Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2017-05-11T18:23:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese de Doutorado - Thiago Oliveira dos Santos.pdf: 7279959 bytes, checksum: 0f1baf3b46416fbe6259c440b1dba2da (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-11T18:23:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese de Doutorado - Thiago Oliveira dos Santos.pdf: 7279959 bytes, checksum: 0f1baf3b46416fbe6259c440b1dba2da (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CNPQ. CNEN / Tem aumentado nas últimas décadas o interesse sobre questões relacionadas à conservação ambiental, sendo a poluição atmosférica um dos principais problemas de saúde pública nos grandes centros urbanos. Grande parte dessa contaminação atmosférica é causada por poluentes gasosos e material particulado inalável. Uma das principais fontes é a queima de combustíveis fósseis emitidos, principalmente, por veículos automotores. Alguns organismos, como liquens e bromélias atmosféricas, possuem a habilidade de acumular elementos químicos em seus tecidos, o que os torna excelentes ferramentas em estudos de monitoração da qualidade do ar. O presente trabalho avaliou a qualidade do ar na Região Metropolitana do Recife (RMR) utilizando o líquen Cladonia verticillaris e a bromélia Tillandsia recurvata por meio da quantificação de elementos químicos associados ao tráfego de veículos. Os biomonitores foram alocados em 40 pontos distribuídos na Região Metropolitana do Recife com diferentes intensidades de tráfego de veículos. Após o período de exposição de seis meses, Al, Ba, Ca, Cd, Cl, Fe, K, Mg, Mn, P, Pb, Sb, Sr, Th, V e Zn foram quantificados por meio de Fluorescência de Raios-X por Dispersão de Energia (EDXRF) e Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS). Os organismos foram complementares, sendo ferramentas adequadas para monitoração da qualidade do ar. Assim, o tráfego de veículos foi considerado um dos principais agentes para o incremento de elementos químicos na atmosfera urbana da RMR. / The interest on questions related to environmental conservation has increased in recent decades, being air pollution one of the main public health problems in huge urban centers. Major part of this atmospheric contamination is caused by gaseous pollutants and inhalable particulate matter. One of the main sources is the burning of fossil fuels mainly emitted by motor vehicles. Some organisms, like lichen and atmospheric bromeliad, are able to accumulate chemical elements in their tissues, thereby becoming excellent tools for air quality studies of monitoring. The present work evaluated the air quality in the Metropolitan Region of Recife (RMR) using the lichen Cladonia verticillaris and the bromeliad Tillandsia recurvata, through the quantification of chemical elements associated to vehicles traffic. The biomonitors were transferred to 40 points distributed in the RMR with different intensities of the vehicle traffic. After the exposition period of six months, Al, Ba, Ca, Cd, Cl, Fe, Mg, Mn, P, Pb, Sb, Sr, Th, V and Zn were quantified by Energy Dispersive X-Ray Fluorescence (EDXRF) and Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). The organisms were complementary, being appropriated tools for monitoring the air quality. The vehicle traffic was considered one of the major contributor for increasing chemical elements in the RMR urban atmosphere.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Oceanografia Física, Química e Geológica, Instituto de Oceanografia, 2005. / Submitted by Cristiane Silva (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-02-07T14:15:22Z No. of bitstreams: 1 2005_Susane.pdf: 1110575 bytes, checksum: e23b2bc5a15fa97a0ae4ae4caf18f69f (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-11T17:42:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_Susane.pdf: 1110575 bytes, checksum: e23b2bc5a15fa97a0ae4ae4caf18f69f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-11T17:42:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_Susane.pdf: 1110575 bytes, checksum: e23b2bc5a15fa97a0ae4ae4caf18f69f (MD5) Previous issue date: 2005 / Estudos precedentes reportam que a cidade do Rio Grande sofre impactos causados principalmente pelas indústrias de fertilizantes. