Introdução Os fumantes inalam grandes quantidades de partículas de carbono, o que pode contribuir para efeitos adversos pulmonares e sistêmicos. É sabido que os macrófagos alveolares (MA) desempenham um papel extremamente importante no reconhecimento e processamento de qualquer material estranho inalado e são as células predominantes que processam e removem partículas inaladas. Existe também a deposição superficial a longo prazo do carbono observado nos pulmões de fumantes em autópsias. Atualmente, a distribuição e retenção de partículas de fumo derivadas de cigarros quando a pessoa também está exposta a níveis elevados de poluição do ar ainda não é clara. Portanto, procurou-se avaliar a carga de carbono nos MA e a deposição de superfície pulmonar em uma população exposta a alta poluição atmosférica (São Paulo), tanto em fumantes como não-fumantes. Métodos Uma coorte de 72 sujeitos post mortem foi obtida do Serviço de Verificação de Óbitos da Capital da Universidade de São Paulo (SVOC). As imagens das superfícies pulmonares foram obtidas sob condições padrão e pequenos fragmentos de tecido pulmonar foram coletados para análise de macrófagos usando a técnica de esfregaço. A superfície total de negro de carbono foi analisada utilizando o programa Imagem J (National Institute of Health, MD, EUA), teste cego ao fumo. A absorção interna de carbono nos MA foi medida utilizando o programa Image Pro Plus (The Proven Solution, Media Cybernetics Inc., EUA). A aprovação ética foi obtida. A média de negro de carbono de macrófagos tanto em fumantes como em não-fumantes foi analisada utilizando teste de Mann Whitney e expressa como intervalo interquartil (IQR). Resultados Os fumantes têm um nível significativamente mais elevado de negro de carbono nos macrófagos alveolares (103.4 (IQR 29.44 to 226.3) vs. 9.27 (IQR 3.1 to 85.13) um2, P < 0.001)103.4um2. Não houve diferença significativa entre a área média de deposição superficial de carbono nos pulmões de fumantes e não fumantes de 6, 74 cm2 (IQR 3, 47 a 10, 02) versus 5, 20 cm2 (IQR 2, 29 a 7, 54) P=NS. Conclusão O teor de carbono nos MA é claramente muito maior nos fumantes do que os nãofumantes. No entanto, a análise da superfície pulmonar não mostrou diferença significativa. Isso pode indicar que, em uma área de alta poluição do ar, o principal fator que contribui para a deposição de carbono no pulmão a longo prazo é a exposição à poluição com efeitos limitados da exposição à fumaça de cigarro. O preto de carbono nos MA ainda aparece significativamente influenciado pela exposição à fumaça de cigarro / Rationale Smokers inhale large amounts of carbonaceous particulate matter, which may contribute to pulmonary and systemic adverse effects. It is clear that alveolar macrophages (AM) play a critically important role in the recognition and processing of any inhaled foreign material and are the predominant cells that process and remove inhaled particulate matter from the lung. There is also long-term surface deposition of carbon seen in the lungs of smokers at post-mortem. At present the distribution and retention of cigarette smoke-derived particulate matter when the person is also exposed to high levels of background air pollution is unclear. Therefore we sought to assess both AM carbon loading and lung surface deposition in a population exposed to high background air pollution (São Paulo) in both smokers and non-smokers. Methods A cohort of 72 post-mortem subjects was obtained from São Paulo Autopsy Centre (SVOC). Images of lung surfaces were obtained under standard conditions and small fragments of lung tissue were collected for macrophage analysis using smear technique. The total surface black carbon was analysed using Image J (National Institute of Health, MD, USA), blinded to smoking status. Internal AM carbon uptake was measured using Image Pro Plus (The Proven Solution, Media Cybernetics Inc., USA). Ethical approval was obtained. Mean macrophage black carbon in both smokers and non-smokers was analysed using Mann Whitney and expressed as median (IQR). Results Smokers have a significantly higher level of mean macrophage black carbon (103.4 (IQR 29.44 to 226.3) vs. 9.27 (IQR 3.1 to 85.13) um2, P < 0.001)103.4um2. There was no significant difference between the mean area of surface deposition of carbon in the lungs of smokers and non-smokers 6.74 cm2 (IQR 3.47 to 10.02) versus 5.20cm2 (IQR 2.29 to 7.54) P=NS. Conclusion AM carbon content is clearly much higher in the smokers than the non-smokers. However the lung surface analysis showed no significant difference. This could indicate that in an area of high air pollution the main contributing factor to long term lung carbon deposition is pollution exposure with limited effects from cigarette smoke exposure. AM black carbon still appears significantly influenced by cigarette smoke exposure

