Sérios problemas ambientais têm origem em processos de combustão incompletos. Entre os produtos indesejados está a fuligem, considerada como um dos principais fatores da mudança climática observada nos último anos. Desta forma, ferramentas para diagnóstico da emissão de material particulado se fazem necessárias. Com o advento do laser, o desenvolvimento de técnicas óticas não intrusivas teve início. Dentre elas, destaca-se a técnica denominada incandescência induzida por laser (laser induced incandescence – LII), a qual pode gerar resultados resolvidos no espaço para a fração volumétrica de fuligem. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo experimental sobre a produção de fuligem em duas situações: na primeira, foram estudadas chamas laminares pré-misturadas de etileno e ar aplicando-se a técnica LII. Os resultados foram calibrados a partir da fração volumétrica de fuligem média empregando a técnica de extinção de luz, obtendo-se, então, resultados quantitativos espacialmente resolvidos da fração volumétrica de fuligem. A utilização de diferentes gases no escoamento anular também foi avaliada. A segunda situação abordada envolve o estudo de chamas laminares não pré-misturadas utilizando o gás natural como combustível. O impacto da diluição de inertes em diferentes proporções sobre a fração volumétrica de fuligem em diversas alturas da chama foi estudado por meio da técnica LII. Os resultados obtidos foram comparados à outros resultados presentes na literatura e servirão como validação de futuros modelos de formação de fuligem. / Serious environmental problems are assigned to incomplete combustion processes. Among the unwanted products, soot can be related as an important factor of climate changes observed in the last years. Thus, particulate material emissions diagnostic tools are necessary. Due the laser advent, the development of non-intrusive optical techniques was possible. One of the most importante technique is the laser induced incandescence, LII, which can generate spatially and temporally resolved results of soot volume fraction. In this context, an experimental study regarding the soot production was developed in two different situations: in the first one, premixed laminar flames of ethylene and air were investigated by applying the LII technique. The results were calibrated through the average of soot volume fraction results obtained by the light extinction technique. Therefore, it was possible to obtain quantitative results of spatially resolved soot volume fraction. Different gases employment at the annular flow were also evaluated. The second situation studied involves the analysis of natural gas laminar non-premixed flames. The impact of different inert gas dilution ratio on the soot volume fraction at different heights of the flame was evaluated by the LII technique. The results were compared to other authors and will serve as validation for future soot formation models.

A Colômbia tem uma das maiores reservas de carvão do mundo, sendo o quinto exportador mundial do carvão de tipo térmico. Nos processos de extração de carvão a céu aberto, uma grande quantidade de material particulado (PM), constituído por partículas de pó, hidrocarbonetos e metais pesados, é liberada à atmosfera, onde pode formar misturas complexas e constituir um risco significativo para a saúde, tanto dos indivíduos com exposição ocupacional quanto dos que habitam em proximidade das áreas de mineração. No entanto, em populações humanas, a grande maioria dos dados sobre os efeitos da exposição ao carvão tem sido gerada a partir de estudos em populações com exposição ocupacional, o que faz com que os possíveis efeitos sobre as populações com exposição ambiental sejam desconhecidos. Considerando a pouca informação sobre o tipo de efeitos gerados pela exposição ambiental à resíduos de mineração de carvão, e com a finalidade de melhorar o conhecimento sobre o possível mecanismo do dano em diferentes tecidos, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos genotóxicos e citotóxicos em populações de indivíduos com exposição ambiental à misturas complexas geradas nos sistemas de mineração de carvão a céu aberto do Departamento de Guajira, Colômbia. Para isso, foram coletados sangue e mucosa oral de 98 indivíduos residentes nas proximidades de uma mina de carvão a céu aberto e de 41 indivíduos não expostos ao carvão. O teste de CBMN-Cyt em linfócitos e BMNCyt em mucosa oral, o ensaio cometa alcalino convencional e modificado com endonucleases (FPG, ENDO III), imunocoração com anticorpos anti-centrômero (CREST), bem como o conteúdo de elementos traço e metais pesados foram avaliados nas amostras. Adicionalmente, as concentrações de PM10 e PM2.5 nas áreas de coleta nas proximidades da mina foram estabelecidas e avaliadas para a presença de metais e matéria orgânica. A análise dos biomarcadores do CBMN-Cyt em linfócitos evidenciou um aumento significativo na frequência de micronúcleos em células binucleadas (MNBN) e células mononucleadas (MNMONO) dos indivíduos com proximidade residencial às áreas de exploração de carvão a céu aberto. As análises sobre a origem dos MN demostraram um aumento significativo de 45.27% na frequência de CREST+ MN nos indivíduos expostos, sugerindo a exposição à substâncias com potencial aneugênico. Particularmente, as frequências de MNBN e a indução de CREST+ MN em residentes expostos demonstraram