada no modelo. Com a finalidade de complementar a informação global de emissão, criaram-se cenários associados à evolução da frota veicular até o ano de 2030 na região de estudo utilizando a ferramenta LEAP (Long range Energy Alternatives Planning System), com a que se processou informação vinculada com a frota total circulante e novos licenciamentos na RMPA, além dos fatores de emissão e intensidade de uso das diferentes categorias de veículos. Os resultados mostraram uma diminuição das emissões veiculares totais em 2030 com relação ao ano base 2009, muito por conta de mudanças de tecnologia e o estabelecimento de políticas de regulamentação da emissão associada à combustão incompleta dos veículos brasileiros. Para as emissões de CO associadas à estimativa pessimista da frota a diminuição no período mencionado foi de 4,7 %, já para os NOx e os HCNM a diminuição foi de 61,3 % e 34,6 % respectivamente. Essa diminuição nas emissões provocou, segundo o resultado da comparação entre as simulações realizadas, uma diminuição nas concentrações médias dos NOx estimadas para o ano de 2030 (diminuição que varia entre 40 % e 60 % em relação ao ano base) e um aumento das concentrações médias de O3 no horário da noite e pela manhã (de até 40 %) assim como uma diminuição para essa espécie no horário da tarde e começo da noite (de até 20 %). Foi possível observar também a influência da diminuição das emissões na RMPA sobre as concentrações registradas de O3 e dos NOx nas áreas circunvizinhas, evidenciando o forte impacto dos grandes centros urbanos em municípios e áreas rurais vizinhas. / Many economic sectors in Brazil have developed and transformed in recent years, which has now diminished by the unfavorable situation in the economy. In most cases, the economic growing affects the environmental pollution. One of the sectors where more changes have occurred and that greatly influences pollution, specifically air pollution, is transport; despite that, studies in Brazil are insufficient to estimate the pollution tendency associated with this sector, important to mitigation police. This investigation aim to the study of the vehicle fleet impact on air quality in the Greater Porto Alegre (GPA). The models-system CCATT-BRAMS (Coupled Aerosol and Tracer Transport model to the Brazilian Development on the Regional Atmospheric Modeling System) was used to perform the simulations and the PREP-CHEM-SRC (Preprocessor of tool trace gas and aerosol emission fields for regional and the global atmospheric chemistry models) for emission inventories that serve as inputs to the model. The base year for analysis was 2009 and the scenarios are constructed until 2030. In order to complement global emissions information, they were created pollution emission scenarios associated with the evolution of the vehicle fleet in the study region using linked information such as total current fleet and new licenses in GPA, in addition to emission factors and intensity of use of different vehicles. The results show a decrease in emissions of CO, NMHC and NOx in 2030 compared to 2009 base year, related to the vehicular activity. This decrease was caused mainly by the renewal of technology fleet and the implementation of emission control programs created by the government. This reduction in the emissions caused a decreasing in the NOx average concentrations estimated for 2030 (decreasing of between 40 % and 60 % in relation to the base year) and an increasing in the O3 average concentrations of at night and morning (up to 40 %) and decline of this species in afternoon and early evening (up to 20 %). It was also possible to observe the influence of reduced emissions in GPA on levels of O3 and NOx in the neighboring areas, demonstrating the strong impact of major urban centers in the towns and surrounding areas.