DA CASTANHA DE CAJU Apesar da importância social e econômica do beneficiamento da castanha de caju para o Rio Grande do Norte, a produção ainda é realizada de forma artesanal. Para a coleta da amêndoa da castanha é necessário assá-la. A fumaça gerada durante a queima da castanha possui altas concentrações de Material Particulado (MP) e esse MP produzido é inalado diariamente por grupos familiares por um período que pode exceder a 10 horas diárias. Em geral, os poluentes atmosféricos oriundos da queima de biomassa são potencialmente nocivos a saúde, relacionando-se com eventos de genotoxicidade, aumento no número de internações hospitalares e ambulatoriais, e mortalidade por doenças cardiovasculares e respiratórias. O presente trabalho teve três objetivos principais: 1° Realizar medições na concentração de O3, NO2, MP, Black Carbon (BC) e composição elementar do MP 2,5 provenientes da queima da castanha. 2° Identificar o potencial mutagênico associado ao beneficiamento artesanal da castanha de caju durante a estação seca, chuvosa e intermediária no RN (Brasil) com o auxílio do teste de micronúcleo (MN) em Tradescantia pallida. 3° Verificar o efeito mutagênico da atividade em MN de células esfoliadas de mucosa oral de trabalhadores envolvidos no beneficiamento. Para isso, três locais distintos foram definidos como pontos testes: Ponto 1. Comunidade do Amarelão, situada no perímetro rural do município de João Câmara-RN (local onde ocorre a queima da castanha de caju); Ponto 2. Fazenda Santa Luzia, situada próxima à região de queima da castanha de caju (local com as mesma condições ambientais do Ponto 1, porém sem a influência da atividade); Ponto 3. Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), zona urbana de Natal-RN. Os resultados obtidos para o O3 e NO2 não excederam os limites estabelecidos pela legislação brasileira. No entanto, os resultados da medição de MP obtidos com o medidor portátil \"DUSTTRAK (TM)Aerossol Monitor \" indicou que entre as 8 medições de MP realizadas no Ponto 1, 7 excederam o nível de exposição definido como \"estado de emergência \"descrito na legislação brasileira (500µg/m 3 ), diferindo significativamente dos resultados obtidos nos Pontos 2 e 3 (6µg/m 3 ). As avaliações realizadas nos meses de Janeiro, Maio e Setembro de 2009, com o Mini-sampler confirmaram os resultados previamente obtidos com o \"DUSTTRAK (TM)Aerossol Monitor \".O valor médio de MP 2,5 (Jan - 548,412 µg/m 3 ; Mai - 1022,232 µg/m 3 ; Set - 1291,946 µg/m 3 ) e BC (Jan - 46,798 µg/m 3 ; Mai 70,068- µg/m 3 ; Set - 69,432 µg/m 3 ) obtido nas três campanhas para o Ponto 1 foram significativamente maiores que o Ponto 2 e 3. Para o Ponto 1 os elementos Si, S, Cl, K, Ni, Cu e Zn quando presentes estiveram em concentrações superiores aos Pontos 2 e 3. Os testes de genotoxicidade com T. pallida indicou aumento significativo no número de MN em todas as campanhas. Os resultados com células de mucosa oral humana corroboraram com o biomonitor vegetal, sendo verificado aumento significativo na freqüência de MN. Os resultados obtidos caracterizaram um dos piores níveis de exposição humana ao MP já relatado na literatura, excedendo amplamente os limites da legislação brasileira assim como os da OMS. Os resultados obtidos apresentaram um problema ocupacional grave, sendo necessária intervenção imediata dos gestores públicos na tentativa de minimizar os efeitos lesivos da atividade. / x Despite the social and economic importance of the processing of cashew nuts to Rio Grande do Norte, the production is still carried out artisanally. To collect the almond nut is necessary to roasting. The smoke generated during the burning of the nut has high concentrations of particulate matter (PM) and the PM produced is inhaled daily by families for a period which can exceed 10 hours a day. In general, air pollutants come from burning biomass are potentially harmful to health, relating to genotoxicity events, increase in the number of hospitalizations and outpatient, and mortality from cardiovascular and respiratory diseases. This project had three main objectives: 1 Make measurements in the concentration of O3, NO2, MP, Black Carbon (BC) and elemental composition of the PM 2.5 from the combustion of the cashew nut. 2 Identify the mutagenic potential associated with artisanally processing of cashew nut during the dry season, wet and intermediate in RN (Brazil) by using a micronucleus (MN) bioassay of T. pallida tetrads. 3 To investigate the effect of mutagenic activity in exfoliated cells of oral mucosa of workers involved in processing. For this, three test sites were chosen for this purpose: Site 1. the Amarelão community - where the roasting occurs, Site 2. the Santa Luzia farm - an area near the roasting site, though without direct influence on the process and Site 3. the Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) - an urban area of Natal, Brazil. The results obtained for the O3 and NO2 do not exceed the limits established by Brazilian legislation. However, the results of the measurement of PM obtained with the portable meter \"DUSTTRAK (TM) Aerosol Monitor\" has indicated that between 8 PM measurements made at Site 1, 7 exceeded the level of exposure defined as \"emergency rule\" described in the Brazilian legislation (500 ? g/m 3 ), differing significantly from the results obtained in Sites 2 and 3 (6 ? g/m 3 ). Evaluations in January, May and September 2009, with the Mini-sampler confirmed the results previously obtained with the \"DUSTTRAK (TM)Aerosol Monitor.The average value of 2.5 MP (Jan - 548.412 mg/m 3 ; May - 1022.232 mg/m 3 ; Set - 1291.946 mg/m 3 ) and BC (Jan - 46.798 mg/m 3 ; May 70.068 - mg/m 3 ; Set - 69.432 mg/m 3 ) obtained in the three campaigns for Site 1 were significantly higher than the Site 2 and 3. To the Site 1 the elements Si, S, Cl, K, Ni, Cu and Zn when present were at concentrations higher than the Sites 2 and 3. Genotoxicity tests with T. pallida showed a significant increase in the number of MN in all campaigns. The results with cells of human oral mucosa have confirmed the biomonitoring, and found significant increase in the frequency of MN. The results marked one of the worst levels of human exposure to PM has been reported in the literature and greatly exceeded the limits of the Brazilian legislation as well as the WHO. The results showed a serious occupational problem, requiring immediate intervention of public officials in an attempt to minimize the harmful effects of the activity.