uma correlação altamente significativa com os níveis de PM2.5, mas não com as concentrações de PM10. A análise geoespacial demonstrou que esta correlação é proporcional à distância entre as populações e as zonas de mineração e que o relevo e a velocidade do vento estão envolvidos na distribuição do PM e o nível de efeito observado em algumas áreas avaliadas. A composição química do PM2.5, avaliada pela técnica de PIXE, evidenciou a presença de elementos traço altamente enriquecidos como o S, e metais pesados moderadamente enriquecidos como Cr, Cu e Zn. O PM2.5 das regiões de mineração também apresentou altas concentrações de matéria orgânica (EOM) com características apolares. Da mesma forma que nos linfócitos, a mucosa oral também mostrou um aumento significativo na frequência de todos os parâmetros do BMNCyt, enquanto que a %Tail DNA, avaliadas no ensaio Cometa convencional e modificado com o uso de endonucleases (FPG e ENDO III), também mostrou um aumento significativo em indivíduos com proximidade residencial às minas de exploração de carvão à céu aberto. Entre os indivíduos expostos, foram detectadas elevadas concentrações sanguíneas de Cr, Ni, Mn e Br quando comparados com os indivíduos não expostos. Os valores de %Tail DNA no ensaio Cometa convencional foram altamente correlacionados com as concentrações de Al, Mn e Br no sangue, enquanto que o %Tail DNA no ensaio Cometa modificado com FPG foi relacionado com as concentrações de Mn. Assim, o dano ao DNA observado nos indivíduos com exposição ambiental à resíduos de mineração de carvão pode ser consequência do dano oxidativo resultante da exposição aos resíduos do carvão, especialmente metais e matéria orgânica contidos na fração fina do material particulado. / Colombia has one of the world's largest coal reserves being the fifth biggest thermal coal exporter world-wide. In opencast coal mining extraction, large amounts of particulate matter (PM) constituted by dust particles, hydrocarbons and heavy metals are released into the atmosphere, where they can form complex mixtures, representing a significant health risks to both, occupationally exposed workers and populations living in proximity to mining areas. However, in human populations, most of the data on the effects of exposure to coal residues have been obtained from studies involving occupationally exposed populations, causing a scarcity of data examining the impact of these industrial operations in populations with environmental exposure. Considering the lack of information in regard to the effects of environmental exposure to coal mining residues, and in order to improve our knowledge on the possible damaging mechanism, the aim of this study was to evaluate the genotoxic and cytotoxic effects caused by environmental exposure to complex mixtures generated in open-cast coal mining systems located in the Department of Guajira-Colombia. We collected blood and oral mucosa cells from 98 individuals residents in proximity to an open-pit coal mine and 41 unexposed individuals. We assessed the CBMN-Cyt parameters in lymphocytes and BMNCyt parameters in oral mucosa, the alkaline and endonucleases modified comet assay (FPG, ENDO III), the immunofluorescent antikinetochore staining (CREST) and trace and heavy metals content in samples from exposed individuals. Additionally, PM10 and PM2.5 concentrations were established in sampling areas around the mining zone and metals and organic matter content determined. Analysis of CBMN-Cyt parameters revealed a significant increase in micronuclei frequency in binucleated (MNBN) and mononucleated (MNMONO) cells of individuals with residential proximity to open-pit coal mines compared to residents from non-mining areas. Results on the mechanism of micronucleus formation, showed a statistically significant increase in CREST+ MN (45.27%) in exposed individuals, suggesting the exposure to aneuploidy-inducing substances. Particularly, MNBN frequency and CREST+ MN induction were highly correlated to PM2.5 levels but not to PM10. Spatial interpolation analysis showed that this correlation is proportional to the distance between populations and mining areas. Local wind speed and topography were identified as major contributors to PM dispersion and damage distribution in some areas. Chemical composition of PM2.5 by PIXE demonstrated the presence of highly enriched elements like S and moderate enrichment of heavy metals like Cr, Cu and Zn. Mining regions had also higher concentrations of extractable organic matter (EOM) related to nonpolar and polar compounds. Like in lymphocytes, oral mucosa cells also showed a significant increase of all BMNCyt parameters, while %TailDNA in conventional and endonuclease modified comet assay (FPG and ENDO III) also showed a significant increase in individuals living in proximity to open-pit coal mining areas. Exposed individuals showed higher concentrations of Cr, Ni, Mn and Br in blood compared to unexposed controls. %Tail DNA in conventional Comet assay was highly correlated with Al, Mn and Br concentrations, while %Tail DNA in the FPG Comet assay was correlated to Mn concentrations. These results suggest that DNA damage detected in environmentally exposed individuals may be caused by oxidative damage caused by exposure to coal mining residues, particularly metals and organic matter contented in the fine fraction of the particulate matter.

