Neste trabalho foi feita uma caracterização do material particulado coletado no Centro de Capacitação e Pesquisa em Meio Ambiente (CEPEMA) localizado na cidade de Cubatão, na Baixada Santista. As coletas ocorreram entre março de 2009 e novembro de 2010, utilizando amostradores de material particulado fino, grosso e inalável (Mini-Vol) e um impactador em cascata (MOUDI) para as várias frações do material particulado, durante oito campanhas experimentais. Foi realizada uma caracterização climatológica com os dados de temperatura, pressão atmosférica, umidade relativa, velocidade e direção do vento das estações da CETESB em Cubatão: Centro (10 anos), Vila Parisi (10 anos) e Vale do Mogi (4 anos). Os dados de chuva foram obtidos da Defesa Civil para a cidade de Santos. A maior parte das coletas de 2009 ocorreu em períodos em que houve precipitação, ao passo que as coletas de 2010 foram amostradas em períodos mais secos. O material particulado fino (MPF) teve concentrações médias de: 15,7 e 18,8 g m-3 em 2009 e 2010, respectivamente, quando coletado pelo MOUDI; e 15,8 e 23,6 g m-3, quando coletado pelo Mini-Vol. O material particulado grosso (MPG) teve concentrações médias de: 11,4 e 14,1 g m-3 em 2009 e 2010, respectivamente, quando coletado pelo MOUDI; e 18,9 e 13,4 g m-3, quando coletado pelo Mini-Vol. As análises de refletância mostraram que o Black Carbon está quase totalmente no MPF, chegando a 15% (20%) da massa do MPF quando coletado pelo MOUDI (Mini-Vol). Os íons dominantes são sulfato (SO42), nitrato (NO3), sódio (Na+), amônio (NH4+) e cálcio (Ca2+) e os elementos dominantes são enxofre (S), silício (Si) e ferro (Fe). As distribuições de tamanho mostram uma moda de nucleação bastante pronunciada para o S, K, Cl e P, indicando a contribuição de fontes antropogênicas e formação secundária do aerossol. As maiores concentrações de Si, Cl, Ca, Fe, Ca2+, NO3 e Na+ se encontram no MPG. Para o Cl e Na+, foram encontradas maiores concentrações nas amostras diurnas com vento do quadrante sul-sudoeste na estação do Centro, demonstrando a contribuição marinha. / This work evaluated the particulate matter (PM) collected at the Environmental Research and Training Center (CEPEMA) located in Cubatão City. Sampling was made between 2009, March and 2010, November for fine, coarse and inhalable aerosol (Mini-Vol) and for the various fractions of PM with a cascade impactor (MOUDI) during eight experimental campaigns. A climatological study was performed for temperature, pressure, relative humidity, wind speed and direction using data from CETESB stations: Centro (10 years), Vila Parisi (10 years) and Vale do Mogi (4 years). Precipitation data was obtained from the Civil Defense for the city of Santos. Most samplings made during 2009 were concomitant with rainy days, whereas 2010 samplings were made in drier periods. Fine particulate matter (FPM) had average concentrations of: 15.7 and 18.8 g m-3 in 2009 and 2010, respectively, with MOUDI and 15.8 and 23.6 g m-3, with Mini-Vol. Coarse Particulate Matter (CPM) had average concentrations of: 11.4 and 14.1 g m-3 in 2009 and 2010, respectively, with MOUDI, and 18.9 and 13.4 g m-3, with Mini-Vol. Reflectance analysis showed that the Black Carbon is almost completely in the FPM, reaching up to 15 % (20 %) of the FPM mass when sampled with MOUDI (Mini-Vol). Dominant ions are sulfate (SO42-), nitrate (NO3-), sodium (Na+), ammonium (NH4+) and calcium (Ca2+) and the dominant elements are sulfur (S), silicon (Si) and iron (Fe). The size distributions shows a very pronounced nucleation mode for the S, K, P and Cl, indicating the contribution of anthropogenic sources and secondary aerosol formation. The highest concentrations of Si, Cl, Ca, Fe, Ca2+, NO3- and Na+ are in CPM. For Cl- and Na+, major concentrations were found in samples with diurnal south-southwest wind indicating marine aerosol contribution.

