Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-06-02T22:45:03Z No. of bitstreams: 1 CynthiaGabriellaCunhaDaSilvaSoares_DISSERT.pdf: 2870039 bytes, checksum: 0a6d737e1a73e74bce478efa0dd78957 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-06-09T19:22:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CynthiaGabriellaCunhaDaSilvaSoares_DISSERT.pdf: 2870039 bytes, checksum: 0a6d737e1a73e74bce478efa0dd78957 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-09T19:22:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CynthiaGabriellaCunhaDaSilvaSoares_DISSERT.pdf: 2870039 bytes, checksum: 0a6d737e1a73e74bce478efa0dd78957 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Para compreender os processos de emiss?o de poluentes para a atmosfera, assim como consequentes transforma??es qu?micas e eventual contamina??o da atmosfera, ? importante monitorar o ar buscando identificar e quantificar as diferentes esp?cies qu?micas presentes, principalmente em ?reas influenciadas pela a??o do homem, atrav?s das atividades industriais, transporte e gera??o de energia. Estes setores geram emiss?es massivas de gases e material particulado para a atmosfera. Este trabalho teve como objetivo caracterizar o material particulado suspenso no ar em um local representativo do Vale do A?u exposto, entre outros, a emiss?es de queima de biomassa, onde foi quantificado o material particulado total atrav?s de an?lise gravim?trica, e a composi??o qu?mica e a an?lise morfol?gica do material particulado foi feita atrav?s da Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV) equipada com detectores de Energia Dispersiva de Raios-X (EDS). A coleta das amostras foi realizada no Instituto Federal de Educa??o Ci?ncias e Tecnologia do Rio Grande do Norte, campus Ipangua?u, por um per?odo de dois meses (25/05/2016 ? 25/06/2016 e 01/11/2016 ? 30/11/2016), cada m?s referente ? esta??o seca e ?mida, respectivamente. Para a coleta foram utilizados dois amostradores, um de material particulado grosso (AGV-MP10) e outro de part?culas totais em suspens?o (HANDI-VOL). As coletas foram realizadas de acordo com as Normas da Associa??o Brasileira de Normas T?cnicas (ABNT), descrita para o Amostrador de Grande Volume (AGV) e para Part?culas Totais em Suspens?o (PTS). Posteriormente realizou-se an?lise de gravimetria durante a qual foi realizado o c?lculo de concentra??o desse material atrav?s da diferen?a entre a massa do filtro antes e ap?s a coleta. Os resultados mostram que as m?dias di?rias de concentra??o de massa do MP10 para o m?s de junho variaram de 10,13 a 86,48 ?g/m3. J? as concentra??es m?dias di?rias de PTS variaram de 29,86 a 146,05 ?g/m3 no per?odo de junho, em novembro essas concentra??es variaram de 44,37 a 81,25 ?g/m3. Os resultados das concentra??es dos poluentes foram relacionados estatisticamente com vari?veis meteorol?gicas para obter rela??o sobre os efeitos dessas vari?veis na concentra??o desses poluentes. A partir da an?lise por MEV (EDS), foi poss?vel identificar part?culas com forma de aglomerados, esf?ricas e placas, com os elementos qu?micos com maior concentra??o presentes nos filtros sendo: S, K, Si, Al, Cl, Fe, Ba, Ca, Na, Mg e Zn. Finalmente, foram feitas simula??es para identificar a origem deste material particulado, usando o modelo de retro-trajet?rias HYSPLIT. / To understand the emission processes of pollutants to the atmosphere, as well as their chemical transformation and, consequently, eventual contamination of the atmosphere ,monitoring is important to seek identifying and quantifying the present different chemical species, mainly in the anthropogenically influenced areas influenced by industrial and transportactivities, and generation of energy. These sectors produce massive emissions of gases and particulate matter into an atmosphere. This work aimed at characterizing the suspended particulate material at a representative location of the A?u Valley exposed, among others, to biomass burning emissions, where total particulate matter was analyzed through gravimetric analysis, and chemical and morphological analysis of the particulate material were assessed through Scanning Electron Microscopy (SEM) equipped with X-ray Dispersive Energy (EDS) detectors. Sampling was carried out by the Institute of Science and Technology of Rio Grande do Norte, Campus Ipangua?u, for a period of two months (May 25, 2016 to June 26,2016 and November 1-30, 2016), each month referring to the dry and humid season, respectively. Two samplers were used: one for coarse particulate matter (HVS-MP10) and one for Total suspended Particulate Matter (HANDI-VOL). Samples were taken according to the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT), describing the High Volume Sampler (HVS) and Total Suspended Particles (PTS). Subsequently, the gravimetric analysis was carried out, where the concentration of material was calculated through the difference between the filter massbefore and after collection. The results show that average daily PM10 mass concentrations for the month of June ranged from 10.13 to 86.48 ?g/m3. Mean daily mass concentrations of PTS varied from 29.86 to 146.05 ?g/m3 in June, while in November mass concentrations ranged from 44.37 to 81.25 ?g/m3. The pollutants concentration results were statistically related to meteorological variables to obtain a relation of the effects of those variables on pollutant concentrations. By the SEM analysis, it was possible to identify particles in agglomerated, spherical, and plaque formats. The major chemical elements of the collected samples were: S, K, Si, Al, A, S, K, Si, Al, Cl, Fe, Ba, Ca, Na, Mg and Zn. Finally, simulations of the area of origin of this particulate material were performed by using the HYSPLIT backward trajectory model.