As emissões veiculares e as atividades industriais, além de outras relacionadas ao crescimento da população humana, têm gerado uma grande variedade de compostos genotóxicos e/ou carcinogênicos, que podem ser liberados no ar e causar danos à saúde. Os níveis e os tipos de poluentes podem variar de acordo com a região. Entre os indicadores de poluição, as partículas finas inaláveis (MP2,5) podem atingir os alvéolos pulmonares e causar problemas respiratórios, especialmente em crianças, grupo mais sensível a substâncias tóxicas do que adultos. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi caracterizar área de referência para material particulado inalável (MP2,5), através de biomarcadores genéticos e dosagens de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), associados ao biomonitoramento genético de crianças. O trabalho foi realizado no município de Santo Antônio da Patrulha, RS, Brasil, área livre da pluma de dispersão de contaminantes industriais, classificada em estudos anteriores como área de referência. Os extratos orgânicos obtidos em nove pools de amostras foram avaliados quanto à mutagenicidade através do ensaio Salmonella/microssoma, método de microssuspensão, com as linhagens TA98, TA100, YG1024 (em presença e ausência de metabolização) e YG1021 (sem metabolização). Os pools de amostras de ar foram quantificados quanto aos HPAs considerados poluentes prioritários. Para o biomonitoramento das 45 crianças avaliadas, foram utilizados os ensaios cometa em sangue periférico e micronúcleo (MN) em mucosa oral para medir lesões genômicas precoces. A concentração de MP2,5 no período, apresentou 9% (entre 25,89 e 64,71 μg/m3) de eventos acima do recomendado pela Organização Mundial de Saúde (25 μg/m3). Foram obtidos resultados, em revertentes/m3, para a mutagênese, de negativos no período da primavera a 8,3±0,69 no outono (-S9) e de negativos na primavera a 5,4±0,36 no inverno (+S9) para a linhagem TA98. Os resultados com as linhagens YG mostraram a presença de compostos nitrogenados com prevalência de mononitroarenos e aminas aromáticas. Entre os HPAs, o benzo(g,h,i)perileno apresentou a maior concentração em todas as amostras na área de estudo, seguido do indeno(1,2,3-cd)pireno (1,73 ng/m³ e 1,17 ng/m³, respectivamente). Em relação ao biomonitoramento das 45 crianças avaliadas, não houve correlação entre os parâmetros do ensaio cometa (momento, intensidade e comprimento da cauda) e os do teste do micronúcleo. Os valores observados para crianças em relação a estes biomarcadores foram: 0,27±0,407 para indução de MN em células bucais e 0,56±0,727 para brotos nucleares, 0,51±0,694 para células binucleadas, 46,37±16,330 para cromatina condensada, 6,97±5,746 para picnose, 6,60±5,540 para cariólise e 57,55±24,920 para cariorréxe, suas variantes celulares (‰); para respostas ao ensaio cometa em relação ao comprimento da cauda (23,07±12,442), intensidade da cauda (7,28±11,657) e momento da cauda (0,95±2,30). A análise tanto para o teste do MN quanto para o ensaio cometa relacionada ao sexo e à idade não foi significativa. Entre os fatores de confusão, foram observadas diferenças significativas entre o fumo passivo e indução de MN. A presença de HPAs e a resposta mutagênica podem estar relacionadas às emissões veiculares locais. Estes resultados evidenciam a importância de se estudar áreas de referência para poluição atmosférica, estabelecendo níveis basais, principalmente em populações de crianças. / Vehicular emissions and industrial activities and others involving the growth of the human population have caused a great variety of genotoxic and/or carcinogenic compounds, which may be released into the air and be harmful to health. The levels and types of pollutants may vary according to the region. Among the indicators of pollution fine inhalable particles (PM2.5) can reach the pulmonary alveoli and cause respiratory problems, especially in children, a group that is more sensitive to toxic substances than adults. In this sense, the purpose of this study was to characterize an area of reference for inhalable particulate material (PM2.5), through genetic biomarkers and polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs) dosages, associated with the genetic biomonitoring of children. It was performed in the city of Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil, an area that is free from the industrial pollutant contamination plume, classified in previous studies as an area of reference. The organic extracts obtained in nine pools of samples were evaluated for mutagenicity through the Salmonella/microsome assay, microsuspension method, with TA98, TA100, YG1024 (in the presence and absence of metabolization) and YG1021 (without metabolization). The pools of air samples were quantified as to the PAHs considered priority pollutants. In order to bio monitor the 45 children evaluated, the Comet assays in peripheral blood and mincronucleus (MN) in oral mucosa were used to measure early genomic lesions. The concentration of PM2.5 during the period, obtained 9% (between 25.89 and 64.71 μg/m3) of the values above that recommended by the World Health Organization (25 μg/m3). Results were obtained in revertants/m3, for the mutagenesis, of negatives during the spring to 8.3±0.69 in autumn (-S9) and of negative in spring to 5.4±0.36 in winter (+S9) for strain TA98. The results with strains YG showed the presence of nitrogenated compounds with a prevalence of mononitroarenes and aromatic amines. Among the PAHs , benzo(g,h,i)perylene presented the highest concentration in all