Introdução: O uso de biomassa como combustível para aquecimento e preparação de alimentos vem sendo considerado como um importante fator associado à prevalência aumentada de sintomas respiratórios e à perda de função pulmonar. No presente estudo apresentamos os efeitos respiratórios da exposição crônica à combustão de biomassa (BM) dentro (BMD) ou fora (BMF) do domicílio em uma população do interior do Brasil e comparamos os resultados aos de indivíduos da mesma população que utilizam gás liquefeito de petróleo (GLP). Métodos: Foram incluídos 1402 indivíduos em 260 domicílios divididos em três grupos de acordo com a exposição (GLP, BMD, BMF). Os sintomas respiratórios foram avaliados utilizando questionários validados. O índice de refletância de filtros de papel foi utilizado para avaliar a exposição à biomassa. Em 48 domicílios a concentração de material particulado PM2,5 também foi quantificada. Provas de função pulmonar (PFP) foram realizadas em 120 indivíduos. Resultados: O índice de refletância correlacionou-se diretamente com a concentração de PM2,5 (r=0,92, p<0,001) e foi portanto utilizado para estimar a exposição (ePM2,5). Demonstramos aumento significativo do ePM2,5 no grupo BMD e BMF em comparação com o grupo GLP (p<0,001). Houve ainda aumento significativo da razão de chances (OR) para tosse produtiva, chiado e dispnéia nos adultos expostos à BMD (OR=2,93, 2,33, 2,59, respectivamente) e BMF (OR=1,78, 1,78, 1,80, respectivamente) em comparação com o grupo GLP. As PFP demonstraram que tanto o grupo BM-nãotabagista como GLP-tabagista apresentaram redução no % do VEF1 predito e na relação VEF1/CVF quando comparado com GLP-não-tabagista (p=0,002), o mesmo ocorrendo para o grupo BM-tabagista, em relação a todos os demais (p<0,05). A prevalência de obstrução de vias aéreas encontrada no grupo BM-não-tabagista e GLP-tabagista foi semelhante (20%) e menor do que a observada no grupo BM-tabagista (33%). A PFP correlacionou-se inversamente com o tempo de exposição e a concentração de ePM2,5 (p<0,001). Conclusões: A exposição crônica à combustão de biomassa está associada com o aumento da prevalência de sintomas respiratórios, redução da função pulmonar e desenvolvimento de doença pulmonar obstrutiva crônica. Esses efeitos estão associados com a duração e magnitude da exposição e são potencializadas pelo tabagismo. / Introduction: The use of biomass fuels for cooking and heating is considered an important factor associated with respiratory symptoms and loss of pulmonary function. We report the respiratory effects of chronic exposure to biomass (BM) combustion in a Brazilian population and compared the results with those of individuals from the same community using Liquefied Petroleum Gas (LPG). Methods: 1,402 individuals in 260 residences were divided into three groups according to exposure (LPG, indoor-BM, outside-BM). Respiratory symptoms were assessed using questionnaires. Reflectance of paper filters was used to assess BM. In 48 residences the amount of PM2.5 was also quantified. Pulmonary function tests (PFT) were performed in 120 individuals. Results: Reflectance-index correlated directly with PM2.5 (r=0.92, p<0.001) and was used to estimate exposure (ePM2.5). There was a significant increase in ePM2.5 in Indoor-BM and Outside-BM, compared to LPG (p<0.001). There was a significantly increased odds ratio (OR) for cough with sputum, sneezing and dyspnea in adults exposed to Indoor-BM (OR=2.93, 2.33, 2.59, respectively) and Outside-BM (OR=1.78, 1.78, 1.80, respectively) compared to LPG. PFTs revealed both non-smoker-BM and smoker-LPG individuals to have decreased %predicted-FEV1 and FEV1/FVC as compared to non-smoker-LPG (p=0.022). Reduction was also observed in both parameters between smoker-BM and other groups (p<0.05). The prevalence of chronic obstructive pulmonary disease was 20% for both non-smoker-BM and smoker-LPG and smaller than that observed for smoker-BM (33%). PFT data was inversely correlated with duration and ePM2.5 (p<0.001). The prevalence of airway obstruction was 20% in both non-smoker-BM and smoker-LPG subjects. Conclusions: Chronic exposure to BM is associated with increased prevalence of respiratory symptoms, reduced lung function and development of chronic obstructive pulmonary disease. These effects are associated with the duration and magnitude of exposure and are exacerbated by tobacco smoke.

