O acúmulo de poluentes orgânicos persistentes é um dos principais problemas de contaminação do meio ambiente em todo o mundo. As atividades industriais e os avanços tecnológicos na maioria dos setores de produção contribuem com a crescente liberação de compostos poluentes, altamente tóxicos, biocumulativos e resistentes à degradação física, química, fotolítica e biológica. Esses poluentes são o resultado do uso indevido de pesticidas de um modo geral, da subprodução não planejada de sintéticos tóxicos como dioxinas policloradas e de uma lista enorme de atividades que promovem a combustão incompleta da matéria orgânica e despejam no ambiente uma vasta quantidade de hidrocarbonetos aromáticos persistentes. A biorremediação é uma estratégia biotecnológica que vem lançar luz sobre as técnicas de revitalização de sítios contaminados. É baseada na utilização de microorganismos, ou suas enzimas, para reduzir ou eliminar perigos ambientais contaminantes em substâncias inertes, CO2 e água. As oxigenases são uma classe de enzimas amplamente estudadas por suas propriedades catalíticas únicas, sendo a clorocatecol 1,2- dioxigenase de Pseudomonas putida um interessante alvo biotecnológico para a biorremediação devido a sua ampla especificidade a substratos aromáticos, aromáticos halogenados e dialogenados altamente poluentes, biocumulativos e carcinogênicos. Nesse trabalho, o protocolo de expressão heteróloga em E. coli foi implementado em nosso laboratório e a purificação realizada em coluna de afinidade através do uso de resina de quitina. Os cristais de cor marrom avermelhado da enzima clorocatecol 1,2-dioxigenase Pseudomonas putida foram obtidos na presença de polietilenogligol e acetato de magnésio durante o período de 10 dias, utilizando-se a técnica de difusão de vapor em gota sentada. A estrutura cristalográfica da enzima Pp 1,2-CCD foi determinada através da utilização da técnica MR-SAD, utilizando átomos de ferro, cofator da proteína, como agentes espalhadores e as coordenadas da enzima 3-clorocatecol 1,2-dioxigenase de Rhodococcus opacus como modelo de busca. O modelo final, contendo 3 moléculas na unidade assimétrica foi refinado a 3.4 Å de resolução. A enzima se enovela na forma dimérica (Fe3+)2, e apresenta de um modo geral, dois domínios catalíticos compostos de fitas-beta e uma região de loops e um domínio de ligação composto por hélices formando um túnel hidrofóbico. Como a primeira clorocatecol de bactérias gram-negativa a ser descrita para essa classe de enzimas, será possível investigar as diferenças conformacionais que levam aos mecanismos de catálise, amplo a diversos substratos, e avaliar características de seu funcionamento e ativação, como uma importante ferramenta para validação do papel desta proteína dentro do processo de biorremediação. / Accumulation of persistent organic pollutants is one of the most important environmental problems worldwide. Industrial activities and technological advances contribute to the spread of pollutants, highly toxic, bioaccumulative, and resistant to physical, chemical, photolytic and biological degradation. The persistent organic pollutants are consequence of the inappropriate use of pesticides, the production of toxic synthetic compounds such as polychlorinated biphenyls and a large list of activities promote incomplete combustion of which organic matter and release a large amount of persistent aromatic hydrocarbons to the environment. Bioremediation is a biotechnogical strategy that has shed light on revitalization techniques of contaminated sites. It is based on the application of microorganisms, or their enzymes, to eliminate or reduce environmental contaminants into inert substances, CO2 and water. The oxygenases are a class of largely studied enzymes due to their catalytic properties, being chlorocatechol 1,2-dioxygenase from Pseudomonas putida an interesting biotechnological target for bioremediation due to its specificity to a broad spectrum of highly polluted aromatic substrates. In the present work, heterologous expression protocol has been implemented in our laboratory and purification was performed by using affinity column in chitin resin. Brown-reddish crystals of chlorocatechol 1,2-dioxygenase from Pseudomonas putida were obtained in presence of polyethylene glycol (PEG) and magnesium acetate after 10 days, by utilizing vapor diffusion techniques in sitting drops. The crystallographic structure of Pp 1,2-CCD has been solved by MR-SAD technique, using iron atoms, the enzyme cofactor, as scattering centers and the coordinates of 3- chlorocatechol 1,2-dioxygenase of Rhodococcus opacus as the search model. The final model, containing three molecules in the asymmetric unit, has been refined up to 3.4 Å resolution. The enzyme folds in the dimeric form (Fe3+)2, and shows two catalytic domains composed of -strands and a loop region, and a helical domain that pack together forming a hydrophobic channel. As being the first member of the chlorocatechol dioxygenase family of enzymes from a gram-negative bacteria to be solved, it will be possible to explore the crystallographic structure of chlorocatechol 1,2- dioxygenase from Pseudomonas putida in order to investigate the conformational differences that explain its mechanism of action, on a broad spectrum of substrates, and evaluate the functional features, as an important tool to validate the role of this enzyme in the bioremediation process.