samples in the area of study followed by indeno(1,2,3-cd) pyrene (1.73 ng/m³ and 1.17 ng/m³, respectively). As to the biomonitoring of the 45 children evaluated there was no correlation between the parameters of the comet assay (moment, intensity and tail length) and the micronucleus test. The values reported for children concerning these biomarkers were: 0.27±0.407 for induction of MN in buccal cells and 0.56±0.727 for nuclear buds, 0.51±0.697 for binucleated cells, 46.37±16.330 for condensed chromatin, 6.97±5.746 for picnosis, 6.60±5.540 for caryolysis and 57.55±24.920 for caryorrhexis, its cellular variants (‰), and for responses to the Comet assay in relation to the tail length (23.07±12.442), intensity of the tail (7.28±11.657) and moment of the tail (0.95±2,30). The analysis both for the MN test and for the Comet assay regarding sex and age was not significant. Among the counfounding factors, significant differences were observed for the passive smoking and induction of MN. The presence of PAHs and the mutagen response may be related to the local vehicular emissions. These results show the importance of studying areas of reference for atmospheric pollution, establishing baseline levels, especially in populations of children.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-10-30T17:42:26Z No. of bitstreams: 1 Yara Simone Chaves Sousa.pdf: 1952490 bytes, checksum: 4793b77a14d9a54dcddaf25b39290f81 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-10-31T12:39:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Yara Simone Chaves Sousa.pdf: 1952490 bytes, checksum: 4793b77a14d9a54dcddaf25b39290f81 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-31T12:39:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yara Simone Chaves Sousa.pdf: 1952490 bytes, checksum: 4793b77a14d9a54dcddaf25b39290f81 (MD5) / CNPq / Este trabalho teve como objetivo determinar íons majoritários no material particulado proveniente da região de Caetité. A coleta das amostras foi realizada através de amostradores do tipo ciclone com corte MP1 e MP2,5, Hi-Vol MP2,5 e Hi- Vol com impactador em cascata, utilizando vazão de 10 L min-1 para os amostradores ciclone e 1,13 m3 min-1 para os amostradores Hi-Vol MP2,5 e Hi-Vol com impactador em cascata e período de amostragem de 24 horas nos dias 12 a 26 de novembro de 2010. As espécies quantificadas foram os íons fluoreto, lactato, acetato, propionato, formiato, butirato, piruvato, cloreto, nitrato, succinato, sulfato, oxalato, fosfato, citrato, lítio, sódio, amônio, potássio, magnésio e cálcio. A quantificação dessas espécies foi realizada através de um cromatógrafo de íons de duplo canal. De acordo com os níveis encontrados no material particulado de ciclone MP1 e MP2,5, as espécies predominaram na fração de tamanho menor que 1 µm, com exceções apenas para NO3-, SO42-, Na+ e Ca2+ que estiveram distribuídos nas duas faixas de tamanho. Os níveis encontrados nas partículas fracionadas por tamanho foram maiores para as espécies com diâmetro aerodinâmico menor que 0,49 µm. Foram observadas trajetórias de massas de ar do tipo oceânica e continental, sendo a primeira a de maior contribuição no período de amostragem. No entanto, não foi comprovada contribuição marinha significativa para as SO42-, K+, Mg2+ e Ca2+. A relação iônica equivalente (ânions/cátions) para as amostras nos diferentes amostradores foi menor que um, evidenciando caráter básico do MP da região de Caetité. Com base nas correlações de Pearson e PCAs, foram identificadas como prováveis fontes emissões biogênicas, como metabolismo de plantas, fungos e bactérias, fontes antrópicas, como emissão por veículos movidos a diesel (usados no transporte da torta amarela de urânio) e emissão de partículas provenientes da extração de minério de urânio e ainda partículas provenientes da ressuspensão do solo. As espécies estudadas apresentaram fluxo de deposição elevado, principalmente para ânions inorgânicos e íons alcalinos, indicando que a deposição seca foi um mecanismo de remoção importante no período de coleta. / This work aimed to determine majority ions in the particulate matter from the region of Caetité-BA. The sample collection was executed through PM1 e PM2.5 cyclone samplers, Hi-Vol PM2.5 and Hi-Vol cascade impactor, using flow rate of 10 L min-1 for cyclone samplers and 1.13 m3 min-1 for the Hi-Vol samplers, during 24 hours 12th 26th November 2010. The quantified species were fluoride, lactate, acetate, propionate, formate, butyrate, pyruvate, chloride, succinato, sulfate, oxalate, phosphate, citrate, lithium, sodium, ammonium, potassium, magnesium and calcium by an ion chromatograph coupled to conductivity detector. According to the levels found in the particulate matter of cyclone PM1 and PM2.5, species predominated in the fraction with size less than 1 µm, with exceptions only for NO3-, SO42-, Na+ and Ca2+ that were distributed in the two size fractions. The levels found in the particles were fractionated by size larger for species with aerodynamic diameter less than 0.49 µm. The equivalent ion balance (anions/cations) for the samples in the different samplers was less than one, evidencing the basic character for particulate matter from Caetité region. Based on Pearson correlation and PCAs were identified as probable sources to be biogenic emissions, such as metabolism of plants, fungi and bacteria, as well as, anthropogenic sources such as emissions from diesel-powered vehicles (used to transport of the yellow cake of uranium and yet particles descendant from the resuspension of soil. The species studied showed high flow deposition, mainly for inorganic anions and alkali ions, indicating that dry deposition was a major removal mechanism in the collection period.