Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-03-28T18:50:37Z No. of bitstreams: 1 dissertação_JanainadeAssisMatos.pdf: 2873990 bytes, checksum: 2156e19154ea47bae44a7423a57412aa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T18:50:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação_JanainadeAssisMatos.pdf: 2873990 bytes, checksum: 2156e19154ea47bae44a7423a57412aa (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A poluição atmosférica se constitui como um dos maiores problemas ambientais da atualidade, sendo resultado do desenvolvimento urbano e industrial desordenado. O material particulado (MP) atmosférico tem sido estudado pelos seus efeitos nocivos, não só à fauna e flora, mas à saúde humana; tendo sua fração inalável (< 10μm) como a mais nociva, pois atinge áreas mais profundas do sistema respiratório. Este MP pode ter variada composição química; entre estas espécies químicas, destaca-se o arsênio (As) que é um metalóide altamente tóxico e cancerígeno, sendo as formas As+3 e As+5 as mais nocivas, respectivamente. Este material particulado contaminado por As pode ter diferentes fontes; entre elas a lavra de ouro que, promove o desprendimento do As do mineral arsenopirita. A cidade de Paracatu, em Minas Gerais, possui a maior mina de ouro a céu aberto com um processo de exploração que favorece a emissão desse MP para a atmosfera. O presente trabalho teve, como objetivo, caracterizar as concentrações de As no MP atmosférico, na cidade; estudando sua quantificação, variabilidade espacial e sazonal. Para isso, analisou-se os filtros amostrados de 8 amostradores Hi-Vol para particulados totais em suspensão (PTS) e 1 de material particulado em suspensão até 10 μm (MP10), durante o período de maio de 2011 a junho de 2012. A metodologia de coleta, tratamento e análise seguiu o estabelecido pelo método USEPA (United States Environmental Protection Agency) – Method IO-3.1, com determinação e quantificação de As feita pela técnica de espectrometria de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), onde a amostragem e análise química apresentaram limite de detecção de 0,64 ng As m-3. Aliado as análises químicas foram coletados dados meteorológicos tanto para o período de amostragem, quanto para se construir uma série de referência. A concentração média encontrada no PTS foi de 5,7 ng As m-3, variando de 0,7 a 18,8 ng As m-3; e a concentração média para MP10 foi de 4,4 ng As m-3, variando de 1,7 a 12,4 ng As m-3. As maiores concentrações foram observadas no período de estiagem e nas estações de amostragem próximas à região de mineração. As concentrações de As encontradas estão dentro do esperado pela literatura, contudo acima dos limites de risco à saúde definidos por diferentes órgãos internacionais / Air pollution constitutes one of the greatest environmental problems of today, being a result of urban and industrial development and cluttered. Atmospheric particulate matter (PM) has been studied for its harmful effects, not only to flora and fauna, but to human health; the inhalable fraction (< 10μm) being the most harmful, because it reaches the deeper regions of the respiratory system. The MP can have varying chemical compositions, including arsenic (As) which is a highly toxic and carcinogenic metalloid, the forms As+3 and As+5 being the most harmful. This particulate material contaminated's may have different sources; including the gold mine that that causes release of the mineral arsenopyrite. The city of Paracatu in Minas Gerais has the largest gold mine with an exploration process that favors the emission of this MP to the atmosphere. The present work had the objective to characterize As atmospheric concentrations of MP's in the city; studying its quantification, spatial and seasonal variability. For this, we analyzed the filters sampled 8 Hi -Vol samplers for total suspended particulates (TSP) and 1 of suspended particulate matter by 10 micrometres (PM10) during the period May 2011 to June 2012. A methodology for data collection, processing and analysis followed the method established by USEPA (United States Environmental Protection Agency) - Method IO - 3.1, with determination and quantification of As taken by the technique of optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP - OES), where sampling and chemical analysis showed a detection limit of 0.64 ng As m-3. As well as Chemical analyzes, weather data for both the sampling period, as to build a series of reference were collected. The average concentration was found in the PTS 's of 5.7 ng m-3, ranging from 0.7 to 18.8 ng As m-3; and the average concentration for MP10 was 4.4 ng As m-3, ranging from 1.7 to 12.4 ng As m-3. The highest concentrations were observed in the dry season and at the sampling regions close to the mining stations. These concentrations found were expected by the literature, but above health risk limits set by various international institutions