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Entre 06/08/11 e 25/02/12 foram obtidas séries temporais contínuas de intensidade e direção das correntes e intensidade do eco ao longo de toda a coluna dágua, e medições, de temperatura e pressão, próximas ao fundo, na região adjacente ao canal de acesso à baía de Sepetiba (230'16.5"S e 4359'29.4"W, profundidade local de aproximadamente 25 m) através da utilização de um perfilador acústico ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), modelo WorkHorse BroadBand Sentinel (600 kHz, Teledyne-RDI). A partir dos dados adquiridos, observou-se a existência de correntes intensas próximo ao fundo (até 1,02 m/s), principalmente durante os períodos de enchente sob condições de sizígia, que são fortemente influenciadas pela orientação do canal de navegação. A análise das séries temporais das componentes da velocidade mostraram, em conformidade ao relatado por alguns autores, que esta é uma baía cuja circulação é fortemente influenciada pela dinâmica da maré sendo M2, M4, M6 e M8 as principais componentes harmônicas que atuam no sistema. Além disso, observou-se significativa assimetria da maré, sendo os períodos de enchente consideravelmente mais curtos e associados às correntes mais intensas, o que permite concluir que no setor investigado da baía de Sepetiba há dominância de enchente. Outra característica interessante da área de estudo relaciona-se à observação de que ventos intensos de S-SO são responsáveis pelo empilhamento de água no interior da baía, sendo que altura do nível da superfície da água apresenta relação direta com as variações da pressão atmosférica local. Em diversos períodos, quando há atuação de ventos de E-NE é possível encontrar Água Central do Atlântico Sul (ACAS) no interior da baía de Sepetiba, desde a sua entrada principal até as adjacências da ilha Guaíba. Além disso, foram identificadas diversas oscilações de baixa frequência que puderam ser associadas à variação da pressão atmosférica. Oscilações de alta frequência foram associadas à dinâmica da maré, a co-oscilações da maré e ao vento. Em relação à concentração de Material Particulado em Suspensão (MPS), durante os períodos de sizígia foram registradas as maiores concentrações material particulado na coluna dágua. Durante os períodos de sizígia, o fluxo de MPS é mais pronunciado do que durante as quadraturas, sendo que, independente do período da maré, o fluxo cumulativo de material particulado em suspensão é dirigido para o interior da baía de Sepetiba. Considerando o alinhamento dos vetores de velocidade em conformidade a direção preferencial do canal de navegação, tem-se que o fluxo cumulativo de MPS varia entre dirigido para SE na região próxima ao fundo, a dirigido para NE próximo ao topo da coluna dágua, o que sugere a deflexão do movimento das correntes em consequência do atrito. Ao longo de um dia, o fluxo do material particulado é mais pronunciado durante as enchentes, quando há aumento das tensões cisalhantes que atuam sobre o leito da baía redisponibilizando para a coluna dágua o material que estava depositado no fundo. / Between August 6, 2011 and February 25, 2012, continuous time series of water column current speed and direction, echo intensity, as well as nearbed pressure and water temperature were obtained in a station located at the rim of Sepetiba bay main access channel (230'16.5"S and 4359'29.4"W, local depth 25 m). The data set was recorded by a 600 kHz WorkHorse BroadBand Sentinel Acoustic Doppler Current Profiler (Teledyne-RDI). Strong flood currents (up to 1.02 m/s) were documented in the nearbed area, particularly under springtide conditions. It was observed that channel orientation strongly influence current direction. The analysis of the alongchannel current velocity component substantiated previous claims that tides strongly control Sepetiba bay circulation. The main tidal harmonic components that were identified through spectral analysis are M2, M4, M6 and M8. Moreover, tides are strongly asymmetric: floods are up to 2 hours shorter than ebbs and are associated with the strongest flows. For this reason, it was concluded that at least in the sector that was monitored during this study, Sepetiba bay is a flood-dominated environment. Another interesting observation is that under the influence of strong S-SW winds, water gets piled up inside the bay and water level is directly related to the local atmospheric pressure variability. In several occasions, under E-NE winds, South Atlantic Central Water (SACW) was observed inside Sepetiba bay, extending from its entrance up to the Guaíba island area. Furthermore, several low frequency oscillations could be related to atmospheric pressure oscillations. On the other hand, higher frequencies could be associated with tides, tidal co-oscillations and local winds. Suspended Particulate Matter (SPM) concentration, which was quantitatively determined from the corrected echo intensity signal, exhibited higher values throughout the water column during springtide conditions. The cumulative SPM flux was predominantly directed towards the bay, except close to the bottom, where the lowest measurement, at 2.2 mab, was directed to the shelf. This pattern of cumulative SPM flux, that rotates from going toward the southeast close to the bottom to the NE close to the water surface, suggests the occurrence of current deflection due to shear. When looked into the time scale of a complete tidal cycle (13 hours) SPM fluxes are larger during floods, when higher shear stresses resuspend and redistribute SPM throughout the water column, whereas during ebbs higher concentrations are more limited to the nearbed area, particularly under neap tide conditions.