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Complexo Estuarino Lagunar Mundaú-Manguaba está sofrendo um processo acelerado de degradação ambiental devido a muitas atividades antrópicas como crescimento urbano desordenado, processamento de cana-de-açúcar, pecuária, efluentes industriais e domésticos. O objetivo deste trabalho é avaliar a composição e distribuição do material particulado em suspensão através de traçadores geoquímicos orgânicos para identificar as fontes potenciais e os padrões de mistura da matéria orgânica no CELMM durante duas campanhas: uma realizada no período seco e a outra no período úmido. As amostras de água foram coletadas na superfície (< 1 m de profundidade), utilizando garrafas de vidro de 4L de capacidade. Os n-alcoois, esteróis e ácidos graxos foram extraídos por Soxhlet e analisados por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas. Considerando os resultados obtidos, constatou-se que há uma predominância de matéria orgânica autóctona em ambos os períodos de amostragem no sistema em questão. Contudo, também foi observada a presença de fontes alóctonas e antrópicas, tendo estas uma menor influência durante o período seco. / The Mundaú-Manguaba estuarine lagoon system is located in Maceió, Alagoas, Brazil. This region has been suffering an accelerated process of environmental degradation through many antropic activities like urban growth, sugar-cane processing, cattle breeding, industrials waste and sewage. The aim of this work is to evaluate the suspended particulate matter composition and distribution with organic geochemistry markers to identify the potential sources and mixing processes in the system during the wet and the dry period. The water samples were collected at the surface (<1m of depth), using a 4L glass bottle. Lipids were extracted by Soxhlet and quantified by gas chromatography-mass spectrometry. Considering the obtained results, a predominance of autochthonous sources of organic matter was established for the system. However, the presence of alochthonous and anthropic also was observed with lower influence during the dry period.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-05-17T19:11:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Camila Carnielli.pdf: 1699139 bytes, checksum: b1052d9900853e8c969d3e1b228cde17 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-06-14T13:57:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Camila Carnielli.pdf: 1699139 bytes, checksum: b1052d9900853e8c969d3e1b228cde17 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T13:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Camila Carnielli.pdf: 1699139 bytes, checksum: b1052d9900853e8c969d3e1b228cde17 (MD5) / A identificação de fontes para material particulado tem sido um tema de crescente interesse em todo o mundo para auxiliar a gestão da qualidade do ar. Esta classe de estudos é convencionalmente baseada no uso de modelos receptores, que identificam e quantificam as fontes responsáveis a partir da concentração do contaminante no receptor. Existe uma variedade de modelos receptores disponíveis na literatura, este trabalho compara os resultados dos modelos receptores balanço químico de massa (BQM) e fatoração de matriz positiva (FMP) para o banco de dados de PM2,5, da região de Brighton, Colorado, com o intuito de investigar as dificuldades na utilização de cada modelo, bem como suas vantagens e desvantagens. Inicialmente, já é conhecido que o modelo BQM tem a desvantagem de necessitar dos perfis das fontes, determinados experimentalmente, para ser aplicado e também tem limitações quando as fontes envolvidas são similares. Já o modelo FMP não requer os perfis de fontes, mas tem a desvantagem de precisar de elevada quantidade amostral da concentração do contaminante no receptor. Os resultados mostraram, baseados nas medidas de performance que os dois modelos foram aptos para reproduzir os dados do receptor com ajustes aceitáveis. Todavia, resultados diferentes se ajustaram a medidas de performance. O modelo BQM, utilizou 9 tipos de fontes e o modelo FMP encontrou apenas 6 tipos de fontes. Constatou-se com isso que o modelo FMP tem dificuldades em modelar fontes que aparecem ocasionalmente. As fontes sulfato de amônio, solos, veículos a diesel e nitrato de amônio tiverem boas correlações nos resultados dos dois modelos de contribuições de fontes. Os perfis de fontes utilizados no modelo BQM e resultados do modelo FMP que mais se assimilaram foram das fontes nitrato de amônio, solos, sulfato de amônio e combustão de madeira e ou/ veículos desregulados. Verificou-se no modelo FMP que as espécies não características de determinadas fontes aparecem nos resultados dos perfis das fontes, o que torna-se ainda mais complexo a identificação das fontes, requerendo elevado conhecimento sobre a composição de inúmeras fontes. / The identification of sources of particulate matter has been a topic of growing interest throughout the world to assist the air quality management. This class of studies is conventionally based on the use of receptor models, which identify and quantify the sources responsible from the concentration of the contaminant in the receptor. There are a variety of receptor models, this study compares the results of chemical mass balance (CMB) and positive matrix factorization (PMF) models for a database of PM2.5, for the region of Brighton, Colorado, with