O presente trabalho apresenta os resultados obtidos na avaliação dos problemas ambientais relacionados a lixiviação de poluentes do lixão próximo ao Ribeirão dos Moinhos na cidade de Poços de Caldas (MG). O estudo considera as características geológicas - geotécnicas e climáticas da área e os vários tipos de técnicas de \"cleanup\". O software Visual Modflow foi usado para desenvolver simulações em termos de fluxo de água subsuperficial e de transporte de poluentes. / This work presents the results obtained from assessment of the environment problems related to the pollutant lixiviation from the urban wastes disposed near the Moinho River in Poços de Caldas (MG) city. The study considered the geological - geotechnical and climatic characteristics of the area and the main kinds of cleanup techniques. The software Visual Modflow were used to developed the simulation in terms of groundwater flow and pollutant transport.

Efeitos adversos das emissões geradas pela queima da cana-de-açúcar representa um problema que afeta principalmente os países em desenvolvimento. Estudos prévios têm demonstrado que, durante o período de queima, há um aumento das admissões hospitalares e atendimentos de emergência nas cidades do Brasil próximas às plantações de cana. Entretanto, até o momento, não há estudos que avaliaram os efeitos sobre a superfície ocular. O presente trabalho avalia o impacto causado pela queima da cana sobre a superfície ocular em cortadores de cana e na população da região de Tatuí-SP. Vinte e dois cortadores de cana e dezenove voluntários do perímetro urbano de Tatuí-SP, localizada no Estado de São Paulo, foram recrutados para o estudo. Medidas ambientais das concentrações de material particulado de 2,5 Vm (MP2,5), temperatura e umidade foram mensuradas durante os períodos de queima e entresafra. Ao mesmo tempo, avaliações histológicas e clínicas da superfície ocular, tais como, citologia de impressão da região tarsal, tempo de rotura do filme lacrimal (TRFL), teste de Schirmer I, colorações vitais por rosa bengala e fluoresceína, biomicroscopia e sintomas oculares foram realizadas durante os dois períodos. Níveis de MP2,5 durante a atividade de corte da cana queimada foi 3,5 vezes mais elevados do que o limite de 25Vg/m3 sugerido pelo órgão de regulamentação. Nas avaliações oculares, observamos que os valores médios das áreas coradas por ácido periódico de Schiff (PAS) das amostras dos cortadores foram menores durante o período de queima (57±6,8%) do que na entresafra (64,3±12%; p=0,014) e quando comparadas com as amostras dos voluntários da cidade (63,9±6.8%; p=0,009). Modelo de regressão não-linear revela uma forte associação entre os valores médios das áreas PAS positivas e os anos de trabalho no corte da cana queimada. Detectamos um aumento nas áreas PAS positivas conforme os anos de trabalho acumulados no corte da cana queimada durante o período da entresafra (r=0,99; p=0,015). Teste de Schirmer I revela uma diminuição dos valores conforme os anos de trabalho no corte da cana queimada observados durante o período de queima. (r=0,99; p=0,026). Valores médios de TRFL dos cortadores de cana durante o periodo de queima (6,48±3.47s) foram menores do que na entresafra (10,16±7,79) e quando comparadas com o TRFL dos voluntários da cidade (8,6±4,6s; p<0,05). Não houve diferenças estatísticas em relação às outras variáveis oculares. Nossos resultados sugerem que a exposição sazonal às altas concentrações das emissões geradas pela queima da cana-de-açúcar pode causar efeitos tóxicos sobre a mucosa epitelial e afetar a estabilidade do filme lacrimal, permitindo que o epitélio torne-se menos protegido aos agentes deletérios. Por outro lado, a exposição crônica às emissões da cana parece induzir uma resposta adaptativa do epitélio ocular, associado a um aumento da densidade de muco para compensar a perda de células caliciformes durante o período da queima, todos os anos. Em conclusão, esses achados reforçam a importância de futuras investigações para melhor compreender as consequências da poluição atmosférica sobre a superfície ocular e sugere medidas para proteção da superfície ocular durante este período. / The adverse effects of particle emissions produced by sugar cane burning represent a problem that affects mostly developing countries. Previous studies have shown that, during the burning period, there is an increase in respiratory hospital admissions and emergency room visits in communities surrounded by sugar cane plantations in rural cities of Brazil. However, until this date, no previous studies have evaluated the effects on the ocular surface. The aim of the present work is to study the impact of the sugar cane burning on the ocular surface of cane workers and the people at the city of Tatuí, near the burning crops. Twenty-two healthy sugar cane workers and nineteen volunteers from Tatuí region located at the State of Sao Paulo, Brazil, were recruited to the study. Measurements of the average concentrations of particulate matter 2.5 Vm, temperature and humidity were done during the burning and non-burning periods. Concurrently, histological and clinical assessments of the ocular surface such as, inferior tarsal impression cytology, tear film break-up time, Schirmer´s I test, fluorescein and rose bengal staining, biomicroscopy and eye irritation symptoms were evaluated during the two periods. PM2.5 exposure levels in the crops during the activity of burnt cane cutting were 3.5-fold higher than the suggest limit of 25Vg/m3 proposed by governmental regulation. On ocular assessments, we observed that the average of periodic acid-Schiff (PAS) positive areas of sugar cane workers samples were lower during the burning (mean 57%, SD 6.8) than the non-burning period (mean 64.3%, SD 12; p=0.014) and the downtown volunteers samples (mean 63.9%, SD 6.8; p=0.009). A non-linear regression model reveals a strong relationship between average PAS positive areas and years working in sugar cane harvesting. We noticed an increase in PAS positive areas as long as the years accumulated in sugar cane harvesting labor during non-burning period (r=0.99, p=0.015). Schirmer test t reveals impairment at the values across the years of labour in sugar cane harvesting observed during the burning period (r=0.99, p=0.026). Mean TBUT values of sugar cane workers during the burning period (mean 6.48s; SD 3.47) were lower than non-burning period (mean 10.16s; SD 7.79) and than TBUT of the volunteers of downtown (mean 8.6s, SD 4.6; p<0.05). There were no statistically differences among the groups for the other ocular variables. Our results suggest that seasonal exposition of higher concentrations of emissions generated by sugar cane burning may cause toxic effects on the mucosal epithelium and affect tear film stability that may leave underlying ocular epithelium less protected to harmful agents. On the other hand, chronic occupational exposure to sugar cane emissions during harvest may induce an adaptive response of ocular epithelium associated with an increase of mucus density in order to compensate loss of goblet cells every year during burning period. In conclusion, these findings reinforce the importance for further investigations to better understanding the consequences of air pollution on the ocular surface and suggest procedures to protect ocular surface during this period.