Este trabalho teve como objetivo a identificação e quantificação das fontes do Material Particulado fino (MP2,5) da Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), em especial, as fontes veiculares. Foram utilizadas amostras coletadas diariamente durante 24 horas, entre junho/2007 a fevereiro/2009 na Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre, próxima a vias de intenso tráfego. As amostras foram analisadas para determinação da concentração em massa, composição elementar e iônica do MP2,5. A concentração média do particulado fino durante o experimento foi de 13,4 µg m-3 e do Black Carbon foi de 3,8 µg m-3. Os elementos-traço S, K e Fe destacaram-se com concentrações mais elevadas. Através de Modelagem Receptora (Análise de Fatores AF e Fatoração de Matriz Positiva, Positive Matrix Factorization PMF), identificaram-se as possíveis fontes de MP2,5 da região. A utilização do PMF, modelo multivariado mais avançado, embora não tenha mostrado uma clara separação das fontes, possibilitou uma quantificação mais acurada das fontes identificadas. Por essa metodologia foram identificadas como fontes do MP2,5 as emissões veiculares, a ressuspensão do solo e as indústrias. Para ambos os modelos, a principal fonte identificada está relacionada com as emissões veiculares, respondendo por aproximadamente 50 % da massa do particulado fino. Dos resultados obtidos com o PMF, o solo tem uma pequena participação (2,5 %). A dificuldade na identificação das fontes pode ser atribuída a falta de medida de traçadores específicos dos combustíveis utilizados no setor de transporte e as limitações analíticas do sistema de Fluorescência de Raio-X, que possui baixos limites de detecção para importantes traçadores de fontes móveis e industriais como V, Ni, Cr, Se e Cu. / The aim of this work was to identify and quantify the sources of fine particles in the Metropolitan Region of Porto Alegre, specially the vehicular sources. PM2.5 samples collected daily for 24 hours between june/2007 to february/2009 at the Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre, near heavy traffic routes. The samples were analyzed for determination of mass concentration, elemental and ionic composition. The average concentration of fine particulate matter during the experiment was 13.4 µg m-3 and Black Carbon was 3.8 µg m-3. The trace elements S, K and Fe stood out with higher concentrations. Through Receptor Modeling (Factor Analysis AF and Positive Matrix Factorization PMF), identified the possible sources of PM2,5 in the region. Using the most advanced multivariate model PMF, although it has not shown a clear separation of sources, enabled a more accurate quantification of the identified sources. For this methodology have been identified as sources of PM2,5 vehicle emissions, ressuspension of soil and industries. For both models, the main source identified is related to vehicle emissions approximately 50 % of the mass of fine particulate was explained by vehicular emission (light- and heavy-duty fleet). In the results obtained with PMF, participation of the dust soil was small (2.5 %). The difficulty in identifying the sources can be attributed to lack of measurement of specific tracers of fuels used in the transport sector and the limitations of the analytical system by X-Ray Fluorescence, which has low detection limits for important tracers of industrial and mobile sources as V, Ni, Cr, Se and Cu.

Há diversas evidências epidemiológicas de correlações positivas entre indicadores de morbidade e mortalidade pulmonar e cardiovascular e aumentos na concentração atmosférica de MP2,5 (material particulado fino). O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da exposição subcrônica de MP2,5 sobre o tônus cardíaco autonômico, a inflamação pulmonar e sistêmica; o estresse oxidativo e a homeostase sanguínea, após oito semanas de repetidas instilações nasais de suspensão aquosa de MP2,5 da cidade de São Paulo em concentração ambiental. Dividiram-se os animais em dois grupos: salina e MP2,5 e avaliaram-se os seguintes parâmetros: frequência cardíaca (FC), variabilidade da frequência cardíaca (VFC), pressão arterial sistólica (PA), hemograma, contagem de plaquetas e reticulócitos, fibrinogênio plasmático, tempo de protrombina (TP), tempo de tromboplastina parcialmente ativada (TTPA), mielograma, citologia do lavado broncoalveolar (LBA), análise histopatológica e imuno-histoquímica (15-F2tisoprostano e -actina) de pequenas arteríolas pulmonares e coronarianas. Não houve alterações na FC e na PA (p > 0,05). Houve interação estatisticamente significante entre grupos e semanas em relação à VFC. O SDNN (desvio padrão dos intervalos R-R normais), a r-MSSD (raiz quadrada da média dos quadrados das diferenças sucessivas entre intervalos R-R normais adjacentes) e a AF (alta frequência) do grupo MP2,5 aumentaram significativamente na 7ª semana em comparação à 1ª semana (p < 0,05), enquanto a BF (baixa frequência) não se alterou (p > 0,05). A porcentagem de macrófagos no LBA do MP2,5 diminuiu significativamente (p < 0,05). Não se observaram alterações no sangue, mielograma e análise histopatólogica e imuno-histoquímica dos vasos (p > 0,05). Concluiu-se que a exposição subcrônica pela instilação nasal de suspensão aquosa de MP2,5 em concentração ambiental causou inflamação pulmonar tênue e alterou o equilíbrio cardíaco autonômico / There are several epidemiological evidences of positive correlation between indicators of pulmonary and cardiovascular morbidity and mortality and increases of PM2.5 (fine particulate matter) air concentration. The aim of this experiment was to evaluate the effects of subchronic exposure of PM2.5 on cardiac autonomic tone, pulmonary and systemic inflammation, oxidative strees and blood homeotasis of healthy rats after eight weeks of repeated nasal instillations of suspended PM2.5 from Sao Paulo city in environmental concentration. Rats were divided in two groups: saline and PM2.5. The following parameters were evaluated: heart rate (HR), heart rate variability (HRV), systolic blood pressure (BP), hemogram, platelets and reticulocytes count, plasmatic fibrinogen, prothrombin time (PT), activated partial thromboplastin