a view to investigate the difficulties in the use of each model, as well as its advantages and disadvantages. It is known that the CMB model has the disadvantage of requiring source profiles, determined experimentally, to be applied and also has limitations when the sources involved are similar. On the other hand, the PMF model does not require source profiles, it has the disadvantage to require a large amount sample, in receptor. The results showed, based on performance measures that both models were able to reproduce the data of the receptor with reasonable fit. However, different results were adjusted for performance measurements. The CMB model, used 9 types of sources and PMF model found only 6 types of sources, it was noted by that what the PMF model has difficulty in modeling sources that appear occasionally. The sources ammonium sulfate, soil, diesel vehicles and ammonium nitrate have good correlation in the results of the two model of sources apportionment. The source profiles used in the CMB model and results of the PMF model that present more similarities were of the sources ammonium nitrate, soil, ammonium sulfate and combustion of wood and/or smoker vehicles. It was verified what the PMF model does not separate well species in the source profiles, therefore becomes even more complex to identify the sources in the FMP model, requiring considerable knowledge about the composition of many sources. For the database used with similar sources, the lack of confidence in the results based only on receptors models for a final decision on the source apportionment.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 602.pdf: 1642879 bytes, checksum: 1333d1314e1afe8f46d0e15cb14f829e (MD5) Previous issue date: 2005-03-23 / Universidade Federal de Sao Carlos / The quality of the atmospheric air is of great importance for the health of the population. Among the quantifiable aspects of the air quality, one can find the particulate matter (PM) concentration in the atmosphere, whose fine (PM10) and ultra-fine (PM2.5) fractions have been extensively studied, as these particle size fractions are particularly damaging for the human health. The main objective of this work was the identification of emission sources of breathable particulate matter, as well as the quantification of their relative participation in the formation of the air pollution in São Carlos/SP, with the use of the reception model. The experiments used the dichotomous sampler for the collection of the particulate matter. Samples were taken in the receptor site, at the city center, in one year period. Also, the emission profiles of local sources (soil, vehicular emission, road dust re-suspension, sugar cane burning and vegetable burning) were measured. The mass concentration was obtained by weighing the sample filters before and after collection. The filter were then submitted to XRF analysis, and 14 chemical elements were quantified (Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Cu, Zn, Pb). Moreover, carbon detection was carried out by the DIC (dissolved inorganic carbon) and DOC (dissolved organic carbon) techniques. These values were fed to the EPA s CMB8 computer pack that calculates the relative contributions of the sources in the reception site. The results show the seasonal dependence of the sources in São Carlos, with the important presence of the vehicular emissions in the whole year. For the fine fraction, the contribution of the sugar cane burning was significant, in the dry season. In the ultra-fine fraction, an appreciable amount of secondary sulfur was found. The comparison between the source contributions calculated from the results of these work with those calculated utilizing data from the EPA´s SPECIATE library revealed very different profiles, confirming the importance of utilizing local sources in the modeling. / A qualidade do ar respirável é um fator de grande importância na saúde de uma população. Dentre os aspectos analisáveis dessa qualidade, encontra-se a quantidade de material particulado (MP) presente na atmosfera, cuja fração fina (MP10) e a superfina (MP2.5) são o foco de amplos estudos, por serem inaláveis no trato respiratório humano. O principal objetivo deste trabalho é a identificação de fontes emissoras de material particulado respirável, bem como a quantificação de suas participações relativas na formação da poluição na cidade de São Carlos/SP, com o uso do modelo receptor. Os experimentos utilizaram o equipamento dicotômico para a coleta do material particulado. Foram realizados monitoramentos do sítio receptor, localizado no centro da cidade de São Carlos, pelo período de um ano. Também foram determinados os perfis de emissão de fontes locais (solo, emissão veicular, ressuspensão, queimada de cana de açúcar e queimada de vegetação). A concentração mássica foi obtida por gravimetria pesando-se os filtros antes e após a amostragem. Os filtros foram submetidos à análise de elementos traços por XRF, sendo quantificada a presença de 14 elementos químicos (Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Cu, Zn, Pb). Além disso, foi efetuada a determinação de carbono, por DIC (Carbono Inorgânico Dissolvido) e DOC (Carbono Orgânico Dissolvido). Os resultados foram cruzados através do programa CMB8 e apontam para uma dependência sazonal das fontes emissoras, onde se destacam as fontes relativas ao solo e à emissão veicular. No caso da fração fina, a contribuição da queimada de cana de açúcar é significativa, no período seco. Na fração superfina observou-se a presença muito