O trabalho foi desenvolvido com o objetivo de caracterizar e estudar formas de tratamento de águas residuárias de indústrias de refino de óleo lubrificante e de recuperação de solventes. A fase preliminar teve por objetivo avaliar a biodegradabilidade do despejo combinado dessas duas indústrias. A segunda foi realizada em instalação piloto composta, basicamente, de uma unidade de arraste com ar/tanque de equalização, tanques de correção de pH e de aeração com tempos de detenção distintos, seguidos de tanques de sedimentação. Foram executados testes para avaliar a remoção de material solúvel em n-hexano do despejo da indústria de refino de óleo lubrificante e do efluente final. A unidade de arraste com ar difuso operando com subpressão de 15 mmhg a saída dos gases, vazão específica de ar de 20 ml/l min. E tempo de detenção de 5 dias foi eficiente na remoção de acetona, piridina, benzeno, tolueno, hexano, metil etil cetona e provavelmente solventes clorados. Não apresentou remoção significativa de álcoois, que foram eficientemente degradados no sistema biológico subsequente. Obteve-se remoções superiores a 90%, em termos de dbo e dqo, no processo biológico com tempos de detenção de 20 e 30 dias, e em torno de 80% para os demais. Os sistemas biológicos responderam bem as cargas transientes de solventes, exceto para o tolueno e o álcool isopropílico. / Traditionally, raw materials from solvent recovery and from reclaimed lubricating oil industries are considered hazardous solid waste. Consequently, the best control technology is incineration. This work was developed in order to characterize and to study ways of treating wastewaters from lubricating oil refinery and solvent recovery industries. The experimental part was divided in two phases. The preliminar step aimed to evaluate the biodegradability of combined wastewater from both industries. The second phase was basically carried out in a pilot plant composed by an air stripping unit/equalization tank, pH correction tanks and bioreactors with different retention times, followed by sedimentation tanks. Other than these assays, tests were performed to evaluate the removal of soluble material in n-hexane of the wastewater of the lubricating oil refinery industry and of the supernatant of the sedimentation tank after the bioreactor of 20 days retention.The buble aeration unit operating with a 15 mmHg suppresion to the gas exit, with a specific air flow of 20 mL/L.min. and with a retention time of 5 days was efficient to remove acetone, pyridine, benzene, toluene, hexane, methyl ethyl ketone and probably chlorinated solvents. There was no significative removal of alcohols, that were efficiently degraded in the subsequent biological system. BOD and COD removal efficiencies were better than 90% in the biological process with retention times of 20 and 30 days, and about 80% for the rest. The responses of biological systems to the transient inputs of solvents were well, except for toluene and isopropilic alcohol. Several physico-chemical processes for soluble material in n-hexane removal were studied. The only one to present effluent concentration under the legal limit was the addition of the sodium xylene-sulphonate base demulsifier to the supernatant of the sedimentation tank the bioreactor of 20 days retention.