time (APTT), bone marrow cells, bronchoalveolar lavage cells (BAL), histopathological and immunohistochemical analysis (15-F2tisoprostane and -actin) of pulmonary and coronary small arterioles. No changes were detected in HR and BP (p > 0.05). There were a statistically significant interaction between groups and weeks in relation to HRV. SDNN (standard deviation of normal RR intervals), r-MSSD (square root of the mean of the squared differences between adjacent normal RR intervals) and HF (high frequency) of PM2.5 group significantly increased on 7th week compaired to 1st week (p < 0.05), while LF (low frequency) did not alter (p > 0.05). BAL macrophages porcentage of PM2.5 group significantly decreased (p < 0.05). No alterations were observed in blood, bone marrow cells, histopathological and immunohistochemical analysis of vessels (p > 0.05). We concluded that subchronic exposure by nasal instillation of aquous suspension of PM2.5 in environmental concentration caused tenuous pulmonary inflammation and altered cardiac autonomic balance

INTRODUÇÃO: A exposição prolongada às partículas ambientais está associada à mortalidade prematura devido às causas cárdio-respiratórias e ao câncer do pulmão. O tamanho e composição destas partículas estão relacionados à maior toxicidade, agravada pela retenção prolongada destas partículas no pulmão. Pode-se postular que partículas com diferentes composições elementares podem ter distribuição diferente ao longo da árvore traqueobrônquica. A captura por micro-dissecção a laser (CML) aparece neste cenário como uma alternativa rápida e eficaz para se obter amostras para estudo da distribuição destas partículas no pulmão. OBJETIVOS: Testar a eficácia da CML no estudo de partículas retidas no pulmão comparando com outra técnica de análise de cortes de parafina (P), já consagrada na literatura. Comparar também o perfil elementar de partículas retidas ao longo da árvore traqueobrônquica e linfonodos em duas cidades com perfis distintos de poluição, através da CML, associada à espectometria de raios-X por dispersão de energia (RX-DE) aliada à microscopia eletrônica de varredura (MEV). MÉTODOS: Vinte e quatro casos autopsiados foram obtidos em duas cidades com perfis distintos de poluição (São Paulo e São José do Rio Preto). As amostras de parênquima pulmonar obtidas do lobo médio do pulmão direito foram coletadas em três regiões: tecido peribrônquico, parênquima pulmonar periférico e linfonodos hilares. Para P, a análise foi feita em áreas visualizadas no MEV correspondentes às áreas de antracose. Estas áreas de antracose foram também micro-dissecadas, usando CML e analisadas através do RX-DE aliado ao MEV. RESULTADOS: Quando os dois métodos foram comparados, a maioria dos elementos encontrados, mostrando diferença significante, foi vista na CML, exceto pelo Ca e Mg (mais comumente encontrados em P). A análise elementar das partículas depositadas ao longo da árvore traqueobrônquica mostra dois grupos de distribuição dos elementos, com deposição predominante peribronquiolar ou com deposição predominante linfonodal. A análise elementar das áreas peribrônquicas descrimina melhor (95.8 %), o tipo de exposição à poluição, sem diferença significante para os outros locais estudados. CONCLUSÃO: Os perfis elementares das partículas retidas ao longo da árvore traqueobrônquica mostram dois grupos com padrão de distribuição distinta. A região proximal é o principal local para discriminação do tipo de exposição do indivíduo, sendo a antracose o carimbo da exposição à poluição. A CML se mostrou também uma ferramenta útil para discriminar áreas de interesse no estudo da análise elementar de partículas retidas no pulmão quando comparada com a análise nos cortes de parafina. / RATIONALE: Prolonged exposure to ambient particles is associated with premature mortality due to cardio respiratory diseases and lung cancer. Size and composition of these particles determine toxicity, aggravated by their long term retention in the lungs. In this context, it is plausible to postulate that different particles with different elemental composition must have distinct distribution patterns along the bronchial tree. Laser capture microdissection (LCM) appears as a rapid and efficient alternative for obtaining representative lung tissue for particle analysis. OBJECTIVES: To test laser capture microdissection (LCM) as a new tool for studying particle retention, comparing to a classical method using paraffin sections (PS). To compare the elemental profile of particles retained along the bronchial tree and lymph nodes in two cities with distinct pollution backgrounds by using LCM, through energy dispersive x-ray (EDX) and scanning electron microscopy (SEM). METHODS: Twenty-four right lung middle lobes from autopsied cases were obtained in two cities with different pollution backgrounds. Lung samples were collected from three distinct regions in the lungs at the time of autopsy: peribronchial tissue, peripheral parenchyma and hylar lymph nodes. For PS, analysis was performed in areas visualized in the SEM correspondent to anthracotic areas. These areas of anthracosis were also microdissected using LCM and analyzed for elemental composition through EDX allied to SEM. RESULTS: When the two methods were compared, the majority of the elements showing significant difference was predominantly found when LCM was used, except for Ca and Mg (more related to PS) Elemental analysis of particles deposited along the bronchial tree shows two groups of distribution: elements with preferable peribronchiolar or preferable lymph node deposition. Elemental profile of peribronchial areas discriminate accurately (95.8 %) the type of pollution exposure, with no statistical difference noted for the other sites. CONCLUSIONS: Elemental profiling of the particles retained along the bronchial tree shows two groups with distinct distribution patterns. The proximal bronchial tree is the main site for discrimination of pollution exposure, with an elemental finger print of anthracosis. LCM has also proven to be a useful tool in discriminating areas of interest for elemental analysis of particles retained in the lung when compared to analysis in PS.