Nos últimos anos tem havido uma crescente preocupação com o meio ambiente. Dentro deste contexto, surgiram as misturas asfálticas mornas que, devido à diminuição de temperatura na usinagem e na compactação, têm impacto positivo não só sobre a poluição ambiental, mas também sobre o consumo energético. Este estudo compara o comportamento de misturas asfálticas mornas (com aditivo surfactante) com o de misturas similares usinadas a quente (convencionais), por meio de ensaios laboratoriais de compactação, de propriedades mecânicas, além de testes complementares. Os resultados apontam que não há necessidade de alteração do método de dosagem convencional para as misturas mornas, e que o teor de ligante de projeto das misturas mornas deve ser mantido igual à da similar a quente. Porém, os resultados dependem muito do tipo de ligante, do teor de asfalto utilizado e do nível de diminuição da temperatura de usinagem e compactação. O controle da temperatura e a magnitude de sua redução demonstraram ser essenciais na qualidade final da mistura morna nesta tecnologia. Além disso, tem-se o acompanhamento de dois trechos experimentais, onde não foram verificadas dificuldades complementares de usinagem e de execução em pista. Os resultados de controle tecnológico da obra e de avaliação dos aspectos de superfície nos trechos com mistura morna se mostraram similares aos das técnicas a quente. Foram analisadas as emissões de poluentes (HPAs prioritários no material particulado) de misturas asfálticas mornas e a quente, tanto no programa laboratorial, quanto em usina e em pista, por ocasião da execução de um dos trechos experimentais. Os resultados indicaram que houve redução em cerca de três vezes do total destes poluentes com as misturas mornas. Visualmente também foi constatada uma diminuição expressiva dos fumos de asfalto com a mistura morna em campo. Por fim, estimou-se que há uma economia significativa do consumo de combustíveis com a redução da temperatura de secagem e aquecimento dos agregados em usina com as misturas mornas. Deste modo, o trabalho demonstra, pelas propriedades físicas e mecânicas avaliadas em laboratório e em campo, que a qualidade das misturas asfálticas mornas é similar às das usinadas a quente, com os benefícios da redução das emissões de poluentes e da economia de energia. / In the last years there has been an increasing concern for the environment. In this context, warm mixes asphalt was developed with positive impact not only on the environmental pollution, but also on the energy consumption, due to the reduction of mixing and compaction temperatures. This work compares the behavior of warm mixes asphalts (with surfactant additive) with similar hot mixes asphalt (conventional ones), through compaction and mechanical properties, as well as additional tests, in laboratory. The results indicate that it is not necessary to change the conventional asphalt mix design for warm mixes, and also that the optimum asphalt content in the warm mixes should be maintained similar to the hot mixes. However, the results are dependent on the asphalt type, the asphalt content, and the level of mixing and compaction temperature reduction. The temperature control and the magnitude of its reduction are essential for the final quality of the warm mix in this technology. Besides, two test tracks were monitored, where there were no additional difficulties during the mixing procedure and in the construction site. The results of the field control and the evaluation of the pavement surface in the warm mix test tracks were similar to the hot mix techniques. Pollutants emissions (priority PAH on the particulate matter) from warm and hot mixes asphalt mixes were analyzed, in the laboratory, in the mixing plant and in the field, during one of the test tracks construction. The results demonstrated that there was a reduction of about three times on the total amount of these pollutants with the warm mixes. Visually, it was also verified that there was a large reduction of asphalt fumes with the warm mix in the field. Finally, it was estimated that there are significant energy savings when reducing drying and heating temperatures of the aggregates in the mixing plant with warm mixes. Thus, this work shows, through the physical and mechanical properties evaluated in the laboratory and in the field, that the quality of warm mixes is similar to the hot mixes, with the benefits of reducing pollutant emissions and saving energy.

Orientador: Adilson Pinheiro. / Co-orientador: Vander Kaufmann. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação de Engenharia Ambiental.