Este trabalho teve como objetivo investigar a relação entre produtos de atividades antropogênicas na Amazônia e sua influência no efeito indireto dos aerossóis no clima. Para isso, foi feita uma caracterização físico-química detalhada dos aerossóis naturais e de queimadas na Amazônia e procurou-se compreender como estes diferentes tipos de aerossóis se comportam como Núcleos de Condensação de Nuvens. Foi estudado também a influência dos aerossóis de queimadas na composição química da precipitação e no transporte de nutrientes. Visando atingir estes objetivos, foram feitas medidas em regiões distintas da Amazônia com relação ao impacto por atividades antropogênicas, principalmente queimadas. Foi possível observar em várias circunstâncias uma relação entre a composição do material particulado e da precipitação, o que nos permitiu concluir que as emissões antropogênicas influenciam significativamente a composição da precipitação. Foram identificadas as principais componentes que afetam a composição do material particulado em suspensão na Amazônia, e concluimos que o material particulado originado de emissões biogênicas é predominante em regiões preservadas, com pequena contribuição também de poeira de solo e transporte de aerossóis marinhos. Em regiões sob influência de atividades antropogênicas, observou-se que a composição dos aerossóis e da precipitação é afetada mesmo na estação úmida. No estudo das propriedades físicas e químicas das partículas de aerossol que são relevantes para o seu papel como Núcleos de Condensação de Nuvens, concluiu-se que a distribuição de tamanho é mais importante do que a composição química das partículas, devido ao fato das emissões de novas partículas por queimadas ocorrer predominantemente acima do diâmetro seco de ativação. A composição química só foi importante em valores de supersaturação baixos (< 0.2%), o que significa que esse efeito pode ser importante para nuvens estratiformes, onde o valor máximo de supersaturação é baixo, devido a baixa velocidade de ascensão das parcelas. A exportação de nutrientes devido ao transporte em larga escala de aerossóis de emissões de queimadas se mostrou particularmente crítica com relação às quantidades de fósforo que estão sendo perdidas irreversivelmente pela floresta amazônica, que foi cerca de 7 vezes maior do que a quantidade reposta por deposição úmida. Essa perda de fósforo pode ser crítica para o ecossistema em longo prazo. / The main objective of this study was to investigate the relationship between anthropogenic emissions in the Amazon basin and the indirect aerosol effect on climate. A detailed study of physical and chemical properties of natural and biomass burning aerosols was conducted, in order to understand how these completely different aerosols behave as Cloud Condensation Nuclei (CCN). It was also investigated the influence of biomass burning aerosols in chemical composition of precipitation, and transport of nutrients. The measurements were carried out in completely different regions respect to the impact of anthropogenic activities, especially biomass burning emissions. The analysis of aerosols and rainwater chemistry showed that anthropogenic emissions have a significant influence in the composition of precipitation. Factor analysis was applied to perform source identification, and the conclusion is that at remote and free of anthropogenic emission areas, the most important contribution was from biogenic emissions, with a small contribution of soil dust and marine aerosols advection. It was quite different at regions under influence of anthropogenic activities, where measurements showed a clear anthropogenic influence even during wet season both in aerosols and precipitation chemistry. In the study of hygroscopic properties of aerosol particles, the main conclusion was that size distribution of particles is the most important parameter to determine the ability of aerosols to act as CCN, because most of biomass burning emission are particles bigger than the activation diameter. Chemical composition was an important factor only if supersaturation is below 0.2%, because in this supersaturation range the activation diameter is extremely sensible to small changes in supersaturation. Transport of nutrients due to largescale transport of biomass burning aerosols was specially critical concerning phosphorus exportation, estimated as 7 times the apportionment through wet deposition. Continuous exportation of phosphorus can be a long term limitation to the forest ecosystem, if biomass burning activity maintain its present levels.