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Na superfície do material particulado podem ser encontrados, entre diversos contaminantes, os elementos-traço. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver métodos analíticos para a extração de elementos-traço em amostras de material particulado atmosférico com posterior determinação destes elementos por espectrometria de absorção atômica. As amostras foram coletadas mensalmente na cidade de Juiz de Fora, MG, Brasil, num período de 24 meses, utilizando coletores passivos instalados em quatro pontos de coleta (em duas avenidas com intenso fluxo de veículos, em uma área industrial e em uma região com elevada altitude e menor tráfego de veículos). Os parâmetros instrumentais para a determinação de Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn por espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS) e espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS) foram investigados. Dois métodos de preparo de amostras de material particulado foram desenvolvidos, utilizando extração assistida por ultrassom e extração assistida por micro-ondas. Os métodos apresentaram resultados adequados referentes à precisão (RSD <10 %) e à exatidão (recuperações entre 83 e 114 %), tempo reduzido (10 min) no preparo das amostras e pequeno consumo de reagente (água régia: 5,0 mL). As amostras de material particulado (n = 92) foram preparadas com o método de extração assistida por micro-ondas utilizando água régia diluída, com posterior determinação dos analitos por F AAS e GF AAS. Utilizando o cálculo do fator de enriquecimento, a análise de componentes principais, a análise de agrupamentos hierárquicos e a matriz de correlação de Pearson, foram identificadas as possíveis fontes de cada analito em cada ponto. Os analitos Al, Fe, Cr e Mn foram relacionados a fontes naturais, como a ressuspensão de poeira do solo. No entanto, os analitos As, Cu, Cd, Pb e Zn podem estar associados a fontes antrópicas. Valores médios elevados foram obtidos para Cd, Pb e Zn (146, 2895, 40924 mg kg-1, respectivamente) no ponto 2, região com intensa atividade industrial. De modo geral, as possíveis fontes dos analitos nas amostras de material particulado estudadas são ressuspensão de poeira do solo, poluição industrial (metalurgia e siderurgia), queima de biomassa, construção civil e queima de combustíveis fósseis. / On the atmosphere, particles of solids or liquids are found, suspended in the air, known as particulate matter. The size of these particles may be associated with their harmful potential to human health, since they can be retained in the respiratory tract, causing several diseases. Several contaminants, such as trace elements, can be found on the surface of particulate matters. In this context, the aim of this study was to develop analytical methods for extraction of trace elements from atmospheric particulate matter samples with subsequent determination of these elements by atomic absorption spectrometry. The samples were collected, monthly, in the city of Juiz de Fora, MG, Brazil, during 24 months, using passive samplers, installed at four sampling sites (two avenues with large fleet of vehicles, an industrial area and a region with high altitude and small fleet of vehicles). Instrumental parameters for the determination of Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn by flame atomic absorption spectrometry (F AAS) and graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS) were investigated. Two sample preparation methods for particulate matters were developed, using ultrasonic assisted extraction and microwave assisted extraction. The methods showed adequate results regarding precision (RSD <10 %) and accuracy (recoveries between 83 and 114 %), with reduced time (10 min) in sample preparation and low reagent consumption (aqua regia: 5.0 mL). Particulate matter samples (n = 92) were prepared with microwave assisted extraction using diluted aqua regia, with subsequent determination of the analytes by F AAS and GF AAS. Using enrichment factor, principal component analysis, hierarchical cluster analysis and Pearson correlation, the possible sources of each analyte at each point were identified. The analytes Al, Fe, Cr and Mn were related to natural sources, such as the resuspension of soil dust. However, the analytes As, Cu, Cd, Pb and Zn may be associated with anthropogenic sources. Critical mean values were obtained for Cd, Pb and Zn (146, 2895, 40924 mg kg-1, respectively) at site 2, a region with intense industrial activity. In general, the possible sources of the analytes in the studied particulate matter samples are resuspension of soil dust, industrial emission (metallurgy and steel mill), biomass burning, building construction and fossil fuel emissions.