O agravamento de inúmeros problemas ambientais nas últimas décadas – contaminação do ar e da água, epidemias, secas prolongadas, enchentes, incêndios florestais, perdas da qualidade do solo, desastres nucleares e químicos, o crescimento do buraco na camada de ozônio e a atual escassez de água – têm emitido alertas a gestores e sociedade sobre a devida responsabilidade acerca dos recursos naturais. Nesse sentido, a valoração ou monetarização da emissão dos principais poluentes veiculares é fundamental para a formulação de políticas públicas ambientais, de gestão de transporte e trânsito que busquem resultados mais efetivos no controle das emissões. Esse trabalho apresenta uma breve discussão sobre as emissões veiculares de poluentes e as principais políticas públicas adotadas no setor e das emissões evitadas pelo uso do álcool carburante. Apresentou uma metodologia de cálculo baseada no quantitativo da frota de veículos, da intensidade de uso, dos fatores de emissão e dos valores monetários de referência de monóxido de carbono, óxido de nitrogênio, hidrocarbonetos e material particulado. Como resultado, apresenta-se as análises com seus respectivos valores das emissões referentes ao quantitativo monetário dos gases selecionados. Com o aumento do carro com tecnologia flex-fuel, observou-se a redução das emissões totais dos gases poluentes, embora a frota tenha aumentado em valores absolutos. Os valores monetários calculados por meio dos Indicadores de Monetarização de Emissões demonstraram que o monóxido de carbono é o principal responsável das emissões por automóveis que utilizam o ciclo Otto no Brasil, representando 45,7% das emissões e o valor monetário foi de R$ 4.736.386.753,28. Os hidrocarbonetos são o segundo gás mais emitido pela frota de automóveis, sendo responsável por 27,3% das emissões, e valor monetário de R$ 2.835.304.578,20. Em seguida surgem as emissões de óxido de nitrogênio, que em teve suas emissões reduzidas em 26,8% e foi responsável por R$ 2.785.548.815,02. Já as emissões de material particulado, em 2000 foram de R$ 705.307,57. Com a redução de 23%, foram responsáveis por R$ 545.752,13. Pode-se verificar, também, que o custo ambiental do período de 2000 a 2009, provocado pela frota de automóveis do ciclo Otto, dedicados ou de tecnologia flex-fuel, movidos à gasolina C e etanol hidratado, foi de R$ 10.363.277.869,40. / The worsening of numerous environmental problems in recent decades - contamination of air and water, epidemics, prolonged droughts, floods, forest fires, loss of soil quality, nuclear and chemical disasters, the hole growth in the ozone layer and the current shortage water - have issued alerts to managers and society on the proper responsibility about natural resources. In this sense, the valuation or monetization of emission of key vehicle pollutants is essential for the formulation of environmental policies, transportation management and traffic that seek more effective results in controlling emissions. This paper presents a brief discussion on vehicle emissions of pollutants and major public policies adopted in the industry and emissions avoided by the use of fuel ethanol. Presented a calculation method based on the amount of the vehicle fleet, the intensity of use, emission and monetary values of carbon monoxide reference factors, nitrogen oxides, hydrocarbons and particulate matter. As a result, the analysis is presented with the respective emission values for the quantitative currency of selected gases. With increasing car with flex-fuel technology, there was a reduction of total emissions of greenhouse gases, although the fleet has increased in absolute terms. The monetary values calculated using the emissions of monetization indicators showed that carbon monoxide is primarily responsible for emissions from motor vehicles the Otto cycle in Brazil, representing 45.7% of the emissions and the monetary value was R $ 4,736 .386.753,28. Hydrocarbons are the second most gas emitted by the car fleet, accounting for 27.3% of emissions, and monetary value of R $ 2,835,304,578.20. Then come the emissions of nitrogen oxide, which had its emission reductions of 26.8% and accounted for R $ 2,785,548,815.02. While emissions of particulate matter in 2000 were R $ 705,307.57. With the reduction of 23%, accounted for R $ 545,752.13. You can also check that the environmental cost for the period 2000-2009, caused by the fleet of vehicles of the Otto cycle, dedicated or flex-fuel technology, moved to C gasoline and hydrous ethanol was R $ 10,363,277,869 40.