A poluição do ar é associada a diferentes patologias inclusive as que afetam o sistema nervoso central. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do material particulado fino (PM2,5) da cidade de São Paulo nas células de Purkinje de embriões de galinha. Dose única de PM2,5 em suspensão (1,5 ou 20,0 Pg.100Pl-1) foi injetada em ovos fertilizados de galinha em E0 foram artificialmente incubados por 18 dias (E18). Análises morfométricas no cerebelo foram realizadas em material submetido à reação imuno-histoquímica com anticorpos dirigidos à calbindina (CB), ao fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF) e à caspase 3 (CAS) para avaliação da densidade de células de Purkinje, de seus dendritos e da taxa de apoptose nestas células. A expressão do BDNF no cerebelo foi determinada pelo método de immunoblotting. A ocorrência de elementos traço e de peroxidação lipídica no cerebelo foi avaliada, assim como a atividade da superóxido dismutase (SOD) e da catalase. Não foram observadas diferenças no desenvolvimento geral e na taxa de mortalidade dos embriões submetidos ao PM2,5 em comparação aos controles. Embora o PM2.5 em suspensão tenha apresentado elevada quantidade de elementos traço, depleção na concentrações de elementos como Cu, Mg, Mn, Se e Zn foi observada no cerebelo dos animais. Comparados ao controle salina, animais submetidos às concentrações de PM2,5 apresentaram diminuição da densidade de células de Purkinje CB+ nos grupos PM2,5 (18% no PM2,51,5 Pg e 23% no grupo PM2,5 20,0 Pg). Aumento de 45% na densidade de dendritos das células de Purkinje no grupo exposto a PM2,5 20,0 Pg foi observado. Redução significativa na expressão de BDNF no cerebelo e também na densidade de células de Purkinje BDNF+ no grupo PM2,5 20,0 Pg foi observada em relação aos controles e ao grupo PM2,51,5 Pg. A ocorrência de células de Purkinje apoptóticas não variou entre os grupos deste estudo da mesma forma em que a peroxidação lipídica e a atividade de SOD também não variaram. Contudo, foi observada maior atividade da catalase no cerebelo dos animais expostos ao material particulado. Conclusão: O material particulado fino da cidade de São Paulo afetou o desenvolvimento embrionário das células de Purkinje no modelo empregado e promoveu a ativação de mecanismos antioxidantes. A composição elementar do material particulado da cidade de São Paulo pode estar associada à perturbação da poda dendrítica nas células de Purkinje / Air pollutants are associated to several diseases including those related to central nervous system. The aim of this work was to evaluate the effect of urban fine particles (PM2.5) in chicken embryo Purkinje cells. A single dose of PM2.5 suspension in two different concentrations (1.5 or 20.0 Pg.100Pl-1) was injected in fresh laid fertilized eggs on E0. Control groups were performed (intact and saline groups). After 18 days of embryo incubation (E18), no differences in general abnormal development and mortality ratio were found between groups. Cerebellar morphometrical analysis for neuronal density, dendritic outgrowth and cellular apoptosis were scored in anti-CB, anti-BDNF and anti-CAS immunelabeled Purkinje cells. Measurements of trace elements, lipid peroxidation, superoxide dismutase and catalase were performed as well. PM2.5 suspensions presented high amounts of metals but the cerebellar tissue presented metal depletion. Compared to control animals (saline group) both PM2.5 doses exposed embryos showed a decreased number of Purkinje cell CB+ (ca. 18% for PM2.5 1.5 Pg and 23% for PM2.5 20.0 Pg) and increased Purkinje cell dendritic branches density in the PM2.5 20.0Pg exposed embryos (ca. 45% for PM2.5 20.0Pg). Interestingly, a significant reduction of Purkinje cell BDNF expression was observed in the PM2.5 20 Pg group embryos when compared to those of the control and PM2.5 1.5Pg groups. No alterations in the number of Purkinje cells CAS+ were observed. The lipid peroxidation and SOD activity showed similar levels in the cerebellar tissue of all experimental groups, although significant higher levels of CAT were detected in PM2.5 20 Pg group cerebella. In conclusion, urban fine particles impair the embryonic development of Purkinje cells in chick embryo model as well promote the antioxidant defense activation. PM2.5 elemental compounds may disrupt the physiological dendritic pruning of Purkinje cells

Estudos envolvendo o meio ambiente estão sendo cada vez mais desenvolvidos devido ao fato dos níveis de poluição e das mudanças climáticas estarem causando a degradação da qualidade do ar e dos reservatórios de água de maneira alarmante nos últimos anos, comprometendo sobretudo, a qualidade de vida do ser humano. Dado que estes fatores são preponderantes nos agravos e complicações respiratórias dos indivíduos, buscou-se compreender com este estudo a relação entre as condições atmosféricas e os problemas respiratórios nos residentes do município de Ribeirão Preto, interior de São Paulo, onde há um elevado número de focos de queimadas nos períodos de estiagem e, consequentemente, altas concentrações de poluentes, como o material particulado. Considerando os dados mensais de contagem de inalações/nebulizações, foram assumidos diferentes modelos de regressão de Poisson na presença de um fator aleatório que captura a variabilidade extra-Poisson entre as contagens. A análise dos dados foi feita sob enfoque Bayesiano, utilizando métodos de simulação MCMC (Monte Carlo em Cadeias de Markov) para obter os sumários a posteriori de interesse. / Many studies involving the environment are being developed in the last years due to the fact that the levels of pollution and climate changes are causing the degradation of air quality and water reservoirs at an alarming rate in recent years, with great consequences for the quality of life of the population. Since these factors are prevalent in respiratory disorders and complications of the health for the individuals, we intended to understand from this study the relationship between weather conditions and respiratory problems for the residents of the municipality of Ribeirão Preto, São Paulo, which has a high number of outbreaks of fires in drought periods and, consequently, high concentrations of pollutants such as particulate matter. Considering the monthly count of inhalations / nebulizations, we assumed different Poisson regression models in the presence of a random factor that captures the extra-Poisson variability between the counts. The data analysis was performed under a Bayesian approach using MCMC simulation methods (Markov Chain Monte Carlo) to get the posterior summaries of interest.