Materiais nanoestruturados têm recebido destaque na comunidade científica, destacando-se, dentre eles, os nanocompósitos à base de polímeros e argila. Quando esses materiais são obtidos no estado líquido, ressalta-se também o uso de água em substituição a solventes orgânicos, devido a questões ambientais. Neste trabalho foram sintetizadas dispersões aquosas à base de poliuretanos (WPUs) e argila hidrofílica do tipo montimorilonita (MMT) de natureza sódica, com o objetivo de avaliar as propriedades de barreira a gases conferidas pela presença de argila e pela variação nas proporções entre os segmentos flexíveis poli(glicol propilênico) (PPG) e o copolímero em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG). Os monômeros empregados na síntese foram: poli(glicol propilênico) (PPG); copolímero em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), com teor de 7% de EG; ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e etilenodiamina (EDA), como extensor de cadeia. Foram sintetizadas dispersões aquosas com e sem a presença de argila, fixando-se a razão entre o número de equivalentes-grama de grupos diisocianato e hidroxila (razão NCO/OH) em 1,5. Nas formulações foi variado também o teor de argila em relação à massa de prepolímero em 0,5% e 1%. Foi adicionada uma etapa de agitação adicional com dispersor Turrax em algumas formulações. A argila foi previamente deslaminada em água deionizada e incorporada à formulação na etapa da dispersão do prepolímero. As dispersões foram avaliadas, quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partícula e viscosidade aparente. Os filmes vazados a partir das dispersões foram caracterizados por espectrometria na região do infravermelho (FTIR) e permeabilidade ao CO2. A resistência térmica dos filmes foi determinada por termogravimetria (TG). Foram observadas modificações nas propriedades dos filmes obtidos com a inserção da argila e com a variação no teor de segmentos à base de poli(glicol etilênico). A inserção da argila promoveu uma melhoria na resistência térmica das membranas bem como uma redução na permeabilidade das mesmas. Foi observado um aumento na permeabilidade das membranas obtidas a partir das formulações com maior percentual de copolímero (EG-b-PG), com e sem argila. / Nanostructured materials have been receiving increasing attention of scientific community, especially systems of nanocomposites based on polymer and clay. These materials can be obtained in aqueous state and the use of water, replacing organic solvents, is an important line of research due to environmental issues. In this work, dispersions based on waterbone polyurethanes and sodic hydrophilic clay montmorillonite (MMT) were synthesized, in order to evaluate the possible formation of nanocomposites (NWPUs). The monomers employed in the synthesis were: poly (propylene glycol) (PPG), block copolymer based on poly (ethylene glycol) and poly (propylene glycol) (EG-b-PG), containing 7% ethylene glycol; dimethylolpropionic acid (DMPA); isophorone diisocyanate (IPDI); and ethylenediamine (EDA) as chain extender. Aqueous dispersions with and without clay were synthesized by fixing the ratio between the equivalent-grams of diisocyanate and hydroxyl groups (NCO/OH ratio) in 1.5. The clay content also varied from 0.5% to 1% related to prepolymer initial mass. An additional stirring step with Turrax disperser was made in some formulations. The clay was previously delaminated in deionized water and incorporated at prepolymer dispersion in water-addition step. The dispersions were then evaluated in terms of solids content, particle size and apparent viscosity. The films cast from dispersions were characterized by infrared spectrometry (FTIR), thermogravimetry (TG) and permeability to CO2. Cast films were obtained and the gas barrier properties imparted by the clay were analyzed as well as the influence of poly (ethylene glycol) segments content. The insertion of clay imparted an improvement in thermal resistance properties and a decrease in membrane permeability. It was also observed an increase in permeability to CO2 of membranes obtained from formulations containing the higher amount of copolymer (EG-b-PG), independent of clay content.

Efeitos adversos das emissões geradas pela queima da cana-de-açúcar representa um problema que afeta principalmente os países em desenvolvimento. Estudos prévios têm demonstrado que, durante o período de queima, há um aumento das admissões hospitalares e atendimentos de emergência nas cidades do Brasil próximas às plantações de cana. Entretanto, até o momento, não há estudos que avaliaram os efeitos sobre a superfície ocular. O presente trabalho avalia o impacto causado pela queima da cana sobre a superfície ocular em cortadores de cana e na população da região de Tatuí-SP. Vinte e dois cortadores de cana e dezenove voluntários do perímetro urbano de Tatuí-SP, localizada no Estado de São Paulo, foram recrutados para o estudo. Medidas ambientais das concentrações de material particulado de 2,5 Vm (MP2,5), temperatura e umidade foram mensuradas durante os períodos de queima e entresafra. Ao mesmo tempo, avaliações histológicas e clínicas da superfície ocular, tais como, citologia de impressão da região tarsal, tempo de rotura do filme lacrimal (TRFL), teste de Schirmer I, colorações vitais por rosa bengala e fluoresceína, biomicroscopia e sintomas oculares foram realizadas durante os dois períodos. Níveis de MP2,5 durante a atividade de corte da cana queimada foi 3,5 vezes mais elevados do que o limite de 25Vg/m3 sugerido pelo órgão de regulamentação. Nas avaliações oculares, observamos que os valores médios das áreas coradas por ácido periódico de Schiff (PAS) das amostras dos cortadores foram menores durante o período de queima (57±6,8%) do que na entresafra (64,3±12%; p=0,014) e quando comparadas com as amostras dos voluntários da cidade (63,9±6.8%; p=0,009). Modelo de regressão não-linear revela uma forte associação entre os valores médios das áreas PAS positivas e os anos de trabalho no corte da cana queimada. Detectamos um aumento nas áreas PAS