[pt] Dez amostradores de material particulado em suspensão no ar foram instalados em diferentes bairros da cidade do Rio de Janeiro: Gávea, Honório Gurgel, Jacarepaguá, Campo Grande, Tijuca, Ilha do Fundão, Guaratiba, Recreio dos Bandeirantes, Santa Cruz e Realengo, visando contribuir para um maior entendimento a respeito da poluição atmosférica na cidade. Os amostradores empregados foram desenvolvidos pela Universidade de Gent e permitem a coleta das frações inalável (com diâmetro aerodinâmico entre 2,5 e 10µm, MP2,5-10) e respirável (com diâmetro aerodinâmico < 2,5 um, MP2,5). As amostragens foram realizadas, simultaneamente, sempre no meio da semana, durante 24 horas, e compreenderam o período de setembro/2003 a setembro/2004. Ao final deste período, foram obtidas, por ponto de amostragem, trinta amostras de cada fração, totalizando seiscentas amostras. Após a determinação da massa presente em cada filtro, e do teor de carbono elementar no filtro fino (MP2,5), os filtros foram divididos em duas partes. Numa delas foi determinada a concentração de amônio, sódio, potássio, cálcio, magnésio, cloreto, nitrato e sulfato solúvel em água e, na outra parte, a concentração de sódio, potássio, cálcio, magnésio, alumínio, ferro e titânio após dissolução total. A estação de Honório Gurgel foi aquela que apresentou, na média, as maiores concentrações de carbono elementar, particulado grosso e total, refletindo a proximidade com a Avenida Brasil e a presença de indústrias na região. O ponto de coleta com maior concentração de particulado fino e de aerossol de origem secundária correspondeu àquele localizado na Ilha do Fundão, próximo a bairros com uma grande concentração de indústrias, como Bonsucesso e São Cristóvão, além de vias expressas, como a Linha Vermelha e a Avenida Brasil. Por outro lado, as estações de amostragem localizadas no Recreio dos Bandeirantes e em Guaratiba apresentaram as menores concentrações de particulado fino, grosso e de carbono elementar. Os parâmetros analisados permitiram identificar cerca de 70% da origem do material presente nas frações fina e grossa do material particulado em suspensão no ar nas regiões estudadas da cidade do Rio de Janeiro. Como esperado, o particulado grosso é, em grande parte, oriundo da ressuspensão do solo, contendo, ainda, aerossol marinho e compostos de origem secundária, como sulfato e nitrato. O particulado fino, por sua vez, é majoritariamente oriundo da combustão de combustíveis fósseis que dão origem ao aerossol secundário e ao carbono elementar, possuindo uma contribuição de origem terrígena e de aerossol marinho. / [en] The present work intend to be a contribution for the understanding of the air pollution in the Rio de Janeiro city, aerosol sampling was performed at ten different sites of the city: Gávea, Honório Gurgel, Jacarepaguá, Campo Grande, Tijuca, Ilha do Fundão, Guaratiba, Recreio dos Bandeirantes, Santa Cruz and Realengo. Stacked filter units (SFU), developed by Gent University, were used as samplers. These filters separate the particles into two main fractions: the fine mode defined as respirable particles (with aerodynamic diameter < 2.5 um, PM2.5), and coarse mode defined as inhalable particles (with aerodynamic diameter between 2.5 um and 10 um, PM2.5-10). The aerosol monitoring stations were simultaneously operated, always in the middle of the week, during 24 h, from September/2003 to September/2004. At the end of this period, 30 samples of each fraction were obtained from each of the sampling sites (600 filter samples in total). After the determination of the mass concentration, and the elemental carbon amount present in each of the fine filters, the filters were divided into two parts. The first part was used to determine the concentration of ammonium, sodium, potassium, calcium, magnesium, chloride, nitrate and sulfate soluble in water and, the other one, for the determination of the concentration of sodium, potassium, calcium, magnesium, aluminum, iron and titanium. The Honório Gurgel site presented, in average, the highest concentration of elemental carbon, mass concentration of coarse mode and total particle mass concentration, which could be explained by the proximity to the Avenida Brasil and industries of the region. The sampling site of the highest concentration of the fine mode and secondary aerosol was the one localized in Ilha do Fundão, near industrial areas such as Bonsucesso and São Cristóvão, and heavy automobile traffic lines like Linha Vermelha and Avenida Brasil. In other hand, the sites localized at Recreio dos Bandeirantes and at Guaratiba presented in the smallest mass concentration of fine and coarse mode and elemental carbon. Based on these determined parameters, it was possible to identify 70% of the origin of the material present in the fine ad coarse fractions of the particulate matter suspended in the air in the studied areas of Rio de Janeiro city. As expected, the coarse mode particle came from resuspended soil dust, together with marine aerosol and some secondary aerosol, like nitrate and sulfate. The fine mode particle came mainly from fossil fuel combustion that originates secondary aerosol and the elemental carbon, with additional contribution from marine aerosol and terrigineous material.