A queima de biomassa em fornos de pizzaria se constitui como importante fonte de poluição do ar. Entre outros tipos de poluentes emitidos, o material particulado finoMP2,5 se destaca como o mais agressivo à saúde humana, além de poder interferir no balanço radiativo global. Objetiva-se, desta forma, através de estudo de caso em três pizzarias na cidade de São Paulo, quantificar e caracterizar o MP2,5 emitido pela queima da biomassa na área interna (indoor) e externa (junto á chaminé). Dentre as três pizzarias, duas fazem uso da lenha de eucalipto e a outra faz uso do briquete, formado a partir da compactação de pedaços de biomassa, serragem, bagaço e outros resíduos madeireiros. As amostras foram coletadas utilizando-se o amostrador Minivol. A análise do material foi realizada por meio de técnicas complementares: gravimetria (para a concentração em massa), refletância (para a concentração de black carbon), fluorescência de raios-X (para a concentração elementar) e utilização do microscópio eletrônico de varredura (MEV) (para identificar a morfologia do material particulado). Além disso, foram feitas inferências na saúde do trabalhador quanto á exposição ao MP2,5, e por fim foi estimada as emissões de MP2,5 e black carbon dado o elevado número de pizzarias existentes na cidade de São Paulo. Os resultados apresentaram concentrações médias elevadas de MP2,5, 6171,14 g/m3 no ambiente externo, e 68,24 g/m3 no ambiente interno para as três pizzarias. A queima do briquete apresentou menores concentrações para MP2,5. Os elementos químicos potássio, cloro e enxofre foram os mais representativos em termos de concentração. Os resultados para o MEV revelaram partículas com morfologia esférica individual, conglomerado de partículas esféricas, partículas achatadas com o formato de fibras, sobreposição de camadas e aglomerados de partículas com aspecto esponjoso. Embora no Brasil não exista padrão de exposição para o MP2,5 em ambiente interno, quando comparado com o padrão de exposição da Alemanha, as concentrações obtidas nas três pizzarias são superiores. Concentrações em massa de elementos prejudiciais à saúde como o cromo e zinco se mostraram demasiadamente elevadas. Os fatores de emissão para o MP2,5 e black carbon provenientes da queima da lenha foram 0,38g/kg e 0,23g/kg, respectivamente; e para o briquete 1,04g/kg e 0,37g/kg respectivamente. As emissões de MP2,5 e black carbon foram de 0,958t/ano e 0,340t/ano para a queima do briquete e 116,736t/ano e 70,656t/ano para a queima da lenha / The burning of biomass in pizza ovens constitutes itself as an important source of air pollution. Compared with other types of pollutants emitted, the fine particulate matter PM2,5 highlights itself as one of the most aggressive to human health, besides the power to interfere with global radiative balance. Therefore, through the study of three São Paulo pizzerias, the quantification and characterization of PM2,5 emitted by the burning of biomass within internal areas and external (where chimney´s were present). Among the three pizzerias, two used eucalyptus timber logs while the remaining other used wooden briquettes; formed by the compression of biomass: chips and shavings and other wood residue. Samples were collected using Minivol. The analysis of the material was completed via complementary techniques: gravimetrically (to establish mass concentration) Reflectance (to establish black carbon concentration) X-ray fluorescence (to establish element concentration) and the use of an electro-microscopic sweep (SEM) (to indentify the morphology of the particulate matter). Beyond this, inferences were made about the health of workers exposed to PM2,5, by way of estimated emissions of PM2,5 due to the elevated number of pizzerias in São Paulo. The results from the three pizzerias revealed elevated average concentrations of PM2,5, 6171,14 g/m3 in external areas and 68,24 g/m3 in internal areas. The burning of briquette revealed lower concentrations of PM2,5. The chemical elements: potassium, chlorine and sulfur were the most represented in terms of concentration. The results of the SEM (electro-microscopic sweep) revealed particles with an individual and spherical morphology, the conglomeration of spherical particles, flattened particles in the formation of fibers, the overlapping of layers and the clustering of particles with sponge-like qualities. Although in Brazil there are no existing parameters for PM2,5 exposure in internal areas, when compared with the established exposure parameters in Germany, the concentrations obtained within the three pizzerias exceeded those parameters. Concentration en masse of elements dangerous to health such as chrome and zinc were shown to be excessive. The rate of emissions of PM2,5 and black carbon due to the burning of logs were 0,38g/kg and 0,23g/kg, respectively; and for briquettes were 1,04g/kg and 0,37g/kg, respectively. The emissions of PM2,5 and black carbon were from 0,958t/year to 0,340t/year in the burning of briquettes and from 116,736t/year to 70,656t/year in the burning of timber logs

Les concentrations élevées en pesticides dans les eaux de surface drainant des bassins versants agricoles sont devenues une préoccupation majeure en Europe depuis une cinquantaine d'années. Les pesticides sont transférés dans l'environnement par différentes voies (le ruissellement de surface et de sub-surface, le flux de nappe), soit en solution soit adsorbés aux particules de sol en suspension dans l'eau. Les eaux de ruissellement et de percolation entraînent avec elles des charges de contaminants dont les concentrations en solution peuvent s'avérer toxiques pour la faune et la flore aquatique et rendre l'eau impropre à la consommation humaine si le réseau de drainage est une source de captage pour l'alimentation en eau potable. Les crues constituent donc des événements hydrologiques de première importance dans la contamination des eaux continentales par les pesticides. Les objectifs de cette thèse ont été de (1) caractériser, à l'aide d'un modèle agro-hydrologique, la dynamique des transferts de pesticides à l'échelle du bassin versant dans une région agricole, notamment en période de crue ; (2) identifier les facteurs de contrôle du transfert de pesticides et (3) améliorer, le cas échéant, les équations formalisées dans le modèle. Deux approches ont été menées de front afin de répondre aux questions posées : l'analyse de données mesurées et modélisées sur le bassin versant agricole de la Save (sud-ouest de la France). Une étude de faisabilité réalisée en préliminaire a montré que le modèle Soil and Water Assessment Tool (SWAT - Arnold et al., 1998) était adapté à la modélisation du transfert de pesticides, dans les phases dissoute et particulaire, à l'échelle du bassin versant. L'hydrologie et les concentrations à l'exutoire des phases dissoute et particulaire (respectivement les nitrates et les matières en suspension) ont été calibrées. Les voies privilégiées de transfert des pesticides en fonction des conditions hydrologiques ont été identifiées. La modélisation a ensuite été mise en œuvre avec des itinéraires techniques plus détaillés en entrée du modèle et des mesures sub-journalières de pesticides en crue. Les différentes voies de transfert des pesticides dans les deux phases, ainsi que leurs facteurs de contrôle environnementaux, ont été étudiés. Deux facteurs de contrôle, respectivement