positivas conforme os anos de trabalho acumulados no corte da cana queimada durante o período da entresafra (r=0,99; p=0,015). Teste de Schirmer I revela uma diminuição dos valores conforme os anos de trabalho no corte da cana queimada observados durante o período de queima. (r=0,99; p=0,026). Valores médios de TRFL dos cortadores de cana durante o periodo de queima (6,48±3.47s) foram menores do que na entresafra (10,16±7,79) e quando comparadas com o TRFL dos voluntários da cidade (8,6±4,6s; p<0,05). Não houve diferenças estatísticas em relação às outras variáveis oculares. Nossos resultados sugerem que a exposição sazonal às altas concentrações das emissões geradas pela queima da cana-de-açúcar pode causar efeitos tóxicos sobre a mucosa epitelial e afetar a estabilidade do filme lacrimal, permitindo que o epitélio torne-se menos protegido aos agentes deletérios. Por outro lado, a exposição crônica às emissões da cana parece induzir uma resposta adaptativa do epitélio ocular, associado a um aumento da densidade de muco para compensar a perda de células caliciformes durante o período da queima, todos os anos. Em conclusão, esses achados reforçam a importância de futuras investigações para melhor compreender as consequências da poluição atmosférica sobre a superfície ocular e sugere medidas para proteção da superfície ocular durante este período. / The adverse effects of particle emissions produced by sugar cane burning represent a problem that affects mostly developing countries. Previous studies have shown that, during the burning period, there is an increase in respiratory hospital admissions and emergency room visits in communities surrounded by sugar cane plantations in rural cities of Brazil. However, until this date, no previous studies have evaluated the effects on the ocular surface. The aim of the present work is to study the impact of the sugar cane burning on the ocular surface of cane workers and the people at the city of Tatuí, near the burning crops. Twenty-two healthy sugar cane workers and nineteen volunteers from Tatuí region located at the State of Sao Paulo, Brazil, were recruited to the study. Measurements of the average concentrations of particulate matter 2.5 Vm, temperature and humidity were done during the burning and non-burning periods. Concurrently, histological and clinical assessments of the ocular surface such as, inferior tarsal impression cytology, tear film break-up time, Schirmer´s I test, fluorescein and rose bengal staining, biomicroscopy and eye irritation symptoms were evaluated during the two periods. PM2.5 exposure levels in the crops during the activity of burnt cane cutting were 3.5-fold higher than the suggest limit of 25Vg/m3 proposed by governmental regulation. On ocular assessments, we observed that the average of periodic acid-Schiff (PAS) positive areas of sugar cane workers samples were lower during the burning (mean 57%, SD 6.8) than the non-burning period (mean 64.3%, SD 12; p=0.014) and the downtown volunteers samples (mean 63.9%, SD 6.8; p=0.009). A non-linear regression model reveals a strong relationship between average PAS positive areas and years working in sugar cane harvesting. We noticed an increase in PAS positive areas as long as the years accumulated in sugar cane harvesting labor during non-burning period (r=0.99, p=0.015). Schirmer test t reveals impairment at the values across the years of labour in sugar cane harvesting observed during the burning period (r=0.99, p=0.026). Mean TBUT values of sugar cane workers during the burning period (mean 6.48s; SD 3.47) were lower than non-burning period (mean 10.16s; SD 7.79) and than TBUT of the volunteers of downtown (mean 8.6s, SD 4.6; p<0.05). There were no statistically differences among the groups for the other ocular variables. Our results suggest that seasonal exposition of higher concentrations of emissions generated by sugar cane burning may cause toxic effects on the mucosal epithelium and affect tear film stability that may leave underlying ocular epithelium less protected to harmful agents. On the other hand, chronic occupational exposure to sugar cane emissions during harvest may induce an adaptive response of ocular epithelium associated with an increase of mucus density in order to compensate loss of goblet cells every year during burning period. In conclusion, these findings reinforce the importance for further investigations to better understanding the consequences of air pollution on the ocular surface and suggest procedures to protect ocular surface during this period.

A tese enfatiza o desenvolvimento e aplicação de amostradores difusionais para pré-concentração de traços de poluentes gasosos e sua conjugação com técnicas de separação e determinação, especialmente, a eletroforese capilar. Foram implementadas novas aplicações para um amostrador com múltiplos filamentos microporosos de polipropileno, previamente desenvolvido pelo grupo de pesquisa, e para o novo dispositivo de coleta de dimensões reduzidas, composto por monofilamento microporoso de polipropileno (CMDS) com volume interno de 30 &#181;L. Para o estabelecimento da vazão estável em 1,0 &#181;L min-1 de fase aceptora pelo capilar poroso, recorreu-se à pressurização do reservatório com uma bomba pneumática de aquário e regulagem de vazão por um capilar de sílica fundida e uma válvula de agulha. Outra bomba pneumática foi utilizada para aspirar o fluxo de ar amostrado. As amostras foram coletadas seqüencialmente em frascos de 200 &#181;L, mantidos sob temperatura reduzida em unidade de refrigeração do tipo Peltier acoplado ao amostrador. O CMDS monofilamentar, mais compacto e robusto, apresentou alta eficiência de coleta para a pré-concentração de formaldeído (CH2O), ácidos fórmico e acético e amônia da fase gasosa da atmosfera. Para as espécies com elevada constante de Henry, água deionizada serviu como fase aceptora, enquanto que para amônia, recorreu-se ao deslocamento do equilíbrio por um aceptor ácido, de modo a reter o analito na forma de NH4 +. A concentração das espécies em fase líquida foi determinada