Durante a montagem de uma resposta inflamatória, um estímulo reconhecido como um fator de perigo desencadeia a supressão de melatonina noturna pela pineal e a indução da produção em monócitos. A poluição atmosférica é um dos maiores fatores de risco à saúde da população urbana. Neste estudo in vivo, a exposição aguda aos poluentes do ar gera um estresse oxidativo pulmonar, deflagra uma resposta inflamatória a partir da ativação da via de sinalização do NF-κB, do aumento das moléculas de adesão PECAM e ICAM e da sintase de óxido nítrico induzida (iNOS), bem como de citocinas inflamatórias. A medida que o tempo de exposição à poluição progride, a concentração plasmática noturna da melatonina se reduz em 39 %, enquanto que a pulmonar aumenta 55%. Tanto as enzimas AA-NAT e ASMT envolvidas na biossíntese da melatonina, quanto as enzimas antioxidantes SOD, CAT e GPx tem suas expressões gênicas no pulmão duplicadas, bem como suas atividades aumentadas. Os mRNAs das enzimas antioxidantes SOD e CAT pulmonar foram reduzidos a partir do bloqueio dos receptores MT1 e MT2. Tais resultados fundamentam ações farmacológicas que protejam ou revertam os efeitos lesivos gerados pela poluição atmosférica através do eixo imune-pineal tendo a melatonina como um agente terapêutico. / During assembly of an inflammatory response a stimulation recognized as a risk factor triggers the suppression of nocturnal pineal melatonin and by inducing the production in immunocompetent cells. Air pollution is one of the major risk factors to health of the urban population. In this in vivo study, acute exposure to air pollutants generates a pulmonary oxidative stress triggers an inflammatory response from the signaling pathway of activation of NF-κB, the increase in adhesion molecules PECAM and ICAM and nitric oxide synthase induced (iNOS) as well as inflammatory cytokines. As time progresses exposure to pollution, nocturnal plasma melatonin concentration is reduced by 39%, while the lung increases by 55%. Both AA-NAT enzymes and ASMT involved in the biosynthesis of melatonin, as the antioxidant enzymes SOD, CAT and GPx has its gene expression in lung duplicate, as well as its increased activities. The mRNAs of antioxidant enzymes SOD and CAT lung were reduced from blocking the MT1 and MT2 receptors. These results support pharmacological actions to protect or reverse the harmful effects caused by air pollution through the immune-pineal axis taking melatonin as a therapeutic agent.

Apesar da crescente mecanização, a queima da palha da cana-de-açúcar no Estado de São Paulo ainda emite elevada carga de material particulado (MP) para a atmosfera. Este trabalho objetiva a caracterização química desse MP, para avaliar sua importância em termos ambientais e na saúde. Amostras de MP coletadas em Ourinhos e Araraquara apresentaram concentrações dos marcadores de queima de biomassa: levoglucosano (L), manosano (M) e galactosano (G), maiores e mais variadas nos períodos noturno e de safra, devido à maior intensidade das queimadas. As concentrações médias obtidas para amostragens de 24h (ng m-3; n=73) foram de: L=116±82, M=16,4±14,7 e G=10,7±9,3. Levoglucosano foi determinado predominantemente em partículas finas (58-89%), enquanto os outros dois anidroaçúcares tiveram distribuição mais homogênea. A correlação linear entre L e K+ foi fraca, e a razão L/K+ foi menor que na Amazônia, indicando a presença de partículas de solo. A razão L/M (9±5; n=105) reforça a importância da queima de cana-de-açúcar na formação do MP, e pode ser útil para a caracterização do tipo de biomassa queimada e do processo de combustão. No estudo de especiação química foi identificado que os n-alcanos variaram de 0,24 a 118 g m-3, sendo as razões de diagnóstico aplicadas aos homólogos n-alcanais, n-alcanonas, n-alcanóis e ácidos n-alcanóicos decisivas para comprovar que a queima de biomassa foi a fonte dominante de MP para a atmosfera. A soma das concentrações dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nas amostras variou de 2 a 39 ng m-3, sendo o reteno o mais abundante (14-84%). Para quatro das seis amostras de safra analisadas, o índice benzo(a)pireno equivalente foi superior (2,3; 1,9; 1,6 e 1,1 ng m-3) ao valor limite recomendado pela Organização Mundial da Saúde (1,0 ng m-3), demonstrando que a queima da cana-de-açúcar pode emitir concentrações preocupantes de compostos com potencial carcinogênico e mutagênico. A emissão de compostos orgânicos para atmosfera foi de até 123 µg m-3 na safra e 0,82 µg m-3 na entressafra. As maiores concentrações de compostos polares foram observadas em amostras de safra, porém, em termos percentuais, a proporção de n-alcanos chegou a 96%. No entanto, em termos absolutos, a massa de carbono orgânico solúvel emitida foi maior na safra. A soma das concentrações dos açúcares quantificados por CG-EM correspondeu de 26 a 78% do açúcar total, indicando que a fração hidrofílica do MP pode ser maior que a determinada pelo fracionamento. O caráter hidrofílico do MP emitido durante a queima de cana-de-açúcar pode influenciar na formação de núcleos de condensação de nuvens e no regime de chuvas regional. / Although there is an increasing mechanization of the sugar cane harvesting practice in São Paulo State (SP), the emission of particulate matter (PM or aerosol) to the atmosphere due to leaf burning is still high. The aim of this work is