Neste trabalho, avaliou-se a queima do sebo bovino por meio de uma fornalha calorimétrica flamotubular instrumentada que opera à pressão atmosférica. Como parte do trabalho experimental, foram analisadas as curvas de rendimento térmico da queima do combustível, sebo bovino, e verificou-se seu comportamento quanto à transferência de calor e emissão de gases. Experimentalmente, a fornalha calorimétrica foi remodelada e adaptada para operar com sebo bovino, incorporando-se a esta um elemento de aquecimento prévio, trata-se de um queimador desenvolvido no NETeF possuindo um sistema de alimentação com aquecimento para o combustível, já que o sebo se encontra no estado sólido a temperatura ambiente. O queimador utilizado no experimento foi do tipo misto. Os resultados das medições do poder calorífico do sebo bovino mostraram-se altos: 39.985,5 kJ/kg (dados obtidos no laboratório do NETeF), fazendo com que o sebo se torne uma fonte menos poluente. / In this study, we evaluated the burning of tallow by a calorimetric flamotubular instrumented furnace which operates at atmospheric pressure. As part of the experimental work, the curves of thermal efficiency of fuel combustion (beef tallow) were analyzed, and it was possible to set their composition toward the transfer of heat and gas emissions. Experimentally, the calorimetric furnace was remodeled and adapted to operate with beef tallow by incorporating an element of this preheating, it is a burner developed in NETeF and it has a system to supply heating for fuel, as the tallow is solid at room temperature. The burner used in the experiment was of mixed type. The results of measurements of the calorific value of beef tallow were shown to be high: 39985.5 kJ/kg (data obtained in the laboratory of NETeF), causing the fat to become a viable source.

Introdução: A análise das emissões dos combustíveis é de crucial importância para o entendimento da patogênese da morbi-mortalidade ocasionada pela poluição do ar. Objetivos: Analisar as emissões do combustível diesel e biodiesel (B50 e B100) sobre a toxicidade cardiovascular. Métodos: Camundongos Balb/C foram expostos a queima do diesel e/ou biodiesel durante uma hora. Os registros da freqüência cardíaca (FC), variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) e da pressão arterial (PA) foram obtidas no tempo pré, 30 e 60 minutos após a exposição. Após 24 horas foram coletados o LBA, o sangue e a medula óssea para avaliar a inflamação pulmonar e sistêmica. Resultados: A queima do B100 reduziu as emissões da massa, fuligem, metais, CO, HPAs comparado as emissões do diesel e B50; ECG: RMSSD aumentou no grupo diesel (p < 0.05) comparado ao grupo controle, a BF aumentou no grupo diesel (p < 0.01) e B100 (p < 0.05) comparado ao grupo controle, a FC aumentou no grupo B100 (p < 0.05) comparado ao controle; sangue: o VCM aumentou no grupo B100 comparado aos grupos diesel (p < 0.01), B50 e controle (p < 0.001), o CHCM diminuiu no grupo B100 comparado aos grupos B50 (p < 0.001) e controle (p < 0.05), leucócitos aumentaram no grupo B50 comparado ao grupo diesel (p < 0.05), as plaquetas aumentaram no grupo B100 comparado aos grupos diesel e controle (p < 0.05), os reticulócitos aumentaram no grupo B50 comparado aos grupos diesel, controle (p < 0.01) e B100 (p < 0.05); medula óssea: os metamielócitos aumentaram nos grupos B50 e B100 comparado ao grupo diesel (p < 0.05); BAL: os neutrófilos aumentaram no grupo diesel e B50 comparado ao grupo controle (p < 0.05), os macrófagos aumentaram no grupo diesel (p < 0.01), B50 e B100 (p < 0.05) comparado ao grupo controle. Conclusão: O combustível biodiesel demonstrou ser tão tóxico quanto o diesel, promovendo um desequilíbrio no sistema nervoso autônomo, inflamação pulmonar e sistêmica / Background: Analysis of fuels emissions is crucial for understanding the pathogenesis of mortality due air pollution. Objectives: To assess cardiovascular toxicity of diesel and biodiesel (50 and 100%) particles. Methods: Mice were exposed to diesel or biodiesel during one hour, heart rate (HR), heart rate variability (HRV) and blood pressure (BP) were obtained immediately before, 30 and 60 minutes after exposure. After 24 hours: BAL, blood and bone marrow to evaluated inflammation were collected. Results: B100 decrease the emissions of mass, BC, inorganic, CO, PAHs and VOCs compared to B50 and diesel. ECG: RMSSD increased on diesel (p < 0.05) compared to control group; LF increased on diesel (p < 0.01) and B100 (p < 0.05) compared to control group; FC increased on B100 (p < 0.05) compared to control group. Blood: MCV increased on B100 compared to diesel (p < 0.01), B50 and control groups (p < 0.001), MCHC decreased on B100 compared to B50 (p < 0.001) and control groups (p < 0.05). Leucocytes increased on B50 compared to diesel group (p < 0.05); platelets increased on B100 compared to diesel and control groups (p < 0.05); reticulocytes increased on B50 compared to diesel, control (p < 0.01) and B100 groups (p < 0.05); Metamyelocites increased on B50 and B100 compared to diesel group (p < 0.05); BAL: Neutrophyls increased on diesel and B50 compared to control group (p < 0.05); macrophages increased on diesel (p < 0.01), B50 and B100 (p < 0.05) compared to control group. Conclusions: Biodiesel was more toxic than diesel because promoted pulmonary inflammation, bone marrow activation, increase of platelets and imbalance of the autonomic nervous system