posteriormente por eletroforese capilar com detecção condutométrica sem contato (CE-C4D). Os limites de detecção, em fase líquida, para formiato, acetato, formaldeído (determinado na forma do aduto hidroximetanosulfonato HMS) e amônio foram estimados em 1,0, 1,5, 1,2 e 1,2 &#181;mol L-1, respectivamente (equivalentes à 0,9, 3,0, 1,0 e 0,7 &#181;g m-3 dessas espécies na atmosfera, respectivamente). Para a determinação de CH2O por injeção em fluxo (FIA) acoplada à detecção amperométrica em eletrodo de ouro platinizado, fez-se uso do coletor multifilamentar, por atender melhor à necessidade de volume de amostra. A interferência de espécies comumente presentes na atmosfera, como H2O2 e SO2, pôde ser contornada realizando coletas em presença de peróxido de hidrogênio para promover a oxidação do S(IV) à S(VI) e, posteriormente, destruindo o oxidante em reator contendo enzima catalase imobilizada. A determinação de CH2O foi implementada com sucesso por FIA com detecção por amperometria em eletrodo de ouro platinizado. Um CMDS portátil que funciona à pilha, próprio para amostragens em campo, foi desenvolvido utilizando, para o deslocamento do ar amostrado, uma bomba de pistão retirada de aparelho automático para medida de pressão arterial. O amostrador foi empregado na coleta de H2S, SO2 e alquil-mercaptanas em fase gasosa da atmosfera, utilizando fase aceptora alcalina para promover a desprotonação e conseqüente fixação das espécies em meio líquido. Os analitos foram determinados por CE-C4D ou por microextração em fase sólida (SPME) seguida de determinação por GC. O uso conjunto do antioxidante ascorbato para conservação das amostras e de etanol para fixação dos compostos voláteis em meio aquoso permitiu o estabelecimento de um protocolo completo para coleta e detecção dessas espécies reduzidas de enxofre, com sensibilidade suficiente para monitorar emissões de origem biogênica, o que foi exemplificado na prática coletando amostras próximo a um córrego contaminado com esgoto. A perfeita combinação do diminuto volume de fase aceptora do CMDS com a demanda de nanolitros de amostra da CE-C4D culminou com o desenvolvimento de um sistema de análise total (TAS) com gerenciamento de fluidos baseado em propulsão por bombas de aquário (de baixo custo e alta durabilidade) e válvulas solenóide de estrangulamento, controladas por computador. Como exemplo de aplicação inovador e bem sucedido do TAS desenvolveu-se a análise concomitante e em tempo quase real de ácidos fórmico e acético no ar, com freqüência de 10 pares de dados por hora. As vantagens do sistema CMDS-CE-C4D incluem simplicidade, versatilidade, consumo de reagentes e amostra e geração de resíduos minimizada, robustez e rapidez enquanto uma amostra é coletada, o eletroferograma da anterior é adquirido sem necessidade de bombas de alta pressão ou colunas dispendiosas como as requeridas para HPLC / The development and application of porous membrane diffusion samplers for fast and efficient pre-concentration of an array of trace air pollutants was emphasized in this thesis, in conjunction with compatible separation and determination techniques, especially capillary electrophoresis. New applications were found for a formerly developed diffusion scrubber based on a bundle of microporous hollow polypropylene capillary membranes and for a scaled down version with a single core capillary membrane diffusion scrubber (CMDS) comprising an internal volume of 30 &#181;L, were used for sampling of the trace level pollutants to an adequate liquid acceptor. The low-flow of acceptor solution, 1.0 &#181;L min-1, required by the CMDS was satisfied by pressurization of the reservoir with an aquarium pump combined with flow regulation by a silica capillary as hydrodynamic resistor and a needle valve. Another aquarium pump was used for the aspiration of the sampled air through the sampler. The low volumes collected in the CMDS were stored in 200 &#181;L vials inserted in a cooling plate of a Peltier device. The robust and compact system was used for sampling of formaldehyde (CH2O), formic acid, acetic acid and ammonia in the gaseous phase of the atmosphere. For chemical species with high Henry´s constant, deionized water suffices as acceptor phase. Otherwise, equilibria displacement to a non-volatile ion, like NH4 + for NH3 sampling, promoted quantitative retention in the acceptor phase. The concentrations of the analytes in the liquid phase were determined by capillary electrophoresis with capacitively coupled contactless conductometric detection (CEC4D). The detection limits obtained in the liquid phase for formate, acetate, formaldehyde (in the form of the adduct hydroxymethanesulfonate HMS) and ammonium were 1,0, 1,5, 1,2 e 1,2 &#181;mol L-1 respectively (what corresponds to 0,9, 3,0, 1,0 e 0,7 &#181;g m-3 of the respective gaseous species in the air). The higher volume of acceptor phase provided by the sampler with a bundle of microporous membrane capillaries (~600 &#181;L) are in tune with the needs of flow injection analysis (FIA), as demonstrated for amperometric detection of CH2O on a platinized gold electrode. The interferences from SO2 and H2O2 were overcome by adding H2O2 to the acceptor solution to promote the oxidation of S(IV) to S(VI) and destruction of the oxidant afterwards in a column with immobilized catalase enzyme. The aquarium pump used for gas aspiration was substituted to a piston pump, taken from arterial blood pressure meter fed with 8 V D.C., to turn possible field collections with the CMDS device. The system was used for the sampling of H2S, SO2 e alkyl-mercaptans in the gaseous phase of the atmosphere. To succeed on that, the samplings were performed in alkaline media to promote deprotonation of the species (and stabilization in non-volatile forms). The collected analytes were determined by CE-C4D or by solid phase microextraction (SPME) followed by GC analysis. The joint use of the antioxidant ascorbate for sample preservation and ethanol for fixation of the volatile compounds allowed the establishment of a complete protocol for sampling, storage and detection of the sulfur reduced species with enough sensitivity for monitoring biogenic emissions from waste discharge. Perfect matching of the low-volume characteristics of the CMDS device and the CE-C4D equipment led to the conception of a low-cost automatic CMDS-CE-C4D total analysis system (TAS) and its innovative and successful application to near-realtime simultaneous analysis of formic acid and acetic acid in air. During the evaluation of one sample, the TAS collects a new one, with valves, pumps and high voltage delivery under software control. Advantages include rapidity (10 data points per hour for each analyte), high preconcentration efficiency, simplicity and versatility, minimum sample and reagent consumption and residue generation (green analytical method), no need of costly high pressure pumps and separation columns like those used in HPLC