Este trabalho teve como objetivo investigar a relação entre produtos de atividades antropogênicas na Amazônia e sua influência no efeito indireto dos aerossóis no clima. Para isso, foi feita uma caracterização físico-química detalhada dos aerossóis naturais e de queimadas na Amazônia e procurou-se compreender como estes diferentes tipos de aerossóis se comportam como Núcleos de Condensação de Nuvens. Foi estudado também a influência dos aerossóis de queimadas na composição química da precipitação e no transporte de nutrientes. Visando atingir estes objetivos, foram feitas medidas em regiões distintas da Amazônia com relação ao impacto por atividades antropogênicas, principalmente queimadas. Foi possível observar em várias circunstâncias uma relação entre a composição do material particulado e da precipitação, o que nos permitiu concluir que as emissões antropogênicas influenciam significativamente a composição da precipitação. Foram identificadas as principais componentes que afetam a composição do material particulado em suspensão na Amazônia, e concluimos que o material particulado originado de emissões biogênicas é predominante em regiões preservadas, com pequena contribuição também de poeira de solo e transporte de aerossóis marinhos. Em regiões sob influência de atividades antropogênicas, observou-se que a composição dos aerossóis e da precipitação é afetada mesmo na estação úmida. No estudo das propriedades físicas e químicas das partículas de aerossol que são relevantes para o seu papel como Núcleos de Condensação de Nuvens, concluiu-se que a distribuição de tamanho é mais importante do que a composição química das partículas, devido ao fato das emissões de novas partículas por queimadas ocorrer predominantemente acima do diâmetro seco de ativação. A composição química só foi importante em valores de supersaturação baixos (< 0.2%), o que significa que esse efeito pode ser importante para nuvens estratiformes, onde o valor máximo de supersaturação é baixo, devido a baixa velocidade de ascensão das parcelas. A exportação de nutrientes devido ao transporte em larga escala de aerossóis de emissões de queimadas se mostrou particularmente crítica com relação às quantidades de fósforo que estão sendo perdidas irreversivelmente pela floresta amazônica, que foi cerca de 7 vezes maior do que a quantidade reposta por deposição úmida. Essa perda de fósforo pode ser crítica para o ecossistema em longo prazo. / The main objective of this study was to investigate the relationship between anthropogenic emissions in the Amazon basin and the indirect aerosol effect on climate. A detailed study of physical and chemical properties of natural and biomass burning aerosols was conducted, in order to understand how these completely different aerosols behave as Cloud Condensation Nuclei (CCN). It was also investigated the influence of biomass burning aerosols in chemical composition of precipitation, and transport of nutrients. The measurements were carried out in completely different regions respect to the impact of anthropogenic activities, especially biomass burning emissions. The analysis of aerosols and rainwater chemistry showed that anthropogenic emissions have a significant influence in the composition of precipitation. Factor analysis was applied to perform source identification, and the conclusion is that at remote and free of anthropogenic emission areas, the most important contribution was from biogenic emissions, with a small contribution of soil dust and marine aerosols advection. It was quite different at regions under influence of anthropogenic activities, where measurements showed a clear anthropogenic influence even during wet season both in aerosols and precipitation chemistry. In the study of hygroscopic properties of aerosol particles, the main conclusion was that size distribution of particles is the most important parameter to determine the ability of aerosols to act as CCN, because most of biomass burning emission are particles bigger than the activation diameter. Chemical composition was an important factor only if supersaturation is below 0.2%, because in this supersaturation range the activation diameter is extremely sensible to small changes in supersaturation. Transport of nutrients due to largescale transport of biomass burning aerosols was specially critical concerning phosphorus exportation, estimated as 7 times the apportionment through wet deposition. Continuous exportation of phosphorus can be a long term limitation to the forest ecosystem, if biomass burning activity maintain its present levels.