to perform a chemical characterization of this atmospheric aerosol to evaluate its importance related to environmental and health issues. The concentrations of the biomass burning markers: levoglucosan (L), mannosan (M) and galactosan (G), determined in the aerosol samples collected in Ourinhos and Araraquara (SP), were higher and more variable in the night samples and during the harvest period, when most of the biomass burning activities occurs. The average concentrations (ng m-3) for samples collected during 24h (n=73) were: L=116±82, M=16.4±14.7 and G=10.7±9.3. Levoglucosan was found predominantly in fine particles (58-89%), while the other two anhydrosugars had a more homogeneous distribution. The linear correlation between L and K+ was weak, and the L/K+ ratio was smaller than the one found in the Amazon, indicating the presence of soil re-suspension particles. The L/M ratio (9±5; n=105) strengthen the evidence that sugar cane leave burning was the main source of the regional aerosol. This ratio can be useful to characterize the type of biomass that is being burnt and the process of combustion. In the chemical speciation study, it was identified that n-alkanes ranged from 0.24 to 118 g m-3. The diagnostic ratios applied to the n-alkanals, n-alkanones, n-alkanols and n-alkanoic acids homologous series were vital to prove that the biomass burning was the dominant source of aerosols to the atmosphere. The sum of the concentrations of the polycyclic aromatic hydrocarbons in the samples ranged from 2 to 39 ng m-3, and retene was the most abundant (14-84%). Four out of six samples of aerosol samples from the harvest period analyzed, had the benzo(a)pyrene equivalent index (2.3; 1.9; 1.6 and 1.1 ng m-3) higher than the limit recommended by the World Health Organization (1.0 ng m-3), demonstrating that sugar cane burning can emit unsafe concentrations of compounds with carcinogenic and mutagenic potential. The emission of organic compounds to the atmosphere was up to 123 µg m-3 in the harvest period, compared to 0.82 µg m-3 in the non-harvest period. The largest concentrations of polar compounds were observed in samples from the harvest period, however, in percentage terms, the proportion of n-alkanes (non-polar) reached 96%. Nevertheless, in absolute terms, the mass of soluble organic carbon emitted was larger in the harvest period. The sum of the sugars concentrations quantified by gas chromatography in this work corresponded from 26 to 78% of the total sugar content, indicating that the hydrophilic fraction of the aerosol can be larger than that determined using the fractionation method. The hydrophilic character of the aerosol emitted during the sugar cane burning may affect the formation of cloud condensation nuclei and the regional rain pattern.

Os derivados nitrados e oxigenados de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, nitro-HPA e oxi-HPA, podem ser encontrados no material particulado atmosférico e são provenientes da queima de combustíveis fósseis e biomassa, ou de reações dos HPA com gases atmosféricos. Determinados nitro-HPA e oxi-HPA apresentam mutagenicidade mais elevada do que a dos seus HPA precursores. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os níveis de nitro-HPA e oxi-HPA nos extratos orgânicos do material particulado atmosférico das cidades de São Paulo, Araraquara, Paulínia e Piracicaba, durante períodos com e sem a queima da palha da cana-de-açúcar, verificar a possível existência de transporte de poluentes entre as regiões estudadas e determinar a mutagenicidade do material particulado. O material particulado atmosférico foi coletado em amostrador de grande volume com filtro de fibra de quartzo e extraído em Soxhlet. Os extratos foram submetidos à separação por HPLC, obtendo as frações de HPA, nitro-HPA e oxi-HPA, as quais foram analisadas por GC-MS. Tanto as frações como os extratos brutos foram submetidos a determinações gravimétricas e testes biológicos. Os nitro-compostos específicos, 1-nitropireno (1-NPir), 3-nitrofluoranteno (3-NFlt) e 6-nitrocriseno (6-NCri), para os quais há disponibilidade de padrões, foram analisados sendo que o 6-NCri não foi detectado em nenhuma amostra. Os níveis dos nitro-HPA encontrados (concentração máxima = 0,86 ngm-3) foram similares aos níveis reportados na literatura para diferentes cidades do mundo e o 3-NFlt apresentou níveis mais altos do que o 1-NPir em todas as amostras. Dentre os sítios estudados, São Paulo apresentou, em geral, níveis mais altos do que Araraquara, Piracicaba e Paulínia, apesar das concentrações altas de material particulado encontradas nesses três sítios. Em todos os sítios estudados houve um aumento nos níveis dos nitro-HPA no inverno, e não foi possível verificar se as emissões provenientes da queima da palha da cana-de-açúcar contribuem para os níveis desses poluentes. Na cidade de São Paulo, sítio mais estudado, foi observada uma variação sazonal evidenciada pelo aumento dos nitro-HPA no inverno de 2002. Níveis similares de nitro-HPA foram observados nos invernos de 2001 a 2004, exceto em 2003, onde os níveis foram mais altos devido provavelmente ao período longo de estiagem e às condições meteorológicas favoráveis à estagnação dos poluentes. Relacionando-se os níveis dos nitro-HPA com as trajetórias das massas de ar verificou-se um possível transporte de poluentes de uma região para outra