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar o comportamento geoquímico de cátions e ânions nas precipitações atmosféricas no município, com vistas a identificar o nível de contaminação antrópica. Foram instalados nove coletores de precipitação total (bulk) instalados na região industrial, urbana e rural do município; e um coletor de precipitação úmida (automático) na estação do Campus Carreiros-FURG. Foram coletadas chuvas no período de junho de 2004 a fevereiro de 2005. Foram analisados os ânions nitrato (NO 3-), fosfato (PO4 3-), sulfato (SO4 2-), cloreto (Cl-), e fluoreto (F-); e os cátions: amônio (NH4 +), sódio (Na+), potássio (K+), cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+), por cromatografia iônica líquida. Determinou-se também o volume total, pH, Eh, condutividade e alcalinidade. Segundo o critério de balanço iônico foram aceitas 93 amostras de precipitação total e 5 amostras de precipitação úmida. Os íons que apresentaram as concentrações médias mais elevadas foram o Cl-, seguido do Na+, NH4+, Ca2+ e F-. As interpretações dos resultados através de estatísticas multivariadas permitiram classificar os íons em três grupos: o primeiro predominantemente antrópico (NH4+, PO4 3-, SO4 2-, Ca2+, F-, K+ e NO 3-); o segundo, com pouca influência antrópica (Mg2+); e o terceiro com muito pouca/nenhuma influência antrópica (Cl- e Na+), evidenciando uma origem marinha. As proporções da razão natural e antrópica mostram que os íons NH4 +, PO4 3-, Ca2+, F-, e NO3- são essencialmente de origem antrópica; o SO4 2- e K+ são dominantemente antrópicos; o Mg2+ tem pouca influência antrópica; e o Cl- não possui influência antrópica. Conclui-se que o parque industrial é a principal fonte de íons contaminantes para a atmosfera local, principalmente as fábricas de fertilizantes. / The city of Rio Grande suffers major impacts from the fertilizer factories. The main objective of this work is to provide a characterization of the cations and anions geochemical behavior on the atmospheric precipitations, focusing on the anthropic contamination assessment of the study area. Sampling was performed with 9 total precipitation collectors (bulk) located in the industrial, urban and rural areas. Also, one automatic sampler was installed in the University Campus. Precipitation samples were collected from June of 2004 to February of 2005. The analyzed anions were: nitrate (NO3-), phosphate (PO4 3-), sulphate (SO4 2-) chloride (Cl-) and fluoride (F-); and the cations: ammonium (NH4+), sodium (Na+), potassium (K+), calcium (Ca2+) and magnesium (Mg2+); by ionic liquid chromatography. Additional determined parameters were: total volume, pH, Eh, conductivity and alkalinity. A number of 93 bulk and 5 humid precipitation samples were accepted by ionic balance criterion. The ions that presented high average values were: Cl-, Na+, NH4 +, Ca2+ and F-. Results interpretation was done by multivariate statistic analysis. Three groups were identified: 1) mainly anthropic (NH4 +, PO4 3-, SO4 2-, Ca2+, F-, K+ e NO3 -); 2) little anthropic influence (Mg); 3) none or little anthropic influence (Cl- e Na+) which represents marine natural sources. The proportion ratios of natural and anthropic ions showed that NH4 +, PO4 3-, Ca2+, F-, and NO3 - are essentially from anthropic origin; SO4 2- and K+ are mainly anthropic; Mg2+ has little anthropic influence and Cl- has no anthropic influence. In conclusion, the industrial park is the main source of anthropic ions for the local atmosphere, namely the fertilizer factories.