dépendant des pratiques agricoles (la date d'application des pesticides, qui est un facteur anthropique) et intrinsèque aux molécules de pesticides (le coefficient Kd de partition entre phases dissoute et particulaire, qui est un facteur physico-chimique) ont été abordés plus en détail. Le rôle de la typologie du bassin versant sur les transferts est discuté. Des cartes de risque de contamination des eaux de surface par les pesticides sont présentées pour le bassin de la Save. Dans la perspective d'améliorer le formalisme des modèles de transfert des pesticides, une équation qui relie le coefficient Kd au coefficient de distribution octanol/eau Kow et à la concentration en matières en suspension a été proposée. / Rising pesticide levels in streams draining intensively managed agricultural land has become a widespread problem throughout Europe in recent decades. Pesticides are transferred into the environment through various pathways (surface and sub-surface runoff, groundwater return flow), either in solution or sorbed onto particles. Runoff and percolating water carry contaminants loads which concentrations in solution may be harmful to terrestrial and aquatic ecosystems rendering water unfit to human consumption if the draining network is a source for drinking water. Floods are hydrological events of major importance in continental waters contamination by pesticides. The objectives of this PhD thesis were (1) to characterise pesticides transfer dynamics at catchment scale in an agricultural area during floods; (2) to identify the factors controlling pesticides transfer and (3) to improve modelling by changing formalism with more suitable equations. Two approaches were set up: analysing both measured and simulated data sets, stemming from the River Save catchment (south-western France). A preliminary feasibility study showed that the Soil and Water Assessment Tool (SWAT - Arnold et al., 1998) was adapted for pesticides transfer modelling in both dissolved and sorbed phases, at catchment scale. Water discharge, dissolved and sorbed phases (respectively nitrate and suspended sediments) were calibrated. Pesticides transfer preferred pathways depending on hydrological conditions were identified. Modelling was then carried on more detailed management practices as input and on sub-daily pesticides concentration measurements during flood events. The various transfer pathways in both phases together with the environmental controlling factors were assessed. At last, two controlling factors, respectively depending on management practices (application date, an anthropogenic factor) and on an intrinsic pesticide molecule property (the partition coefficient Kd which is a physico-chemical factor) were studied. The role of catchment typology was discussed. Surface water contamination risk maps were drawn on Save catchment. In order to improve the formalism of pesticide transfer models, an equation was proposed that relates Kd to the octanol/water partition coefficient Kow and to suspended matter concentration.

Este trabalho teve como objetivo estudar as diferentes formas do fósforo (dissolvida, particulada e sedimentar) ao longo do complexo estuarino-lagunar de Cananeia-Iguape (SP) considerando o impacto antrópico regional causado pela abertura do canal do Valo Grande, observando o processo de ciclagem biogeoquímica do fósforo na coluna d\' água e no sedimento. O sistema foi caracterizado por meio de parâmetros hidrológicos, hidroquímicos e sedimentológicos, com enfase a formas do fósforo na água (fósforo inorgânico dissolvido, fósforo orgânico dissolvido, fósforo inorgânico particulado e fósforo orgânico particulado) e sua especiação no sedimento (fósforo biodisponível, fósforo ligado à oxi-hidróxidos de ferro, fósforo ligado à apatita autigênica, fósforo ligado à fluorapatita, fósforo orgânico e fósforo total). Para tanto foram realizadas duas coletas amostrais, uma em agosto de 2014 (inverno) composta por 20 estações, e outra em maio de 2015 (outono) com 19 estações. De posse destes dados foi possível observar no complexo estuarino dois comportamentos distintos, regidos principalmente pela influência do rio Ribeira de Iguape. Os valores mais altos fósforo dissolvido (valores de PID próximos à 10 &#956;mol L-1 em agosto de 2014 e à 5 &#956;mol L-1 em maio de 2015) e particulado (PIP foi de aproximadamente 70 &#956;mol g-1 em agosto de 2014 e 60 &#956;mol g-1 em maio de 2015) indicando a influência dos materiais e água doce introduzidos no sistema via Valo Grande. No sedimento esta distribuição foi menos evidente, recebendo maior influência da granulometria e dos processos de deposição sedimentar (P-T de aproximadamente 16 &#956;mol g-1 e P-Fe próximo à 9 &#956;mol g-1). Existe uma grande possibilidade de a mineração contribuir antropicamente ao aporte de fosforo especialmente na forma inorgânica. No sistema estuarino como um todo as formas particuladas de fósforo tiveram valores mais elevados que as dissolvidas, indicando um processo ativo de adsorção do fósforo ao material particulado. O setor sul apresenta concentrações menores de fósforo, indicando a maior influência marinha. Este estudo caracterizou o complexo estuarino-lagunar de Cananeia-Iguape como retentor de fósforo. / This work aimed to study the different phosphorus forms (dissolved, particulate and sedimentary) along the Cananeia-Iguape estuarine-lagoon complex (SP) considering the regional anthropic impact caused by the opening of the Valo Grande channel, observing the process of biogeochemical cycling of phosphorus in the water column and sediment. The system was characterized by means of hydrological, hydrochemical and sedimentological parameters, with emphasis in phosphorus forms in water (dissolved inorganic phosphorus, dissolved organic phosphorus, particulate inorganic phosphorus and particulate organic phosphorus) and speciation in sediment (loosely sorbed phosphorus, ferric iron-bound phosphorus, authigenic apatite biogenic apatite CaCO3- bound phosphorus, detrital apatite, organic phosphorus and total phosphorus). To this end there were two sample collections, one in August 2014 (winter) with 20 stations, and another in May 2015 (autumn) with 19 stations. Based on these data two distinct behaviors were observed in the system. They are mainly governed by the influence of the Ribeira de Iguape river. The northern sector showed higher values of dissolved (values of PID near 10 &#956;mol L-1 in August 2014 and 5 &#956;mol L-1 in May 2015) and particulate phosphorus (PIP was approximately 70 &#956;mol g-1 in August 2014 and about 60 &#956;mol g-1 in May 2015), indicating the influence of materials and fresh water input into the system via Valo Grande. In the sediment this distribution was less evident, being more influenced by grain size and sediment deposition processes (P-T was approximately 16 &#956;mol g-1 and P-Fe near 9 &#956;mol g-1). There is a great possibility mining was the main anthropic activity that contributes to phosphorus input especially in the inorganic form. In the estuarine system as a whole, phosphorus particulate forms were higher than those dissolved, indicating an active dissolved phosphorus adsorption process on the particulate material. The southern sector has lower phosphorus concentrations, indicating the greater marine influence. This study characterized the Cananeia-Iguape estuarine-lagoon complex as phosphorus retainer.