em um único caso, de um total de 15. Dentre os oxi-HPA identificados (5H-fenantro(4,5-bcd)pirano-5-ona, 1-ácido fenantrenocarboxílico, 4H-ciclopenta(def)criseno-4-ona, 9,10-antracenodiona e benzantrona) a 9,10-antracenodiona e a benzantrona são comprovadamente mutagênicos. A benzantrona foi a mais freqüentemente encontrada nas amostras. Os níveis mais altos de oxi-HPA foram encontrados nas amostras de Araraquara e Piracicaba. Por final, pode-se concluir também, que as mutagenicidades das frações nitro- e oxi-HPA são as principais responsáveis pela mutagenicidade do extrato bruto, uma vez que a mutagenicidade das frações HPA praticamente não contribuiu para a mutagenicidade total. / Nitrated and oxygenated derivatives of polycyclic aromatic hydrocarbons, nitro-PAH and oxi-PAH, can be found in the atmospheric particulate matter from the combustion of fossil fuel and biomass or as result of PAH reactions with atmospheric gases. Some nitro-PAH and oxi-PAH compounds present higher mutagenicity than their parent PAH. The objective of this research was to evaluate the nitro- and oxi-PAH levels in organic extracts of atmospheric particulate matter collected at the cities of Sâo Paulo, Araraquara, Piracicaba and Paulinia, over periods with and without sugar cane burning, to analyze the possible transport of pollutants at these regions and to determine the mutagenicity of the particulate matter . The atmospheric particulate matter was collected by high volume sampler over quartz fiber filter and extracted with soxhlet. Extracts were submited to HPLC to obtain PAH, nitro-PAH and oxi-PAH fractions, which were analyzed by the GC-MS. Both fractions and extracts were subjected to gravimetric determinations and biological tests. Specific compounds, 1-nitropyrene (1-NPir), 3-nitrofluoranthene (3-NFlt) and 6-nitrocrisene (6-NCri) were analyzed and only 6-NCri was not detected in any of the samples. The determined levels of nitro-PAH (maximum concentration = 0,86 ngm-3) were similar to that reported in the literature for other cities of the world. In all samples, the 3-NFlt level was higher than that of 1-NPir. Among the studied areas, São Paulo presented, in general, higher levels than Araraquara, Piracicaba and Paulinia, despite the high concentration of particulate matter found at these areas. All the studied sites presented higher levels of nitro-PAH during the winter, and it was not possible to verify if the emissions of sugar cane burning contribute to the levels of these pollutants. An increase of the nitro-PAH during the winter of 2002 was observed in São Paulo, the more deeply studied site, showing a seasonal variation. Similar levels of nitro-PAH were observed in the winter of 2001, 2002 and 2004. In 2003, the levels were even higher probably due to the long period without rain and favorable meteorological conditions to the stagnation of pollutants. Relating the nitro-PAH levels with the air masses trajectories, it was observed that the pollutants were transported from a region to another in only one out of the 15 studied cases. Among the oxi-PAH identified (5H-phenanthro(4,5-bcd)pyran-5-one, 1-phenanthene carboxylic acid, 4H-ciclopenta(def)crisene-4-one, 9,10-anthracenedione and benzanthrone), the 9,10-anthracenedione and benzanthrone are mutagenic and were found in the most of the samples. Finally, the mutagenicity of the nitro-PAH and oxi-PAH fractions accounted for the mutagenicity of the organic extract, due to the fact that the mutagenicity of the PAH fractions was very low and its contribution to the total mutagenicity was negligible.

Entre os componentes orgânicos do material particulado atmosférico, os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos tem importância pois além de responder positivamente a testes de mutagenicidade como os que utilizam a Salmonella typhimurium, fornecem informações sôbre a origem e a reatividade atmosférica. Em particular os isômeros do nitropireno e nitrofluoranteno são indicadores da poluição veicular (1-nitropireno é emitido diretamente por motores a diesel) ou relacionam-se a reatividade fotoquímica (2-nitrofluoranteno e 2-nitropireno são formados na fase gasosa pela reação dos HPAs precursores com NO2 e radicais OH e NO3). Este estudo teve o objetivo de identificar e quantificar os nitro-HPAs visando a avaliação da contribuição antropogênica e fotoquímica nos estudos dos processos responsáveis pela presença destes nitroarenos na atmosfera em sítios com diferentes características, comparando resultados obtidos nos centros urbanos (emissões diretas) e na floresta Amazônica (possível emissão durante a queima da biomassa). Paralelamente foi avaliada a ocorrência dos HPAs e dos hidrocarbonetos alifáticos saturados. Estes forneceram informações sôbre as principais fontes de emissão dos particulados nos vários sítios, a contribuição relativa das emissões naturais e antropogênicas e o tempo de residência das partículas. Na primeira fase do estudo foi desenvolvida uma metodologia para a separação dos nitro-HPAs, dos hidrocarbonetos alifáticos, HPAs e HPAs oxigenados que são particularmente abundantes no material particulado emitido pelos veículos e durante as queimadas. Esta metodologia foi testada e aperfeiçoada na Itália sôbre amostras coletadas em 3 sítios diferentes por amostradores de grande volume. Após a extração em Soxhlet, foi desenvolvido um método de extração