FERREIRA, Tatiane Morais. Efeito da massa e dos constituintes químicos do material particulado inalável sobre admissões hospitalares por doenças respiratórias e circulatórias em cidade de porte médio, 2015. 112f. Dissertação (Mestrado) Programa de Pós-Graduação em Ciência Ambiental (PROCAM) Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Segundo a Organização Mundial da Saúde, a poluição atmosférica é atualmente o principal fator de risco ambiental para a saúde no mundo, principalmente aos grupos mais vulneráveis como crianças e idosos. Em relação ao material particulado inalável (MP10) ainda há incertezas quanto às características físico-químicas que são determinantes de sua toxicidade na saúde. Diversos estudos vêm correlacionando níveis de poluentes com o estado de saúde populacional. Entretanto, tais correlações têm sido feitas principalmente em cidades de grande porte. Assim, é de grande importância estender as avaliações para outras cidades, como as de médio porte, a fim de conhecer os níveis de concentração a qual a população está sendo exposta, para que medidas preventivas possam ser tomadas. O objetivo deste estudo foi analisar a associação entre as concentrações de MP<2, MP2-10 e MP10 e seus constituintes químicos (Cl-, NO3-, SO42-, Na+, NH4+, K+, Ca2+e Mg2+) com as admissões hospitalares por doenças respiratórias e circulatórias em crianças e idosos. Para isso, realizou-se um estudo ecológico de séries temporais a partir de dados de internação por doenças respiratórias em crianças (5 anos) e idosos (60 anos) e por doenças cardiovasculares em idosos, residentes em São José dos Campos, São Paulo, entre março/2010 e fevereiro/2011. Para a análise utilizou-se regressão de Poisson em Modelo Aditivo Generalizado, com ajuste para tendência temporal, variáveis meteorológicas (temperatura e umidade), dias da semana e feriados. Foi encontrada associação estatisticamente significativa entre MP10 e MP2-10 apenas com as doenças respiratórias em crianças e idosos. A cada 10 g/m3 de MP2-10 o aumento no risco de internações para crianças e idosos foi de 20% (IC95%: 11;30) e 23% (IC95%: 13;34), respectivamente, e para MP10 o risco foi cerca de 13% em ambos os grupos. Para o MP<2 observou-se associação estatisticamente significativa para as doenças respiratórias em crianças e circulatórias em idosos. A cada 10 g/m3 de MP<2 o aumento no risco de internação foi de 26% (IC95%: 9;45) para doenças respiratórias em crianças e 20% (IC95%: 6;35) para doenças circulatórias em idosos. Quanto às espécies químicas observaram-se riscos específicos para cada constituinte sobre cada causa analisada. De modo geral, o SO42- no MP2-10 e o K+ no MP<2 foram os constituintes associados ao aumento no risco de internação por todas as causas e em todos os grupos avaliados. Esses resultados estão em acordo com as evidências de que os riscos para diferentes causas variam em relação à fração do MP10 e sua composição química. Porém, para valer-se de estimativas de maior confiabilidade, há necessidade da disponibilização de dados para os demais constituintes químicos de ambas as frações do MP10 e por um período de tempo maior. / FERREIRA, Tatiane Morais. Mass and the chemical constituents effect of inhalable particulate matter on hospital admissions for respiratory and circulatory diseases in medium-sized city, 2015. 112f. Thesis Masters Dissertation - Graduate Program of Environmental Science, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. According to the World Health Organization, air pollution is currently the main environmental risk factor for health in the world, especially to the most vulnerable groups such as children and the elderly. Regarding the inhalable particulate matter (PM10) there is still uncertainty about the physical and chemical characteristics that are determinants for toxicity in health. Several studies have correlated pollutant levels with the health status of the population. However, these correlations were performed mainly in large cities. Therefore, it is very important to extend the evaluation for other cities, such as medium-sized, in order to know the concentration levels to which the population is being exposed so that preventive measures can be taken. The objective of this study was to analyze the association between PM<2, PM2-10 and PM10 concentrations and its chemical constituents (Cl-, NO3-, SO42-, Na+, NH4+, K+, Ca2+ and Mg2+) with hospital admissions for respiratory and circulatory diseases in children and the elderly. To do so, we carried out an ecological time-series study using hospitalization data for respiratory diseases in children (5 years) and elderly (60 years) and cardiovascular disease among elderly people living in São José dos Campos, São Paulo, between March 2010 and February 2011. For the analysis we used Poisson Regression in Generalized Additive Model, adjusted for temporal trends, meteorological variables (temperature and humidity), day of week and holidays. A statistically significant association between PM10 and PM2-10 was found only with respiratory diseases in children and elderly. The increase in hospitalization risk for children and the elderly was 20% (CI95%: 11;30) and 23% (CI95%: 13;34) for every 10 µg/m3 of PM2-10, respectively, and for the PM10 the risk was about 13% in both groups. For the PM<2 there was a statistically significant association for respiratory diseases in children and circulatory in the elderly. The increase in hospitalization risk was 26% (CI95%: 9;45) for respiratory diseases in children and 20% (CI95%: 6;35) for circulatory diseases in the elderly, for every 10 g/m3 of PM<2. For chemical species we observed risks specific to each constituent and for each cause of hospitalization analyzed. In general, the SO42- in the PM2-10 and the K+ in PM<2 were the constituents associated with an increase in the hospitalization risk for all causes and for all study groups. These results are in accordance with the evidence that the risks for different causes vary according to different fractions of PM10 and its chemical composition. However, to obtain more reliable estimates, one needs data on other chemical constituents of both PM10 fractions and over a longer period of time.