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcelloAD_DISSERT.pdf: 3032114 bytes, checksum: 1b49aa6af338e06fe387bb398cc85b4b (MD5) Previous issue date: 2010-05-31 / The use of infrared burners in industrial applications has many advantages in terms of technical-operational, for example, uniformity in the heat supply in the form of radiation and convection, with greater control of emissions due to the passage of exhaust gases through a macro-porous ceramic bed. This paper presents an infrared burner commercial, which was adapted an experimental ejector, capable of promoting a mixture of liquefied petroleum gas (LPG) and glycerin. By varying the percentage of dual-fuel, it was evaluated the performance of the infrared burner by performing an energy balance and atmospheric emissions. It was introduced a temperature controller with thermocouple modulating two-stage (low heat / high heat), using solenoid valves for each fuel. The infrared burner has been tested and tests by varying the amount of glycerin inserted by a gravity feed system. The method of thermodynamic analysis to estimate the load was used an aluminum plate located at the exit of combustion gases and the distribution of temperatures measured by a data acquisition system which recorded real-time measurements of the thermocouples attached. The burner had a stable combustion at levels of 15, 20 and 25% of adding glycerin in mass ratio of LPG gas, increasing the supply of heat to the plate. According to data obtained showed that there was an improvement in the efficiency of the 1st Law of infrared burner with increasing addition of glycerin. The emission levels of greenhouse gases produced by combustion (CO, NOx, SO2 and HC) met the environmental limits set by resolution No. 382/2006 of CONAMA / A utiliza??o de queimadores infravermelhos em aplica??es industriais apresenta muitas vantagens do ponto de vista t?cnico-operacional, como por exemplo, homogeneidade no fornecimento de calor, na forma de radia??o e convec??o, apresentando um maior controle das emiss?es devido ? passagem dos gases de exaust?o atrav?s de um leito cer?mico macroporoso. O presente trabalho apresenta um queimador infravermelho comercial, no qual foi adaptado um ejetor experimental, capaz de promover uma mistura de g?s liquefeito de petr?leo (GLP) e glicerina. Atrav?s da varia??o de percentuais de combust?vel dual, foi avaliado o desempenho do queimador infravermelho mediante a realiza??o de um balan?o de energia e das emiss?es atmosf?ricas. Foi introduzido um controlador de temperatura com termopar modulando dois est?gios (fogo baixo/alto), utilizando v?lvulas solen?ides para cada combust?vel. O queimador infravermelho foi submetido a testes e ensaios variando-se a quantidade de glicerina inserida por um sistema de alimenta??o por gravidade. Como m?todo de an?lise termodin?mica para estimativa de carga foi utilizada uma placa de alum?nio localizada na sa?da dos gases de combust?o, sendo a distribui??o de temperaturas medida por um sistema de aquisi??o de dados que registrou em tempo real as medidas dos termopares afixados. O queimador apresentou uma combust?o est?vel para os n?veis de 15, 20 e 25 % de adi??o de glicerina em raz?o m?ssica de GLP, aumentando o fornecimento de calor para a placa. Pelos dados obtidos, observou-se que houve uma melhora na efici?ncia de 1? Lei do queimador infravermelho quando ocorre o aumento de adi??o da glicerina na mistura. Os n?veis de emiss?es de gases poluentes produzidos pela combust?o (CO, NOx, SO2 e HC) atenderam aos limites estabelecidos pela resolu??o ambiental n? 382/ 2006 do CONAMA.

Orientador: Denis Moledo de Souza Abessa / Resumo: Alguns contaminantes encontrados no ambiente costeiro incluem os princípios ativos de tintas anti-incrustantes, entre os quais se destaca o Irgarol. O Irgarol pode interagir com outros contaminantes comuns em áreas litorâneas antropizadas, tais como a amônia e os surfactantes, sendo que os efeitos dessas combinações são desconhecidos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a toxicidade de misturas binárias do biocida Irgarol com amônia e surfactante Alquil. Benzeno Sulfonado Linear - LAS, além das toxicidades dessas substâncias isoladas. Essa avaliação foi realizada em duas etapas. Na primeira etapa, náuplios de Artemia sp., copépodo Nitocra sp. e embriões de ouriço do mar Echinometra lucunter, foram expostos às concentrações isoladas de Irgarol, amônia e LAS, para definição dos níveis tóxicos dessas substâncias às espécies testadas. Na segunda etapa, náuplios de Artemia sp. foram expostos a uma mistura binária de contaminantes (i.