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vitor Sena Kosera.pdf: 2784094 bytes, checksum: 960f241504b5d1829f16f8713f9dddad (MD5) Previous issue date: 2017-03-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Triclosan is a compound with bactericidal effect that is frequently used in personal hygiene products. Recently, it has been found in surface water and wastewater even after conventional treatment. In the search for efficient alternative methods of degradation, are studied among them Oxidative Advanced Processes (AOPs), which are based on hydroxyl radical generation (HO), which is a strong oxidizing agent. The objective of this work was to study the degradation of triclosan using Heterogeneous Photocatalysis (HP), characterized by the use of a free and immobilized photocatalyst. In this work titanium dioxide (TiO2) and zinc oxide (ZnO) were used as photocatalysts. An analytical routine was established using High Performance Liquid Chromatography (HPLC) followed by partial validation. The determination of the TCS in aqueous solution was performed in the linear range of 0.1 to 10.0 mg L-1, with R2 = 0.999, limit of detection (LOD) 0.3 mg L-1 and limit of quantification (LOQ) 1. 0 mg L-1. The characterization of the catalysts allowed to identify for the TiO2 the anatase phase, with a bandgap of 3.22 eV. The immobilization of this catalyst in calcium alginate does not cause great damage to its activity, since the characterization of the spheres demonstrated that in fact the TiO2 was present in them, in an amount of 0,267 ± 0,058 mg per sphere, according to FEG images, had a rough surface. Complementing the characterization, the images by EDS also showed that the catalyst was evenly distributed throughout the surface. In the studies with ZnO as catalyst, we identified the wurtzite phase, with bandgap of 3.14 eV. In the same way as previously, the immobilization does not cause damage to its catalytic activity, as well as the morphology of its spheres are being very close to TiO2 and also with surface distribution in all the analyzed areas (0.267 ± 0.058 mg ZnO per sphere). Also, a factorial design of experiments was carried out, where the best conditions found for both catalysts were pH 10 and 30 mg L-1. The kinetics of degradation demonstrated that the photolysis followed a first-order reaction whereas for the others the order followed was of pseudo-first order. The half-life times between free and immobilized studies did not show large variations, but TiO2 was slightly higher than ZnO. As good results with artificial radiation were achieved, studies with solar radiation were performed. The photolysis continued with a first order of reaction (t1/2 = 16.98 min) while the FH with immobilized TiO2 continued to follow a pseudo-first order (t1/2 = 22.88 min). The ZnO changed to second order (T1/2 = 11.72 min), demonstrating good efficiency using a renewable source of radiation. In the mineralization studies, TOC analysis were used to monitor the total organic matter removal of the samples. In these studies TiO2 presented a great advantage in relation to photolysis, because with about 18h of reaction, the photocatalysis was able to mineralize amounts greater than 90% while the photolysis was only about 40%. This difference was not so great for ZnO, because with this time there was a gain of approximately 10%, but it also showed superiority. These differences are easily observed using the half-life times, where for the photolysis the mineralization followed a first-order reaction with t1/ 2 = 1565 min, while the TiO2 and ZnO followed a second-order reaction with t1/2 = 76.14 min and t1/2 = 1354 min respectively. / O triclosan é um composto com ação bactericida e bastante utilizado em produtos de higiene pessoal. Recentemente, tem sido encontrado em águas superficiais e efluentes mesmo após tratamento convencional. Na busca de métodos mais eficientes de degradação, métodos alternativos têm sido estudados, estando entre eles os Processos Avançados de Oxidação (PAOs), os quais são baseados na geração do radical hidroxila (HO•), que é um forte agente oxidante. Sendo assim o objetivo deste trabalho