Introdução: O uso de biomassa como combustível para aquecimento e preparação de alimentos vem sendo considerado como um importante fator associado à prevalência aumentada de sintomas respiratórios e à perda de função pulmonar. No presente estudo apresentamos os efeitos respiratórios da exposição crônica à combustão de biomassa (BM) dentro (BMD) ou fora (BMF) do domicílio em uma população do interior do Brasil e comparamos os resultados aos de indivíduos da mesma população que utilizam gás liquefeito de petróleo (GLP). Métodos: Foram incluídos 1402 indivíduos em 260 domicílios divididos em três grupos de acordo com a exposição (GLP, BMD, BMF). Os sintomas respiratórios foram avaliados utilizando questionários validados. O índice de refletância de filtros de papel foi utilizado para avaliar a exposição à biomassa. Em 48 domicílios a concentração de material particulado PM2,5 também foi quantificada. Provas de função pulmonar (PFP) foram realizadas em 120 indivíduos. Resultados: O índice de refletância correlacionou-se diretamente com a concentração de PM2,5 (r=0,92, p<0,001) e foi portanto utilizado para estimar a exposição (ePM2,5). Demonstramos aumento significativo do ePM2,5 no grupo BMD e BMF em comparação com o grupo GLP (p<0,001). Houve ainda aumento significativo da razão de chances (OR) para tosse produtiva, chiado e dispnéia nos adultos expostos à BMD (OR=2,93, 2,33, 2,59, respectivamente) e BMF (OR=1,78, 1,78, 1,80, respectivamente) em comparação com o grupo GLP. As PFP demonstraram que tanto o grupo BM-nãotabagista como GLP-tabagista apresentaram redução no % do VEF1 predito e na relação VEF1/CVF quando comparado com GLP-não-tabagista (p=0,002), o mesmo ocorrendo para o grupo BM-tabagista, em relação a todos os demais (p<0,05). A prevalência de obstrução de vias aéreas encontrada no grupo BM-não-tabagista e GLP-tabagista foi semelhante (20%) e menor do que a observada no grupo BM-tabagista (33%). A PFP correlacionou-se inversamente com o tempo de exposição e a concentração de ePM2,5 (p<0,001). Conclusões: A exposição crônica à combustão de biomassa está associada com o aumento da prevalência de sintomas respiratórios, redução da função pulmonar e desenvolvimento de doença pulmonar obstrutiva crônica. Esses efeitos estão associados com a duração e magnitude da exposição e são potencializadas pelo tabagismo. / Introduction: The use of biomass fuels for cooking and heating is considered an important factor associated with respiratory symptoms and loss of pulmonary function. We report the respiratory effects of chronic exposure to biomass (BM) combustion in a Brazilian population and compared the results with those of individuals from the same community using Liquefied Petroleum Gas (LPG). Methods: 1,402 individuals in 260 residences were divided into three groups according to exposure (LPG, indoor-BM, outside-BM). Respiratory symptoms were assessed using questionnaires. Reflectance of paper filters was used to assess BM. In 48 residences the amount of PM2.5 was also quantified. Pulmonary function tests (PFT) were performed in 120 individuals. Results: Reflectance-index correlated directly with PM2.5 (r=0.92, p<0.001) and was used to estimate exposure (ePM2.5). There was a significant increase in ePM2.5 in Indoor-BM and Outside-BM, compared to LPG (p<0.001). There was a significantly increased odds ratio (OR) for cough with sputum, sneezing and dyspnea in adults exposed to Indoor-BM (OR=2.93, 2.33, 2.59, respectively) and Outside-BM (OR=1.78, 1.78, 1.80, respectively) compared to LPG. PFTs revealed both non-smoker-BM and smoker-LPG individuals to have decreased %predicted-FEV1 and FEV1/FVC as compared to non-smoker-LPG (p=0.022). Reduction was also observed in both parameters between smoker-BM and other groups (p<0.05). The prevalence of chronic obstructive pulmonary disease was 20% for both non-smoker-BM and smoker-LPG and smaller than that observed for smoker-BM (33%). PFT data was inversely correlated with duration and ePM2.5 (p<0.001). The prevalence of airway obstruction was 20% in both non-smoker-BM and smoker-LPG subjects. Conclusions: Chronic exposure to BM is associated with increased prevalence of respiratory symptoms, reduced lung function and development of chronic obstructive pulmonary disease. These effects are associated with the duration and magnitude of exposure and are exacerbated by tobacco smoke.