líquida mais simples e rápida que as recentemente publicadas metodologias de separação, baseadas em colunas de alumina básica. A boa separação das classes de compostos mostrou que a metodologia desenvolvida foi adequada para determinação posterior dos HPAs, nitro-HPAs e oxi-HPAs em amostras de composição complexa como aquelas de origem natural, antropogênica e fotoquímica, típicas da Amazônia e São Paulo, que foram posteriormente analisadas. / A detailed knowledge of the organic components of the atmospheric suspended particulate matter is extremely useful for assessing the photochemical reactivity of the atmosphere, long-range transport of polluted air masses and the relative contribution of natural and anthropogenic sources to the total amount of organic matter that can be introduced into man\' s body. Among the organic species is very important the knowledge of the levels reached by nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons (nitro-PAH) in general, and particularly nitrofluoranthene (NF a) and nitropyrene (NPy) isomers since these compounds not only provides information on the extent to which anthropogenic sources can contribute to suspended particulate matter but it is also useful for evaluating the photochemical processes occurring in the atmosphere. The possibility to use nitrofluoranthene and nitropyrene as indicators of biogenic emission and photochemical smog pollution associated with the observation that one of them (l-nitropyrene) is directly emitted by vehicular sources whereas the others (2-NFa and 2-NPy) are formed by gas-phase reactions of their parent PAH with OH and N03 radicals in the presence of N02. Another important reason for monitoring nitro-PAH is that they positively respond to mutagenicity tests performed with Salmonella typhimurium Strain TA 98 carried out without activation. This work had the aim of identify and quantify the nitro-PAH to evaluate the anthropogenic and photochemical contribution and study the main processes risponsible for the presence of these nitroarenes in the atmosphere in sites of differents characteristics, comparing the results of urban sites (direct emissions) to the forest sites. It is also important to know the particulate matter composition with respect to n-alkanes and PAH associated with the particulate matter because they provide indication on the main sources contributing to airbome particles, the reI ative contribution of natural vs. man-made emission and the aging of the particles. In the first part of this work a methodology to separate the nitro-PAH from the n-alkanes, PAH and oxy-PAH which are particularly abundant in the particulate matter emitted by the vehicles and during the biomass burning was developed. This new methodology has been tested and improved in Italy on samples from three different sites collected on Hi-vol filters which were submited to Soxhlet extraction and then purified by a new liquid-liquid extraction method which is simpler and faster than the recently published basic alumina based purification procedure. The results indicate the new methodology was suitable to determine the PAH, nitro-PAH and oxy-PAH in samples of complex composition as those from Amazon Basin and São Paulo City which were analysed later.

Neste trabalho foram estudadas as influências sazonais sobre as concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e n-alcanos no material particulado MP10, em novembro de 2001 a junho de 2002 (n = 23), e entre abril de 2003 e maio de 2004 (n=31), em continuidade aos estudos realizados no inverno de 2000 na RMSP. Todas as coletas do aerossol atmosférico ocorreram no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, situado na Cidade Universitária, na região oeste da cidade de São Paulo. Os parâmetros meteorológicos como temperatura, precipitação, umidade relativa, direção e velocidade do vento foram monitorados. Em média, nas estações mais frias foram obtidas as maiores concentrações de MP10, HPA e n-alcanos, em concordância com outros estudos. Os dados foram tratados com algumas ferramentas estatísticas, como análise de componentes principais e estudos das razões diagnósticas, sugerindo algumas fontes de emissões e apontando a emissão veicular como fonte majoritária destes poluentes atmosféricos. / The seasonal influences on the concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and n-alkanes in the particulate matter PM10 were studied in this work from November 2001 to June 2002 (n = 23), and between April 2003 and May 2004 (n=31), in continuity to the studies accomplished in the winter of 2000 in the metropolitan area of São Paulo (MASP). Atmospheric aerosol samples in this work were collected in an open area on the roof of the Department of Atmospheric Sciences of USP, located in the campus in the University of São Paulo, in the west area of the city of São Paulo. The meteorological parameters, as temperature, precipitation, relative humidity, direction and wind speed were monitored. On average, in the coldest stations they were obtained the largest concentrations of PM10, PAH and n-alkanes, in agreement with other studies. The data were treated with statistical tools such as Principal Component Analysis and studies of the diagnostic ratios, suggesting some sources of emissions and pointing the vehicular emission as majority source of these pollutant ones in the atmospheric.