foi estudar a degradação do triclosan utilizando a Fotocatálise Heterogênea (FH), caracterizada pelo uso de um fotocatalisador em suspensão e imobilizado. Neste trabalho foram utilizados como fotocatalisadores o dióxido de titânio (TiO2) e o óxido de zinco (ZnO). Foi realizado o estabelecimento de uma rotina analítica utilizando-se cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) seguido da validação parcial. A determinação do TCS em solução aquosa foi realizada na faixa linear de 0,1 a 10 mg L-1, com R2=0,999, limite de detecção (LD) 0,3 mg L-1 e limite de quantificação (LQ) 1,0 mg L-1. A caracterização dos catalisadores permitiu identificar para o TiO2 a fase anatase, com bandgap de 3,22 eV. A imobilização deste catalisador em alginato de cálcio não trouxe grandes prejuízos a sua atividade, pois a caracterização das esferas demonstrou que de fato o TiO2 estava presente nelas, numa quantidade de 0,267±0,058 mg por esfera, a qual possuía, segundo imagens por FEG, uma superfície rugosa. Complementando a caracterização as imagens por EDS demonstraram também que o catalisador estava distribuído de forma uniforme por toda a superfície. Nos estudos com o ZnO como catalisador, identificou-se a fase wurtzita, com bandgap de 3,14 eV. Da mesma maneira que anteriormente, a imobilização não acarretou em prejuízos na sua atuação catalítica, além da morfologia de suas esferas serem muito próximas das do TiO2 e também com distribuição superficial por todas as áreas analisadas (0,267±0,058 mg de ZnO por esfera). Também foi realizado um planejamento fatorial de experimentos onde para ambos catalisadores as melhores condições encontradas foram de pH 10 e 30 mg L-1. As cinéticas de degradação demonstraram que a fotólise segue uma reação de primeira ordem enquanto que para as demais a ordem foi de pseudo-primeira ordem. Os tempos de meia-vida entre os estudos em suspensão e imobilizados não apresentaram grandes variações, mas o TiO2 foi ligeiramente superior ao ZnO. Como bons resultados com radiação artificial foram alcançados, estudos com radiação solar foram realizados. Nestes a fotólise segue uma cinética de reação de primeira ordem (t1/2 = 16,98 min) enquanto que as FH com TiO2 imobilizado segue uma reação de pseudo-primeira ordem (t1/2= 22,88 min). Para o ZnO a ordem da reação encontrada foi de segunda ordem (t1/2=11,72 min), demonstrando boa eficiência quando utiliza-se uma fonte renovável de radiação. Nos estudos de mineralização, avaliou-se a remoção do carbono orgânico total (COT) após tempos pré-determnados. Nestes estudos o TiO2 utilizado como semicondutor em suspensão apresentou ampla vantagem em relação a fotólise, pois com cerca de 18h de reação, a fotocatálise conseguiu mineralizar quantidades superiores a 90% enquanto que a fotólise foi de apenas cerca de 40%. Esta diferença não foi tão significativa para o ZnO, pois neste a diferença foi aproximadamente 10%, mas demonstrou também superioridade em relação a fotólise. Estas diferenças são facilmente observadas utilizando os tempos de meia-vida, onde para a fotólise a mineralização seguiu uma reação de primeira ordem com t1/2 = 1565 min, enquanto que o TiO2 e o ZnO seguiram uma reação de segunda ordem com t1/2 = 76,14 min e t1/2=1354 min, respectivamente.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-04-04T12:31:51Z No. of bitstreams: 1 Rafael Gialdi Salvagni_.pdf: 4078552 bytes, checksum: 3046bf3bf4c04b0ca0ff91981f73727e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-04T12:31:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Gialdi Salvagni_.pdf: 4078552 bytes, checksum: 3046bf3bf4c04b0ca0ff91981f73727e (MD5) Previous issue date: 2017-04-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / Este trabalho apresenta o estudo numérico-experimental da dispersão de poluentes e da geometria da chama de uma poça de combustível. Foi realizada A modelagem da combustão em uma poça, com a dispersão da pluma em função do vento incidente, com o objetivo de caracterizar o fenômeno. Foi utilizado um túnel de vento em escala laboratorial para executar a análise experimental de poças de diesel (S-500) e biodiesel (B-100), em um tanque cilíndrico com tamanho reduzido de Ø110 x 57,4 mm. Além disso, foi utilizado o programa FDS para análise e comparação dos dados em escala de mesma grandeza da bancada experimental. A influência da velocidade do vento sobre a geometria da chama – inclinação, altura e comprimento – foi analisada, bem como outras questões pertinentes à estrutura da chama, como temperatura adimensional da chama, da pluma e temperatura periférica. Por último, uma análise da taxa de queima mássica foi feita para complementar os dados experimentais e obter mais informações sobre o comportamento da chama. Os dados experimentais foram aplicados nas correlações semi-empíricas