L’objectif principal de ce travail de thèse est d’évaluer l'impact des activités anthropiques sur le fonctionnement des systèmes aquatiques. L’impact des rejets urbains de Fès sur le Sebou, l'une des plus grandes rivières du Maroc, a été choisi pour cette étude. Les eaux usées domestiques et industrielles de la ville de Fès (~1M hab), véhiculées par son affluent l’oued Fès, sont rejetées dans le Sebou quasiment sans traitement. Deux sites du Sebou, en amont et en aval des rejets de la ville de Fès, et un site situé sur l’oued Fès ont été étudiés. Une campagne de prélèvement de carottes de sédiments et onze campagnes mensuelles de prélèvement d’eau et de matières en suspension (MES) ont été effectuées dans le but de quantifier les apports en nutriments, éléments traces métalliques (ETM) et carbone organique afin d’étudier la dynamique de ces polluants. Les résultats obtenus ont mis en évidence une augmentation des concentrations de presque tous les éléments étudiés en aval de la ville de Fès aussi bien dans la colonne d’eau que dans les sédiments. L’étude des carottes sédimentaires a révélé une contamination modérée par les butylétains totaux (ΣBT) avec la prédominance du monobutyétain dans les trois sites d’étude et sur toutes les profondeurs. Les sédiments du Sebou, en amont de la ville de Fès se caractérisent par les teneurs les plus faibles en métaux alors que ceux de l’oued Fès présentent une forte pollution polymétallique, accentuée dans les sédiments de surface, ce qui reflète clairement la signature d'apports anthropiques récents résultant des rejets non traités de la ville de Fès. L’augmentation consécutive des teneurs des métaux dans les sédiments du Sebou en aval de la confluence Fès-Sebou traduit l'influence significative des particules polluées de l’oued Fès. Dans la colonne d’eau, les concentrations mesurées dans le Sebou en amont de la confluence Fès-Sebou sont proches des rivières naturelles, à l’exception de Cl-, Cr, Na+ et NO3- dont les concentrations traduisent des pollutions agricoles et/ou domestiques. En revanche, la signature anthropique des rejets de la ville de Fès apparait évidente dans les eaux de l’oued Fès qui montrent des concentrations très élevées en ETM dissous et particulaires. La majorité des ETM provenant des apports anthropiques subissent des changements importants de leur coefficient de distribution Kd et présentent un comportement non conservatif dans le mélange entre les eaux du Sebou et celles de l’oued Fès. Ces résultats ont été confirmés par le modèle WHAM qui permet de prédire correctement le fractionnement dissous/particulaire, du Cu, Pb et Zn. La spéciation chimique de ces éléments ainsi que leur répartition dissous/particulaire apparaissent significativement influencées par les conditions particulières (anoxie, forte contamination, teneurs importantes en matière organique) des eaux de l’oued Fès. Ces conditions sont aussi à l’origine du comportement non conservatif de la majorité des éléments lors d'un mélange Sebou/Fès, observé aussi bien dans la colonne d’eau que dans les sédiments. / The main goal of this PhD was to evaluate the impact of the anthropogenic activities (urban, industrial or agricultural activities) on aquatic systems. The Fez metropolitan area and its impacts on the Sebou River, the main Moroccan river, were chosen as a case study. The Fez agglomeration (~1M hab), is surrounded by the Fez River, receiving the wastewaters of this developing city and then flowing into the Sebou. This work was performed on two sites along the Sebou River (upstream and downstream from the confluence with Fez River), and one site in the Fez River, downstream from the Fez city. One sampling campaigns of sediment cores and eleven sampling campaigns were performed during low flow conditions to quantify nutrients, organic carbon and trace metals and to study the dynamic and the transport of trace elements in the Sebou and Fez rivers. The obtained results revealed a global increase of studied elements in the Sebou River from upstream to downstream sampling site, in both sediments and water column. A moderate level of contamination by butyltins was observed, with monobutyltin being the dominant species across all sites and depths. The lowest level of metal pollution was identified in the Sebou's sediments upstream Fez city. Whilst the Fez' sediments were heavily polluted and exhibited bottom-up accumulation trends, which clearly evidence recent inputs from the untreated wastewaters of Fez city. The increase of metal levels in Sebou downstream sediments reflects a significant contribution of polluted particles from the Fez River. Dissolved and particulate concentrations of most of the analyzed elements in the Sebou, upstream from Fez city, are close to the natural rivers, except Cl-, Cr, Na+ et NO3- probably due to untreated urban inputs from several small/medium-size towns located upstream Fez. In the opposite On the contrary, high dissolved and particulate trace metals concentrations in the Fez River clearly indicated strong anthropogenic inputs from Fez city. Most of the studied trace metals originated from anthropogenic sources, underwent significant changes of Kd and behaved non-conservatively in the Sebou/Fez waters mixing due to drastic changes of the waters quality (anoxic condition, high concentration, high organic matter content). Dissolved/particulate partitioning were correctly assessed by WHAM-VII modeling for Cu, Pb and Zn, depicting significant differences in chemical speciation in Fez River when compared to Sebou one.