A poluição atmosférica é um importante fator de risco à saúde humana, com maior vulnerabilidade em pessoas com doenças pré-existentes, idosos, crianças e fetos. A teoria da origem desenvolvimentista da saúde e doença se baseia em evidências que alterações no desenvolvimento fetal que podem levar a prematuridade, baixo peso ao nascer e predispor ao surgimento de síndrome metabólica, hipertensão e doenças renais na idade adulta. Há evidências também que alterações do ambiente intrauterino na gestação afetam o número de néfrons ao nascimento, o que predispõe à hipertensão na idade adulta. Estudos experimentais prévios comprovam que o ar de São Paulo apresenta uma concentração de poluentes capaz de desencadear, além de lesões cardio-respiratórias, alterações reprodutivas como baixo peso ao nascer e prematuridade. O objetivo deste estudo foi avaliar de maneira objetiva se a exposição aos níveis ambientais de poluição atmosférica no período gestacional tem o potencial de promover alterações de volume renal e número de glomérulos ao nascimento, o que, com base na teoria da origem fetal das doenças, poderia ser um fator predisponente para doenças renais e hipertensão no adulto. Para tanto, neste estudo, foram estudados rins fetos de camundongos Balb/c no 18º dia pós-concepção, expostos aos níveis ambientais de poluição do ar em São Paulo, em duas câmaras de exposição uma recebendo ar filtrado (F) e outra ar não filtrado (P). Os rins dos fetos foram avaliados morfologicamente por métodos estereológicos para estimativa do volume renal total e de cada compartimento (córtex e medula) e número de néfrons. A concentração do material particulado na câmara filtrada foi significantemente menor (71%, p<0.001) que na câmara não filtrada. O peso fetal e dos rins foi 30% menor no grupo NF em relação ao grupo F (p=0.007 e p=0,0112 respectivamente). iv Doutorado Nilsa Regina Damaceno-Rodrigues 2012 O córtex e a medula renais dos fetos do grupo NF apresentaram redução de volume: córtex: 4,46±0,55 x 2,44±0,79 (p=0,0003); medula: 2,35±0,43 x 1,24±0,61 (p=0,0034). O número absoluto de néfrons no rim dos fetos NF (3301,0±1720,8) foi significantemente menor (p=0,0082) que nos fetos F (7199,5±2023,5). Estes dados mostram que a exposição pré-natal aos níveis ambientais de poluição em São Paulo provoca uma alteração no desenvolvimento renal, que pode levar à doenças no adulto / Air pollution is an important risk factor to human health, with greater vulnerability in people with pre-existing diseases, elderly, children and fetuses. The theory of developmental origins of health and illness proposes that changes in fetal development that can lead to prematurity, low birth weight and predisposition to chronic diseases in adulthood. There is also evidence that changes in the intrauterine environment during pregnancy affect the number of nephrons at birth, which predisposes to hypertension in adulthood. Previous experimental studies show that the air of Sao Paulo has a concentration of pollutants that can trigger cardio-respiratory lesions and reproductive hindrances as low birth weight and prematurity. Our proposal was to evaluate objectively whether exposure to ambient levels of air pollution during pregnancy has the potential to promote changes in renal volume and number of glomeruli at birth, which could be a predisposing factor for adult renal illness and hypertension based on the theory of fetal origin of the disease. Therefore, in this study, we used kidneys of fetal Balb/c mice on day 18 post-conception (dpc), exposed to ambient levels of air pollution in Sao Paulo in two exposure chambers: one receiving filtered air (F) and other non-filtered air (P). The kidneys of the fetuses were morphologically evaluated by stereological methods for estimation of total renal volume and the volume of each compartment (cortex and medulla) and the number of nephrons. The concentration of particulate matter in the filtered chamber was significantly lower (71%, p<0.001) than in the unfiltered chamber. Fetal weight and kidney weight were 30% lower in the unfiltered chamber (p=0.007 and p=0.0112 respectively). The renal cortex and medulla of exposed fetuses showed volume reduction; cortex: 4.46 ± 0.55 x 2.44 ± Doutorado Nilsa Regina Damaceno-Rodrigues 2012 0.79 (p=0.0003); medulla: 2.35 ± 0.43 x 1.24 ± 0.61 (p=0.0034). The absolute number of nephrons in the kidney of exposed fetuses (3301,0±1720,8) was significantly lower (p=0.0082) when compared to the filtered air group (7199,5±2023,5). These data show that pre-natal exposure to ambient levels of air pollution in Sao Paulo entails changes in the development of the kidney, that can lead to illness in adult age.

O estudo avaliou a influência das árvores urbanas na manutenção da qualidade do ar e na melhoria da saúde pública, na cidade de São Paulo/SP. Para isso, essa dissertação apresenta três artigos, sendo o primeiro um artigo de revisão sistemática da literatura científica dos últimos 10 anos, contendo pesquisas que envolvem ao menos dois dos três temas: florestas urbanas, poluição do ar e saúde pública, de forma integrada. O segundo trabalho demonstra como a distribuição do solo urbano e as árvores urbanas, levantadas através de um Inventário Florestal, influenciam na qualidade do ar. O terceiro artigo discute o processo de urbanização e como o uso e ocupação do solo podem influenciar nos casos de Câncer de pulmão em idosos. As pricipais conclusões observadas são que as publicações da área vêm crescendo com o passar dos anos em revistas consideradas de alta qualidade científica, porém há uma carência de estudos que englobem os três grandes temas de forma integrada; Copa arbórea/arbustiva e Relvado podem ser utilizados como ferramentas eficientes na gestão pública, no combate à poluição por Material Particulado de 10&mu;m; áreas abertas de relvado, como praças, campos e jardins, assim como a presença de árvores, podem ser considerados como fatores que favorecem a saúde da população de idosos paulistanos, e são encontradas quando mais distantes do centro da cidade. / The study evaluated the influence of urban trees in maintaining air quality and improving public health in São Paulo. For this, this dissertation presents three articles, the first one is a systematic review of the scientific literature of the last 10 years, containing research involving at least two of the three themes: urban forests, air pollution and public health, in an integrated way. The second work demonstrates how the distribution of land use and urban trees, raised through a Forest Inventory, influence the quality of the air. The third article discusses the process of urbanization and how land use and land cover can influence the cases of lung cancer in old people. The main conclusions observed are that the publications have been growing over the years in journals considered of high scientific quality, but there is a lack of studies that encompass the three major matters in an integrated way; Arboreal / Shrub Cup and Grass can be used as efficient tools in the public management, in reduction of pollution by particulate matter of 10&mu;m; Open areas such as squares, fields and gardens, as well as the presence of trees, can be considered as factors that favor the health of the elderly population of São Paulo, and these environments are found when further away from the city center.