de comprimento e ângulo de chama, a fim de comparar seu comportamento com a previsão de outros autores. Foi observado nos experimentos que, com a mudança da geometria da chama, ocorre a mudança da posição e consequentemente da dispersão da pluma. O ângulo da chama mostrou variação diretamente proporcional à velocidade do escoamento. A variação da altura e comprimento de chama foi inversamente proporcional à velocidade do escoamento. Os comportamentos do ângulo e da altura concordaram com a literatura, mas o comprimento apresentou diferenças. A temperatura adimensional da chama aumentou com o aumento da velocidade, sendo a do biodiesel 49% superior à do diesel. A temperatura adimensional da pluma apresentou um decremento com o aumento da velocidade de escoamento, atingindo, para o diesel, temperaturas cerca de 110% menores em relação ao biodiesel. A mesma tendência ocorreu com a temperatura periférica, que reduziu conforme aumentou a distância de medição da poça, havendo diferença de 20,3% entre os dois combustíveis. A taxa de queima mássica foi verificada e se observou que foi regida por diferentes mecanismos de trocas térmicas e flutuabilidade, o que provocou comportamentos diferentes para o diesel e o biodiesel, sendo as taxas de queima do diesel maiores, em geral. Os dados experimentais obtidos foram comparados com os resultados da análise numérica realizada no FDS. Obteve-se boas aproximações para o ângulo, comprimento, altura e temperaturas da pluma e periférica. As temperaturas da chama mostraram tendência diferente em relação aos dados experimentais. As análises de dispersão de poluentes mostraram uma tendência de redução abrupta das concentrações com o aumento da distância em velocidades menores e uma redução mais suave e constante para as maiores velocidades nos ensaios experimentais, apresentando, no entanto, uma grande diferença em relação aos valores numéricos, embora com tendências semelhantes, para ambos os combustíveis. / This work presents a numerical-experimental study of pollutants dispersion and flame geometry in a pool fire. Combustion modeling in a pool fire with plume dispersion as a function of the incident wind is carried out with the objective of phenomenon characterization. A laboratory-scale wind tunnel is used to perform the experimental analysis of diesel (S-500) and biodiesel (B-100) pool fire in a cylindrical tank with a reduced size of Ø110 x 57.4 mm. In addition, the FDS software was used to analyze and compare the results, using a model in a scale of the same magnitude of the experimental setup. The wind speed influence on the flame geometry – tilt angle, height and length – was analyzed as well as other questions related to the structure of the flame, such as dimensionless flame and plume temperature and outer layer temperature. Finally, an analysis of the mass burning rate was done to complement the experimental data and to obtain more information about the flame behavior. The data obtained were applied in the semi-empirical correlations of flame length and tilt angle to compare their behavior with the prediction of other authors. It Was observed that the change of flame geometry induces a change of plume position and dispersion. The behavior of the flame geometry was observed; the angle changes proportionally to the air flow speed. The variation in flame height and length was inversely proportional to air flow speed. The angle tilt and height agreed with the literature, but the length presented differences. The temperature of the flame increased with increasing of air flow speed being the values for biodiesel 49% higher than for diesel. The plume temperature presented a decrease with the increase of air flow speed, temperatures for diesel were about 110% smaller than for biodiesel. The same trend occurred with the measured outer layer temperature that reduced as the pool fire measurement distance increased, with a 20.3% difference between the fuels. The mass burning rate was governed by different mechanisms of heat feedback and buoyancy, which caused different behaviors for diesel and biodiesel, with diesel mass burning rates being higher in general. The experimental data obtained were compared with the results of the numerical analysis performed in the FDS software, and thus the numerical validation was done. The simulated results for tilt angle length, height and temperature of the plume and the outer layer agree well with experimental ones. The flame temperatures show an inverse trend in relation to experimental data. Pollutant dispersion analyzes showed a trend of abrupt reduction of concentration with increasing distance at lower air flow speed and a smoother and steady reduction at higher speeds, yet presenting a large discrepancy in relation to the numerical values for both fuels.