Los alojamientos ganaderos, especialmente avícolas y porcinos, son una fuente importante de material particulado ("particulate matter", PM). Las concentraciones elevadas de PM en el ambiente pueden afectar a la salud de las personas y animales, así como al medio ambiente. La mejor manera de reducir las emisiones de PM de los alojamientos ganaderos es evitar que éste se genere y así, controlando el PM en origen, no sólo se pueden reducir las emisiones, sino también mejorar la calidad del aire en el interior de los alojamientos ganaderos. Por otra parte, para evaluar la posible exposición al PM por un lado, y para desarrollar medidas para reducirlo, por otro, es necesario conocer la morfología y composición de las partículas. En consecuencia, el objetivo de esta tesis fue identificar y caracterizar el origen del PM en diferentes sistemas de alojamientos ganaderos y evaluar técnicas de reducción de dicho PM en relación con otros contaminantes. La tesis está compuesta por cuatro trabajos de investigación y una revisión previa, sobre el estado de la cuestión del PM en los sistemas de producción ganaderos, que establece el marco del trabajo experimental. En primer lugar, se muestrearon fuentes conocidas de PM en alojamientos ganaderos que fueron aerosolizadas experimentalmente en un generador de polvo de laboratorio para recoger muestras de PM fino y grueso. Estas muestras fueron analizadas posteriormente mediante: i) microscopía electrónica de barrido con un espectrómetro de rayos X para obtener una caracterización morfológica y química detallada de las fuentes; ii) mediante un contador óptico de partículas para obtener la distribución por tamaños de cada fuente. En segundo lugar, se investigaron las características más adecuadas de las partículas para distinguir entre las distintas fuentes en base a la caracterización de las mismas anteriormente obtenida y a las características morfológicas obtenidas con análisis digital de imagen. En su conjunto, se puede concluir de manera genérica que los resultados presentados en esta tesis contribuyen a proporcionar unas herramientas básicas que permitirán diseñar unas medidas de reducción de PM en origen mejores y más eficientes y, paralelamente, a predecir su funcionamiento. / Cambra López, M. (2010). Control of particulate matter emissions from poultry and pig houses [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8501 / Palancia

Los alojamientos ganaderos son una fuente importante de material particulado (“particulate matter”, PM) y bioaerosoles. Estas sustancias tienen un efecto perjudicial tanto para la salud humana y animal como para el medio ambiente. Para reducir los niveles de PM y bioaerosoles en alojamientos ganaderos es necesario conocer el origen de los mismos y los factores que afectan a su generación y suspensión en el aire. Esta Tesis Doctoral aborda aspectos relacionados con la concentración, origen y propiedades físicas, químicas y biológicas del PM en el aire de granjas de conejos y aves, su relación con los bioaerosoles patógenos y técnicas para reducirlos. Este trabajo pretende contribuir a paliar los efectos negativos de estas sustancias tanto en el interior de los alojamientos ganaderos como en el exterior. Los objetivos específicos planteados en la presente Tesis Doctoral fueron: i). caracterizar la morfología y la composición química del PM de distintos tamaños así como la concentración de bacterias en el aire de granjas de conejos, ii). cuantificar la concentración y emisión del PM de distintos tamaños en el aire e identificar las principales actividades que contribuyen a la generación del PM en granjas de conejos, iii). evaluar la distribución espacial de bacterias aerobias mesófilas en el aire durante un ciclo de producción de broilers y examinar su relación con la concentración y evolución del PM, iv). evaluar y comparar diferentes técnicas para muestrear y detectar el patógeno Salmonella spp. en el aire de granjas de broilers y v). evaluar la aplicación de desinfectantes en el aire como medida de reducción de los bioaerosoles en granjas de gallinas ponedoras con especial atención al patógeno Mycoplasma gallisepticum. Los resultados de esta Tesis indican que en los alojamientos avícolas y cunícolas se generan y emiten cantidades importantes de PM y bioaerosoles, por encima de los valores límite de exposición que marca la Directiva 2008/50/CE relativa a la calidad del aire ambiente y a una atmósfera más limpia en Europa, sobre todo en granjas de aves. Estas sustancias deben ser controladas y reducidas para proteger el medio ambiente, la salud y bienestar de las personas y animales. En alojamientos cunícolas, el PM mostró una morfología y composición química compleja, siendo las partículas irregulares y angulosas, ricas en S, Ca, Mg, Na y Cl, las más abundantes. La concentración de bacterias aerobias mesófilas en el aire por metro cúbico varió entre 3,1x103 y 1,6x106 unidades formadoras de colonia (UFC). Las principales fuentes generadoras de PM fueron la piel, el pienso y las heces provenientes de las actividades de limpieza de la nave, sobre todo de barrer y de los propios animales. La concentración media de PM10 (partículas de 10 μm de diámetro o inferior) fue 0,08±0,06 mg/m3 para conejos de cebo y 0,05±0,06 mg/m3 para conejas y la concentración media de PM2,5 (partículas de 2,5 μm de diámetro o inferior) fue 0,01±0,02 mg/m3 para conejos de cebo y 0,01±0,04 mg/m3 para conejas. Las emisiones variaron entre 6 y 15 mg/plaza/día para PM10 y entre 0,2 y 3,0 mg/plaza/día para PM2,5. En alojamientos de broilers, la concentración de bacterias varió entre 3,0 y 6,5 log UFC/m3. La mayoría de bacterias se asociaron con partículas entre 3,3 y más de 7,0 μm de diámetro obteniéndose una correlación positiva entre las concentraciones de PM10 y PM2,5 y las de bacterias. Respecto a la detección de patógenos en el aire, no se detectó Salmonella spp. cultivable en una explotación de broilers infectados experimentalmente mediante el uso de borboteadores de aire y técnicas de cultivo tradicional. No obstante, se detectó este patógeno en el aire mediante impactación y técnicas moleculares. Por lo tanto, no se recomienda el uso de borboteadores y técnicas de cultivo para la detección y/o cuantificación de Salmonella spp. cultivable en el aire. En alojamientos de gallinas, la concentración media de PM10 fue 0,55±0,38 mg/m3 y 0,02±0,03 mg/m3 para PM2,5. La concentración de bacterias varió entre 4,1 y 5,7 log UFC/m3. La aplicación de un desinfectante químico de amplio espectro en el aire no fue efectiva ni para reducir los niveles de bacterias aerobias mesófilas en el aire ni de Mycoplasma spp. Es necesario estudiar diferentes productos, dosis o técnicas de aplicación. En su conjunto, los resultados presentados en esta Tesis Doctoral proporcionan una información útil sobre el PM y los bioaerosoles en el aire de alojamientos ganaderos, que permitirá diseñar e implementar medidas de reducción prácticas y eficaces que mejoren la calidad del aire en los alojamientos ganaderos y reduzcan su emisión al exterior. / Adell Sales, E. (2014). Material particulado y bioaerosoles en el aire de granjas de aves y conejos: cuantificación, caracterización y medidas de reducción [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/44231 / TESIS