é. Irgarol + amônia; ou Irgarol + LAS) a fim de se avaliar se as toxicidades das misturas seguem o padrão aditivo, sinérgico ou antagônico. Os dados obtidos da primeira etapa dos testes realizados com náuplios de Artemia sp. expostos à amônia, LAS e Irgarol apresentaram CL50-48h 122,85 mg/L, 21,21 mg/L, e 1,81 mg/L, respectivamente, e CEO de 100 mg/L, 81 mg/L e 10 mg/L, respectivamente. Para os testes realizados com os copépodos Nitocra sp., as respectivas CI50-7d foram estimadas em 27,89 mg/L, 4,61 mg/L, e 0,13 mg/L, enquanto as CEO foram 100 ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Contaminants found in the coastal environment include antifouling biocides, such as the Irgarol, ammonia and surfactants, among others. Since they can occur together in the environment, they can interact with each other and the resulting toxicities of their combinations are unknown. The aim this work was to evaluate the toxicity of binary mixtures of Irgarol with ammonia and the surfactant Linear Alkyl-Benzene Sulfonate - LAS, as well as the toxicity these single substances. This investigation was made in two steps. In the first step, nauplii of Artemia sp., the marine organisms Nitocra sp. (Copepoda), and embryos of the sea urchin Echinometra lucunter, were exposed to concentrations of Irgarol, ammonia and LAS, in order to define the toxic levels of each chemical to marine species. In the second step, nauplii of Artemia sp. were exposed to binary mixtures of the contaminants (Irgarol + ammonia; or Irgarol + LAS) in order to evaluate if the toxicities of the mixtures follow addictive, synergistic or antagonistic patterns. To nauplii Artemia sp. exposed to ammonia, LAS and Irgarol, the LC50-48h values were 122.85 mg/L, 21.21 mg/L, and 1.81 mg/L, respectively, and the LOECs were 100 mg/L, 81 mg/L and 10 mgl/L, respectively. The respective IC50-7d obtained in the tests with the copepod Nitocra sp., were 27.89 mg/L, 4.61 mg/L and 0.13 mg/L, while the LOECs were 100 mg/L, 8.1 mg/L and 10 mg/L. For the E. lucunter embryos, the EC50-42h of ammonia was 0.32 mg/L, while the LOEC was 0... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

137 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-05T12:52:18Z No. of bitstreams: 1 TESE_Doutorado_Neuza Neves.pdf: 14182671 bytes, checksum: 1dc20a7a01160b563c11a087932580c1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-06-07T14:39:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE_Doutorado_Neuza Neves.pdf: 14182671 bytes, checksum: 1dc20a7a01160b563c11a087932580c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-07T14:39:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_Doutorado_Neuza Neves.pdf: 14182671 bytes, checksum: 1dc20a7a01160b563c11a087932580c1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Ozônio pode afetar a saúde humana sendo a ele atribuída a responsabilidade por centenas de milhares de mortes prematuras a cada ano e por centenas de internações hospitalares adicionais, além da perda de milhões de dias de trabalho. Estes impactos na saúde são causados tanto por exposições a longo prazo (crônica) quanto a curto prazo (aguda). De forma semelhante a que ocorre atualmente próximo às grandes cidades do mundo e aos centros industriais, as concentrações ambientais de ozônio estavam ultrapassando o padrão de qualidade do ar estabelecido no Brasil, nas vizinhanças do Pólo Petroquímico de Camaçari, especialmente durante os anos de 2000 a 2003. Com o objetivo de avaliar a formação e dispersão de ozônio na região do Recôncavo Baiano, foi desenvolvido um estudo, usando modelagem matemática, para melhor compreender as principais fontes dos precursores de ozônio, bem como sua formação e dispersão na referida região. A metodologia adotada no estudo foi a elaboração de um inventário de emissões atmosféricas para as regiões urbanas e industriais e utilização do modelo matemático fotoquímico denominado STEM III – Sulfur Transport and Deposition Model, da Universidade de Iowa (USA), para simular a formação e dispersão deste poluente fotoquímico secundário na atmosfera na região do Recôncavo Baiano. Os resultados do modelo foram comparados com as concentrações medidas por uma rede de monitoramento contínuo da qualidade do ar do Pólo Petroquímico, referente a um período em abril de 2003. Concluiu-se que os resultados calculados para ozônio na região do Recôncavo Baiano, através do modelo matemático STEM são adequados, uma vez que há concordância satisfatória com os dados medidos. Os desvios encontrados ocorreram especificamente durante os episódios com baixas velocidades do vento, quando foram registrados picos de concentrações deste poluente próximo ao Pólo Petroquímico de Camaçari. Os modelos matemáticos meteorológicos não descrevem adequadamente a situação real quando a velocidade do vento é inferior a 1 m/s. ix Os resultados das simulações demonstram que a formação de ozônio ocorre em regiões situadas muito além dos locais onde estão situadas as estações de monitoramento do ar do Pólo, e atinge áreas distantes de Salvador e da região industrial, como Feira de Santana e Santo Estevão, situadas a jusante dos ventos que sopram do quadrante Este, predominantes na região. Todas as concentrações calculadas para ozônio foram inferiores ao limite de 160 µg/m3 estabelecidas pela Resolução CONAMA 003/90, para períodos horários e portanto, não deverão causar impactos na saúde humana. No entanto as concentrações encontradas até cerca de 100 a 150 Km das fontes consideradas podem afetar os ecossistemas pois as concentrações máximas simuladas estão próximas do limite de 40 ppb.h (do inglês:Accumulated Dose Over Threshold of 40 ppb.h - AOT40), na região Oeste e Noroeste do domínio estudado. O regime de formação de ozônio na região de Camaçari e de Candeias é limitado pelo NOx, e as reduções das emissões de NO2 efetuadas pelo Pólo Petroquímico à partir de 2004 resultaram na eliminação das violações dos limites de ozônio na sua região de influência. Considerando-se o atual cenário de desenvolvimento do Brasil, em dez anos as concentrações de ozônio nas áreas costeiras do Recôncavo poderão representar uma ameaça para a produtividade agrícola desenvolvida na região situada no interior da Bahia, e eventualmente poderão representar também uma ameaça para a saúde humana, a depender do aumento das emissões, particularmente veiculares. / Salvador