Orientador: Luiz Fernando Costa Nascimento / Banca: João Andrade de Carvalho Júnior / Banca: Demerval Soares Moreira / Banca: Ana Cristina Gobbo Cesar / Banca: Carlos Dias Maciel / Resumo: Uma das principais causas de internação por infarto agudo do miocárdio é a poluição do ar. Os efeitos na saúde devido à exposição aos poluentes atmosféricos e à baixa qualidade do ar vêm causando um aumento nas internações hospitalares. Esse estudo teve como objetivo estimar a associação entre o Infarto Agudo do Miocárdio (IAM) e outras doenças isquêmicas do coração (DIC) e a exposição de PM2,5 ajustados pelos poluentes O3, CO e NO2 sobre as internações hospitalares da rede pública no município de São José do Rio Preto - SP, em todas as faixas etárias, estratificado por sexos, no período de 01 de janeiro de 2012 a 31 de dezembro de 2012, de acordo com a estrutura de defasagens (lags). A metodologia utilizada fundamenta-se na pesquisa de estudo ecológico de série temporal. A variável dependente considerada foi o número de internações hospitalares por IAM e outras DIC, CID 10, correspondentes aos códigos I20 a I 25.9, cujos dados foram obtidos pelo DATASUS. As variáveis independentes consideradas foram a concentração diária de poluentes PM2,5, O3, CO e NO2, temperatura e umidade relativa (CCATT-BRAMS). Ajustes por tendência temporal e efeitos do calendário foram incluídos no modelo. Foi calculado o Risco Relativo de internação utilizando Modelo de Regressão de Poisson. Na análise unipoluente, devido a um incremento interquartil (25%-75%) para o PM2,5 (3,1 μg/m3), observou-se, respectivamente, um aumento de 9,5% e 11,1% no aumento de internações para a o sexo masculino e sexo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: One of the main causes of hospitalization for acute myocardial infarction is air pollution. The health effects due to exposure to air pollution and poor air quality are causing hospital admission increase. This study aimed to estimate the association between PM2.5 exposure adjusted by pollutants O3, CO and NO2 and hospital admissions for Acute Myocardial Infarction (AMI) and other ischemic heart disease ( IHD ) in public in the city of Sao Jose do Rio Preto, in all age groups stratified by gender in the period of January 1st 2012 to December 31st 2012 according to the lag structure (lags). The methodology is based on ecological research study of temporal series. The dependent variable was considered the number of hospital admissions for Acute Myocardial Infarction and other ischemic heart disease ICD-10 codes I20 at I25.9, whose data were obtained by DATASUS. The independent variables were the daily concentration of PM2.5 pollutants, O3, CO and NO2, extracted temperature and relative humidity of CCATT-BRAMS. Adjustments for time trend and calendar effects were included in model. It calculated the relative risk of hospitalization using Poisson regression model. In unipollutant analysis due to a interquartile increase (25% -75%) to the PM2.5 (3.1 µg/m3) were observed respectively, an increase of 9.5% and 11.1% increase admissions for males and females, respectively. And in multipollutant analysis (PM2.5, O3, CO and NO2) with interquartile also increased, there was an increase o... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Tendo em vista o aumento considerável da poltúção do ar provocado em grande parte pela industrialização e o aumento da emissão de poluentes resultantes da queima de combustíveis fósseis por veículos automotores, o presente trabalho tem como objetivo melhorar a previsão e o entendimento da dispersão turbulenta atmosférica. Para tanto, apresenta-se, pela primeira vez, uma representação analít ica para a equação de advecção-difusão-reação tridimensional transiente, com perfil de vento e coeficientes de difusão tmbulenta dependentes da altura, que modelam a dispersão de poluentes na atmosfera. A solução da equação é obtida pela combinação do método GILTT ( Generalized Integral Laplace Transform Technique) com o método da Decomposição de Adomian modificado. Consideram-se dois casos para a aplicação do modelo: no primeiro modela-se a dispersão de um poluente secundário formado por uma reação fotoquímica e no segundo caso, utiliza-se o modelo para determinar o campo de concentração de um poluente que sofre perdas e ganhos devido a influência da radiação solar. Para poder realizar essas análises propôs-se uma parametrização para o termo de reação fotoquímica. São apresentados os resultados numéricos e estatísticos, comparandose com os dados da campanha experimental da Usina Termelétrica de Candiota e com os dados de medições realizadas pela Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessler (FEPAM). / In view of the considerable increase of air pollution caused largely by industrialization and the increase of emission pollutants resulting from burning of fossil fuels by motor vehicles, the present work aims to improve the prediction and understanding of atmospheric turbu- lent dispersion. Therefore, is presented, for the rst time, an analytical representation to the transient three-dimensional advection-diffusion-reaction equation, with wind pro le and turbulent diffusion coefficients dependent of height, modeling the dispersion of pollutants in the atmosphere. The solution of the equation is obtained by combining of the GILTT method (Generalized Integral Laplace Transform Technique) with the modi ed Adomian Decomposition method. It is considered two cases for the application of the model: in the rst is modeled the dispersion of a secondary pollutant formed by a photochemical reaction, and in the second case the model is used to determine the concentration eld of a pollutant that suffers losses and gains due to the in uence of solar radiation. To realise these analisis a parameterization for the photochemical reaction term is proposed. Numerical and statistical results are presented, comparing with the experimental campaign data of the thermoelectric plant of Candiota and with data from measurements performed by the \Funda c~ao Estadual de Prote c~ao Ambiental Henrique Luiz Roessler" (FEPAM).