representativa de enxofre secundário. A comparação da distribuição de fontes entre aquela obtida com resultados desse trabalho com aquela obtida exclusivamente do SPECIATE revelou mudanças significativas no perfil obtido, confirmando a importância da utilização de perfis de fontes obtidas localmente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6116.pdf: 1917653 bytes, checksum: 3f3db0875dbff03c8cd1500f9f06d230 (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Universidade Federal de Sao Carlos / The collection efficiency and costs of implementation and operation are the main factors considered in the use of equipment for the separation of particulate matter in the gas. The cyclone is commonly employed industrially by low costs, however its use is limited due to the low efficiency in collecting particles smaller than 5 &#956;m. The increase of conventional cyclone with nozzles water led to an improvement in its collection efficiency. This work experimentally investigated the performance of a wet cyclone in the removal of phosphate rock with median diameter of 4.66 &#956;m. The cyclone was adapted with 8 water injectors nozzles of range type. The concentrations of particles in the entrance and exit of equipment were obtained by isokinetic sampling. The ratio of the flow of liquid / gas (L/G) was varied from 0.65 to 2.20 L/m3 to 3 different nozzle configurations. The outlet temperature decreased compared to entry with increase of the ratio L/G. Have the relative humidity of the gas increased with increasing L/G. The cyclone dry operating had an average efficiency of 76.7% and the best average efficiency the wet was 85.3%. The fractional collection efficiency was determined only for the operating condition that resulted in the best overall efficiency. The adaptation of the cyclone Stairmand with water injectors nozzles resulted in an improvement of 8.6% in the overall collection efficiency. / A eficiência de coleta e os gastos de implantação e operação são os principais fatores considerados na utilização de equipamentos para a separação de material particulado no gás. O ciclone é comumente empregado industrialmente por apresentar baixos custos, entretanto o seu uso é restrito devido à baixa eficiência na coleta de partículas menores que 5 &#956;m. O incremento do ciclone convencional com bicos injetores de água proporcionou uma melhoria na sua eficiência de coleta. Neste trabalho foi investigado experimentalmente o desempenho de um ciclone úmido na remoção de rocha fosfática com diâmetro mediano de 4,66 &#956;m. Foram instalados 8 bicos injetores de água do tipo leque. As concentrações de particulado na entrada e na saída do equipamento foram obtidas através da amostragem isocinética. Variou-se a relação da vazão de líquido/gás (L/G) de 0,65 a 2,20 L/m3 para 3 diferentes configurações de bicos. A temperatura na saída diminuiu em relação à entrada em função do aumento da razão L/G. Já a umidade relativa do gás aumentou conforme o aumento da razão L/G. O ciclone operando a seco apresentou eficiência média de 76,7% e a melhor eficiência média a úmido foi de 85,3%. Foi determinada a eficiência de coleta fracionária apenas para a condição operacional que resultou na melhor eficiência global. A adaptação do ciclone Stairmand com bicos injetores de água resultou em uma melhoria de 8,6% na eficiência global de coleta.

Grandes cidades, como São Paulo, são afetadas de forma significante pela poluição atmosférica. É de grande importância a caracterização das fontes emissoras da poluição atmosférica, não somente nas regiões centrais, mas também nas regiões periféricas, pois a composição da poluição pode não ser homogênea em toda a extensão da cidade. Neste estudo foram caracterizados os componentes da poluição atmosférica em quatro regiões dentro cidade de São Paulo. Para este fim foram Coletados Material Particulado (PM2.5) durante vinte dias no período de inverno de 2011 e vinte dias durante o período de verão de 2011. O material foi coletado através de filtros de policarbonato com 24 h de exposição, e foi submetido a análises gravimétricas, determinação da concentração de Black Carbon por refletância e determinação da composição elementar por Fluorescência de Raios-X. A identificação das diferentes fontes geradoras de material particulado foi baseada na análise de Componentes Principais (ACP). A variação da concentração da massa do material particulado fino (PM2.5) em g/m3 não teve diferença significativa entre os locais amostrados, mas mostrou diferença entre as estações do ano, sendo maior no período do inverno em todos os locais. A proporção do Black Carbon teve um comportamento diferente da massa. O Black Carbon não variou significantemente entre as estações do ano, porém apresentou diferença entre os locais amostrados, destacando-se no Parque do Ibirapuera e na Zona Leste. Foram encontrados 3 Fatores que explicam 75% da variabilidade. O Fator 1 é constituído pelos elementos Ti, V, Mn, Fe, Ni, Pb, P, S Cr e K e foi atribuído como sendo associado à ressuspensão de solo e emissões veiculares, O Fator 2 é composto por V, P, BC, e S e foi interpretado como sendo representativo de emissões veiculares de combustíveis com alto teor de enxofre. O Fator 3 é 7 associado aos elementos BC e Ni e foi interpretado como sendo produzido por emissões veiculares em geral / Large cities such as São Paulo are significantly affected by air pollution. It is of great importance to characterize the emission sources of air pollution, not only in the central regions of the city of São Paulo, but also in peripheral