INTRODUÇÃO. Estudos epidemiológicos têm demonstrado que a exposição à poluição atmosférica está associada ao aumento de doenças cardiorrespiratórias. Trabalhos experimentais anteriores, utilizaram uretana para induzir a formação de nódulos pulmonares em camundongos e expor estes animais à poluição de \"mundo real\". Ou seja, os animais foram expostos a gases e partículas da mesma forma com que a população está exposta na cidade de São Paulo. Evidenciou-se então, o papel promotor e dose dependente da atmosfera poluída na progressão dos tumores de pulmão. Sabe-se que substâncias carcinogênicas como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), metais, ácidos graxos e aldeídos, estão presentes na fração particulada respirável da poluição (material particulado fino - MP 2,5), e a exposição prolongada a este último vem sendo considerada um risco para o desenvolvimento do câncer de pulmão. O objetivo deste estudo é verificar se a exposição crônica ao MP2,5 concentrado, a partir do ar ambiente da cidade de São Paulo, tem potencial carcinogênico. MÉTODOS. Foram utilizados 60 camundongos machos suíços (30g); e 60 AJ (20g), com quatro a seis semanas de vida. Os camundongos suíços foram pré-tratados com um carcinógeno completo, o ácido carbâmico (uretana-U), enquanto que os AJ receberam um carcinógeno iniciador 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridil)-1-butanona (NNK), por serem pré-dispostos ao desenvolvimento de tumores de pulmão. Em seguida todos os animais foram expostos no Concentrador de Partículas Atmosféricas Harvard ao MP 2,5 diariamente, por 2 horas, durante quatro meses. Cada linhagem foi dividida em quatro grupos (n=15 cada): 2 controles com salina e carcinógeno (CsS e CsU ou CajS e CajNNK) e 2 expostos com salina e carcinógeno (EsS e EsU ou EajS e EajNNK). Foi realizada a análise histopatológica dos pulmões, a contagem e classificação das lesões pulmonares encontradas. Foi feito estudo imunoistoquimico para p53 e PCNA. RESULTADOS. Os animais dos grupos expostos, em ambas as linhagens, apresentaram maior número de lesões neoplásicas. As médias de lesões (nódulos e hiperplasia) obtidas foram: CsU: 1,07( DP+ 1,54), CsSl: 0( DP+ 0), EsU: 2,57 ( DP+ 2,77) e EsS: 0,40 ( DP+ 1,12), com p < 0,001; CajNNK: 4,94( DP+ 3,54), CajS: 0,15( DP+ 0,37), EajNNK: 9,14 ( DP+ 7,70) e EajS:0,80 ( DP+ 1,93), com p<0,001. Não houve alterações para o p53 em ambas as linhagens e, apenas os grupos AJ controle e exposto NNK apresentaram diferença para o PCNA. CONCLUSÃO. A exposição crônica ao MP 2,5 proveniente da poluição atmosférica da cidade de São Paulo tem potencial para promover tumores em camundongos de duas linhagens diferentes, com ou sem o pré-tratamento por carcinógenos / INTRODUCTION. Epidemiological studies have shown that exposure to air pollution is associated with increased cardiorespiratory diseases. Previous experimental studies, we used urethane to induce lung nodule formation in mice and these animals exposed to pollution from \"real world.\" In these studies, animals were exposed to gases and particles in the same way that the population is exposed in the city of São Paulo. It was evident then, the role of promoter and dose dependent polluted atmosphere in the progression of lung tumors. It is known that carcinogens such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), metals, aldehydes and fatty acids, are present in the respirable fraction particulate pollution (fine particulate matter - PM2.5), and prolonged exposure to the latter has been considered a risk factor for the development of lung cancer. The objective of this study is to verify whether chronic exposure to PM 2.5 concentration from the air of the city of São Paulo, has carcinogenic potential. METHODS. A total of 60 male Swiss mice (30 g) and 60 AJ (20g), with four to six weeks of life. The Swiss mice were pretreated with a carcinogen completed, the carbamic acid (urethane-U), while AJ received a carcinogen primer 4 - (methylnitrosamino) -1 - (3-pyridil)-1-butanone (NNK) as being predisposed to developing lung tumors. Then all the animals were exposed to atmospheric Harvard Particle Concentrator to PM 2.5 daily for two hours for four months. Each strain was divided into four groups (n = 15 each): 2 with saline controls and carcinogen (CsS and CsU or CajS and CajNNK) and 2 exposed to saline and carcinogen (EsS and EsS or EajS and EajNNK). After the exposure time, the animals were anesthetized and euthanized. The lungs were fixed, processed histologically and imunohistochemistry was performed on slides with tumor presence of antibodies to p53 and PCNA. Later, in histopathology of pulmonary nodules made counting and classification of lesions found. RESULTS. The animals exposed groups in both strains showed a high percentage of neoplastic lesions. Mean lesions (nodules and hyperplasia) were obtained: CsU: 1.07 (SD + 1.54), CsS: 0 (DP + 0), EsU: 2.57 (SD + 2.77) and EsS: 0.40 ( + SD 1.12), p < 0.001; CajNNK: 4.94 (SD + 3.54), CajS: 0.15 (SD + 0.37), EajNNK: 9.14 (SD + 7.70) and EajS: 0 , 80 (SD + 1.93), with p < 0.001. There were no changes to the p53 in both strains, and only groups A / J control and exposed to NNK differ PCNA. CONCLUSION. The chronic exposure to PM 2.5 air pollution from the city of São Paulo has the potential to promote tumors in mice of two different strains with or without pretreatment by carcinogens