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Um grande desafio da atualidade é a preservação dos recursos hídricos, bem como o correto manejo dos mesmos, frente à expansão das cidades e às atividades humanas. A qualidade de um corpo hídrico é usualmente avaliada através da análise de parâmetros biológicos, físicos e químicos. O comportamento de tais parâmetros pode convenientemente ser simulado através de modelos matemáticos e computacionais, que surgem assim como uma ferramenta bastante útil, por sua capacidade de geração de cenários que possam embasar, por exemplo, tomadas de decisão. Nesta tese são discutidas técnicas de estimação da localização e intensidade de uma fonte de contaminante conservativo, hipoteticamente lançado na região predominantemente fluvial de um estuário. O lançamento aqui considerado se dá de forma pontual e contínua e a região enfocada compreendeu o estuário do Rio Macaé, localizado na costa norte do Rio de Janeiro. O trabalho compreende a solução de um problema direto, que consiste no transporte bidimensional (integrado na vertical) desse contaminante hipotético, bem como a aplicação de técnicas de problemas inversos. Para a solução do transporte do contaminante, aqui modelada pela versão 2D horizontal da equação de advecção-difusão, foram utilizados como métodos de discretização o Método de Elementos Finitos e o Método de Diferenças Finitas. Para o problema hidrodinâmico foram utilizados dados de uma solução já desenvolvida para estuário do Rio Macaé. Analisada a malha de acordo com o método de discretização, foram definidas a geometria do estuário e os parâmetros hidrodinâmicos e de transporte. Para a estimação dos parâmetros propostos foi utilizada a técnica de problemas inversos, com o uso dos métodos Luus-Jaakola, Algoritmo de Colisão de Partículas e Otimização por Colônia de Formigas para a estimação da localização e do método Seção Áurea para a estimação do parâmetro de intensidade da fonte. Para a definição de uma fonte, com o objetivo de propor um cenário experimental idealizado e de coleta de dados de amostragem, foi realizada a análise de sensibilidade quanto aos parâmetros a serem estimados. Como os dados de amostragem de concentração foram sintéticos, o problema inverso foi resolvido utilizando-os com e sem ruído, esse introduzido de forma artificial e aleatória. Sem o uso de ruído, os três métodos mostraram-se igualmente eficientes, com uma estimação precisa em 95% das execuções. Já com o uso de dados de amostragem com ruídos de 5%, o método Luus-Jaakola mostrou-se mais eficiente em esforço e custo computacional, embora todos tenham estimado precisamente a fonte em 80% das execuções. Considerando os resultados alcançados neste trabalho tem-se que é possível estimar uma fonte de constituintes, quanto à sua localização e intensidade, através da técnica de problemas inversos. Além disso, os métodos aplicados mostraram-se eficientes na estimação de tais parâmetros, com estimações precisas para a maioria de suas execuções. Sendo assim, o estudo do comportamento de contaminantes, e principalmente da identificação de fontes externas, torna-se uma importante ferramenta para a gestão dos recursos hídricos, possibilitando, inclusive, a identificação de possíveis responsáveis por passivos ambientais. / A great challenge of our time is the preservation of water resources, as well as the proper management of the same, given the expansion of cities and human activities. The quality of a water body is usually evaluated through the analysis of biological, physical and chemical parameters. The behavior of these parameters can conveniently be simulated by mathematical and computational models, which arise as a useful tool by its ability to generate scenarios that may support, for example, decision making. In this thesis we discuss techniques for estimating the location and intensity of a source of conservative contaminant hypothetically released in the predominantly fluvial area of an estuary. The release here considered happens in a punctual and continuous form and the focused area includes the River Macaé estuary, located in the northern coast of Rio de Janeiro. The work includes the solution of a direct problem, which consists of two-dimensional transport (vertically integrated) of that hypothetical contaminant, as well as the application of inverse problems techniques. For the solution of the contaminant transport, modeled here by the version 2D horizontal advectiondiffusion equation, were used as discretization methods the Finite Element Method and the Finite Difference Method. For the hydrodynamic problem were used data from a solution already developed to the River Macaé estuary. Analyzed the mesh according to the discretization method, were defined the geometry of the estuary and the hydrodynamic and transport parameters. For estimation of the proposed parameters the technique of inverse problems was used, with the use of the Luus-Jaakola method, the Particle Collision Algorithm and the Ant Colony Optimization for estimating the location and of the Golden Section method for estimating the parameter of intensity of the source. For the definition of a source with the objective of proposing an idealized experimental scenery and of the collection of sampling data the sensibility analysis was accomplished with relationship to the parameters to be estimated. As sampling data of concentration were synthetic data, the inverse problem was solved using them with and without noise, introduced artificially and randomly. Without the noise use, the three methods were shown equally efficient, with accurate estimation in 95% of the executions. Already using sampling data with noise of 5%, the Luus-Jaakola method was shown more efficient in effort and computational cost, although all have estimated the source precisely in 80% of the executions. Considering the reached results in this work it is possible to estimate a source of constituents, as to its location and intensity, through the technique of inverse problems. Moreover, the applied methods were shown efficient in the estimation of such parameters with accurate estimates for most executions. Thus, the study of the behavior of contaminants, and especially the identification of external sources, it becomes an important tool for the management of the water resources, making possible, besides, the identification of possible responsible for environmental liabilities.