As infecções respiratórias agudas contribuem para elevada morbimortalidade na infância, destacando o Parainfluenza (HPIV) nos quadros de crupe viral. Pouco é conhecido a influência dos fatores ambientais (meteorológicos e de poluição atmosférica) nas infecções respiratórias. De 21/10/2004 a 01/06/2007 foi conduzido um estudo ecológico de séries temporais, em menores de 15 anos, com sintomas respiratórios atendidos na Santa Casa de São Paulo e no Hospital Universitário de Jundiaí para determinar a freqüência de HPIV, pela imunofluorescência indireta e verificar a relação entre poluentes atmosféricos, variáveis meteorológicas na infecção respiratória. Os dados meteorológicos e de poluição ambiental foram coletados diariamente. Das 1464 amostras o HPIV foi detectado em 49 (5,5%) amostras (SCSP) e em 29(5,0%) amostras (HUFMJ),sendo o HPIV3 mais prevalente.O Ozônio e Dióxido de Nitrogênio tiveram relação com vírus respiratórios em São Paulo. Em Jundiaí observou-se relação com material particulado (lag3) e HPIV. / Acute respiratory infections contribute to high infant morbidity and mortality, highlighting the parainfluenza (HPIV) in the frames of viral croup. Little is known the influence of environmental factors (meteorological and air pollution) in respiratory infections. From 21/10/2004 to 01/06/2007 was an ecological study of time series, for children under 15 years, with respiratory symptoms treated at Santa Casa de São Paulo and the University Hospital of Jundiaí to determine the frequency of HPIV by immunofluorescence and verify the relationship between air pollutants, meteorological variables in respiratory infection. The meteorological and environmental pollution were collected daily. 1464 samples of the HPIV was detected in 49 (5.5%) samples (SCSP) and 29 (5.0%) samples (HUFMJ) and the HPIV3 more prevalente.O Ozone and nitrogen dioxide were associated with respiratory viruses in Sao Paulo. In Jundiaí was observed relationship with particulate matter (lag3) and HPIV.

As infecções respiratórias agudas contribuem para elevada morbimortalidade na infância, destacando o Parainfluenza (HPIV) nos quadros de crupe viral. Pouco é conhecido a influência dos fatores ambientais (meteorológicos e de poluição atmosférica) nas infecções respiratórias. De 21/10/2004 a 01/06/2007 foi conduzido um estudo ecológico de séries temporais, em menores de 15 anos, com sintomas respiratórios atendidos na Santa Casa de São Paulo e no Hospital Universitário de Jundiaí para determinar a freqüência de HPIV, pela imunofluorescência indireta e verificar a relação entre poluentes atmosféricos, variáveis meteorológicas na infecção respiratória. Os dados meteorológicos e de poluição ambiental foram coletados diariamente. Das 1464 amostras o HPIV foi detectado em 49 (5,5%) amostras (SCSP) e em 29(5,0%) amostras (HUFMJ),sendo o HPIV3 mais prevalente.O Ozônio e Dióxido de Nitrogênio tiveram relação com vírus respiratórios em São Paulo. Em Jundiaí observou-se relação com material particulado (lag3) e HPIV. / Acute respiratory infections contribute to high infant morbidity and mortality, highlighting the parainfluenza (HPIV) in the frames of viral croup. Little is known the influence of environmental factors (meteorological and air pollution) in respiratory infections. From 21/10/2004 to 01/06/2007 was an ecological study of time series, for children under 15 years, with respiratory symptoms treated at Santa Casa de São Paulo and the University Hospital of Jundiaí to determine the frequency of HPIV by immunofluorescence and verify the relationship between air pollutants, meteorological variables in respiratory infection. The meteorological and environmental pollution were collected daily. 1464 samples of the HPIV was detected in 49 (5.5%) samples (SCSP) and 29 (5.0%) samples (HUFMJ) and the HPIV3 more prevalente.O Ozone and nitrogen dioxide were associated with respiratory viruses in Sao Paulo. In Jundiaí was observed relationship with particulate matter (lag3) and HPIV.