[pt] As emissões de combustíveis fósseis derivados do petróleo têm um impacto significativo no meio ambiente, nas mudanças climáticas, na poluição do ar e outros. Por isso, existe um grande interesse por fontes alternativas de energia, principalmente aquelas que podem reduzir as emissões de poluentes atmosféricos. Este trabalho teve por objetivo avaliar os perfis das concentrações de poluentes regulamentados (material particulado e CO2) e não regulamentados (benzeno, tolueno, etilbenzeno, xilenos, HPA, hidrocarbonetos alifáticos, aldeídos e metais) originados da queima de diferentes combustíveis em um motor estacionário do ciclo diesel e verificar os possíveis efeitos toxicológicos utilizando células epiteliais brônquica. Os combustíveis utilizados foram: mistura binária diesel com 5 por cento de biodiesel (B5), biodiesel de soja (B100), biodiesel de soja aditivado (B100 adt) e etanol aditivado. Para obter uma maior confiabilidade dos resultados realizou-se a verificação do método para a determinação de monoaromáticos e aldeídos por meio de cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (CG-DIC) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), respectivamente. O MP foi determinado por gravimetria, Os HPA associados ao MP foram determinados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (CG-EM), hidrocarbonetos alifáticos (HA) por CG-DIC e metais foram analisados por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Os perfis das concentrações foram avaliados considerando: o tempo de queima de combustível (15, 30 e 60 min) e, o tempo de armazenamento (7, 14 e 21 dias) a 40 graus Celsius, para avaliar os processos oxidativos que podem ocorrer durante o armazenamento, especialmente no caso do biodiesel. A operação do motor quando ele ainda está frio, por exemplo, em 15 minutos, apresentou maior emissão de MP, benzeno e etilbenzeno para o biodiesel de soja (B100) em comparação com a mistura de diesel com 5 por cento de biodiesel (B5). O estudo dos perfis das concentrações dos compostos mono aromáticos, hidrocarbonetos alifáticos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) mostraram resultados semelhantes aos descritos na literatura, em que o combustível B5 emiti mais poluentes do que o biodiesel. No entanto, comparando alguns poluentes individualmente, as emissões de benzeno e etilbenzeno foram maiores para B100 e B100 adt. O B5 apresentou o maior perfil de concentração para a soma HPA na fase gasosa do que na forma particulada em períodos de funcionamento do motor mais longos. O tempo de armazenamento reduziu as emissões de MP em 40 por cento para B100, 20 por cento para B100 adt e 3 por cento para B5. Em relação à concentração de compostos aromáticos, a redução foi de aproximadamente 60 por cento desses poluentes para B100 e B100 adt. A menor emissão de poluentes foi durante a queima do etanol aditivado. / [en] The emissions of fossil fuels derived from oil have a significant impact on the environment, climate change, air pollution, and others. Therefore, there is great interest in alternative energy sources, especially those that can reduce emissions of air pollutants. The aim of this study was the evaluation of concentration profiles of criteria pollutants, particulate matter (PM) and CO2 and unregulated pollutants (i.e., benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), aliphatic hydrocarbons, aldehyde and metals) originated from burning of different fuels: The evaluated fuels were the binary mixture of fossil diesel with 5 percent biodiesel (B5), biodiesel soybean (B100), additivated biodiesel soybean (B100 adt) and additivated ethanol using a stationary diesel engine cycle, operating at the speed of 1800 rpm and 0 percent load. For a larger reliability of results, the method validation for determination the monoaromatic and aldehydes by gas chromatography flame ionization detection (GC-FID) and high-performance liquid chromatography (HPLC), respectively. PM mass was determinate by gravimetry, PAH associated to the PM were determined by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS), aliphatic hydrocarbons were determined by GC-FID, and metals were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The concentration profiles were evaluated considering: 1) burning time (15, 30, and 60 minutes) and; 2) storage time (7, 14, and 21 days) at 40 Celsius Degrees to evaluate the oxidative processes that occur during storage, especially for biodiesel. When it is still cold (i.e., 15 minutes), the operation of the engine showed negative effect on particulate matter (PM), benzene, and ethylbenzene emissions for B100 compared to B5. In this study, the concentration profiles of the monoaromatic, aliphatic hydrocarbons, and PAH showed similar results to those reported in the literature, where B5 fuel emits more pollutants than pure biodiesel. However, comparing some pollutants individually, the benzene and ethylbenzene emissions were higher for B100 and B100 adt. For long engine operation periods, B5 showed the highest concentration profile for the PAH sum in the gaseous in comparison to PAH sum in the particulate phase. The storage time reduced the PM emissions in 40 percent (B100), 20 percent (B100 adt), and 3 percent (B5). Regarding the concentration of aromatics, the reduction was circa 60 percent for B100 and B100 adt. The lowest emission of pollutants was observed for additived ethanol burning.