regions, do to the fact that the composition of pollution may not be homogeneous across the city area. This study shows the Characterized the components of air pollution in four different areas of the metropolitan region of São Paulo. Particulate matter (PM 2.5) was collected during the winter of 2011 and summer of 2011. It was collected 24-h PM2.5 samples, employing gravimetry to determine PM2.5 mass concentrations; reflectance to quantify black carbon concentrations and X-ray fluorescence to characterize elemental composition. A receiver model based on principal component analysis (PCA) was used to identify the involvement of the different sources for the generation of particulate matter. The fine particulate matter (PM2.5) in g/m3 did not differ significantly among the locations. However, the results collected showed differences according the seasons evaluation, being higher in the winter for all regions sampled. The proportion of Black Carbon behaves differently than the mass. It does not vary significantly between the seasons, but between the different regions. The proportion of Black Carbon was higher in Ibirapuera Park and the East Zone. Was found 3 factors explaining 75% of the variability. Factor 1 consists of the elements Ti, V, Mn, Fe, Ni, Pb, P, S Cr e K and was related to crustal emission (soil) and vehicle emissions, Factors 2 consists of the elements V, P, BC, e S and can be related to vehicular emissions of fuels with high sulfur content. Factor 3 consists of the elements BC and Ni was associated to vehicle emission

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2825.pdf: 1262073 bytes, checksum: b2962d5f301de96324cede3691966cb9 (MD5) Previous issue date: 2010-01-22 / The control of surgical site infection, especially during clean is important, especially when exposed bone in orthopedic surgery. A study was conducted exploratory study aimed to assess the impact of particulate matter, air and microbial resistance profile of Staphylococcus aureus in suspension for the intraoperative orthopedic procedures in a medium-sized hospital in São Carlos, SP. In the initial ten samples, the results indicate presence of filamentous fungi in 69% of the samples and 93.75% of the bacterial samples were identified as Gram positive and Gram negative 6.25%. In the 10 samples analyzed in the second stage, the UFC's of bacteria had an average of 97.80%, standard deviation of 51.60%, coefficient of variation of 52.75% and range between 21 and 178. We identified the presence of Staphylococcus aureus, Staphylococcus spp. and Shigella spp. 25%, 75% and 25% of samples, respectively. Held an antibiotic for Staphylococcus aureus isolated from the air in the operating room, and found that the strain had high levels of resistance to most antibiotics used, with sensitivity only two of 15 antimicrobial agents tested. The presence of suspended particles was above the recommended standard for the surgery, suggesting the need for an effective control of air quality. It was observed that during surgery there was a significant increase in suspended particles in accordance with WHO standards and CONAMA. The increase in the number of the surgical team in the room probably generated an increase of suspended particles and hence an increase in microbial range. Of the surgeries performed, one can see that in 70% of the operating room door was closed and 50% with air conditioning was off. In 3 (60%) of surgeries in which the air conditioning was off, we found the incidence of a bacterial genus. / O controle da infecção do sítio cirúrgico, principalmente em cirurgias limpas, é relevante, principalmente quando há exposição óssea, em cirurgias ortopédicas. Foi realizado um estudo exploratório e prospectivo que objetivou verificar a incidência de material particulado, microbiota aérea e perfil de resistência de Staphylococcus aureus em suspensão durante o intra-operatório de cirurgias ortopédicas em um hospital de médio porte de São Carlos, SP. Nas dez amostras iniciais, os resultados demonstraram presença de fungos filamentosos em 69% das amostras e 93,75% das amostras bacterianas foram identificadas como Gram positivas e 6,25% Gram negativas. Nas 10 amostras realizadas na segunda etapa, as UFC s de bactérias apresentaram média de 97,80%, desvio padrão de 51,60%, coeficiente de variação de 52,75% e amplitude entre 21 e 178. Foram identificadas a presença de Staphylococcus aureus, Staphylococcus spp. e Shigella spp. em 25%, 75% e 25% das amostras, respectivamente. Realizou-se um antibiograma para Staphylococcus aureus isolados do ar da sala cirúrgica, e verificou-se que a bactéria apresentou elevados índices de resistência a maioria dos antibióticos utilizados, com sensibilidade apenas a dois dos 15 antimicrobianos testados. A presença de material particulado em suspensão estava acima do padrão recomendado durante o intra-operatório, sugerindo a necessidade de um controle efetivo da qualidade do ar. Observou-se que durante os procedimentos cirúrgicos houve um aumento considerável do material particulado em suspensão, de acordo com padrões da OMS e CONAMA. O aumento no número de pessoas da equipe cirúrgica na sala provavelmente gerou um aumento de material particulado em suspensão e, conseqüentemente, um aumento na variedade microbiana. Das cirurgias realizadas, pode-se verificar que em 70% destas, a porta da sala cirúrgica encontrava-se fechada e 50% estava com ar condicionado desligado. Em 3 (60%) das cirurgias em que o ar condicionado estava desligado, observou-se a incidência de um gênero bacteriano.