Em ambientes poluídos como a região metropolitana de São Paulo é imprescindível o conhecimento da natureza da poluição para que sejam estabelecidos procedimentos de minimização ou de controle das emissões. O estudo da poluição atmosférica já vem sendo realizado há muitos anos, sendo os componentes inorgânicos estudados a partir da determinação em amostras coletadas em filtros, soluções, entre outros meios. Neste trabalho é apresentado um método de determinação da razão isotópica de enxofre utilizando a técnica da Espectrometria de Massas com Plasma de Argônio como fonte de íons. O uso de um espectrômetro de massas de dupla focalização com fonte de íons por plasma de argônio, HR-ICPMS, o qual atinge resoluções (m/&#916;m) de até 8000, permitiu a resolução dos pfcoS dos isótopos 32S e 34S das interferência isobáricas mais comuns e/ou intensas, assim as medições foram realizadas utilizando-se diretamente as m/z dos isótopos do enxofre: A discriminação de massa foi avaliada analisando-se o material de referência NIST 8555 Sulfeto de Prata. A discriminação de massa em elementos leves como é o caso do enxofre é mais acentuada do que para os mais pesados. Assim, uma solução do material de referência era analisada a cada seqüência de 5 ou 6 soluções das amostras. A razão isotópica do enxofre foi determinada em amostras de ar atmosférico coletadas em Sâo Paulo, Ilha Rei George; na Península Antártica e diretamente do escapamento de um carro movido a gasolina e a diesel, utilizando-se um amostrador de grandes volumes e um conjunto de filtros composto de: um filtro de fibra de vidro para a coleta da fração grossa seguido de dois filtros de celulose impregnados com uma mistura de KOH e trietanolamina para a coleta do SO2 e sua oxidação a SO42-. Dois procedimentos de extração dos compostos de enxofre foram utilizados: uma somente com água e outra mais enérgica com ácido nítrico em forno de microondas. Os resultados obtidos indícaram que os dois procedimentos de extração resultam em soluções com composição isotópica diferentes. Além disso, a razão isotópica entre as soluções provenientes dos filtros de fibra de vidro e de celulose são também diferentes. Provavelmente, devido ao fracionamento existente em função da forma química do enxofre presente preferencialmente numa fração ou noutra. A análise quantitativa dos metais revelou uma presença de Fe em concentrações altas (5000-20000 ng/m3), enquanto que os demais (Mn, Cu, Cr, Ni, V, Sr, Cd, Co, Nd, Gd, Ir, Rh, Zr, Re e Ag) estavam presentes em concentrações mais baixas (< 300 ng/m3). Pelas características da amostragem, o Fe foi associado à ressuspensão do solo. O Nd, Gd, Ir, Rh, Re e Ag puderam ser tanto associados à ressuspensão do solo quanto à emissões por automóveis. O Mn, Cu, Cr, Ni, V e Sr foram associados à emissões devido à queima de combustíveis fósseis. / Polluted areas like the Great São Paulo nave a compltex pollution composition. The knowledge of this composition is essential in order to minimize or controt tne dífferent sources. Several atmospheric pollution studies have been done analyzing the inorganic fraction in samples collected in filters, solutions and other media. In this study, the sulfur isotopic ratio determination by using the mass spectrometry with an argon plasma as a source of ions is presented. A double focusing sector field mass spectrometer with an argon plasma, HR-ICPMS, was used. Since 8000 resolution (m/&#916;m} can be achieved, the 32S and 34S sulfur isotopes can be directly measured with no interferences from the common isobaric interferences (oxygen compounds). Tne isotopic ratio was determined in materials collected by using a high volume sampler. These samples were collected in São Paulo, in the King George Island; Antarctic and directly from the gases exhaust of agasoline and diesel vehicles. Two different filters were used : an external glass fiber filter was used to collect the gross fraction followed by two KOH-Triethanolamine impregnated cellulose filter to collect S)2. Two extraction procedures were used. The first one is an energetic extraction with nitric acid and micro-wave heating and the second one only with water being the soluble sulfur compounds extracted from the filters after had left 24 hours in a beaker with water. Mass discrimination was evaluated by analyzing the NlST 8555 Silver Sulphide Reference Material. As the mass discrimination is more prominent in light elements, the reference material solution was analyzed within a sequence of 5 or 6 samples. The results indicated dífferent isotopic ratio between the solutions obtained with these two extraction procedures. Different isotopic ratios were also observed in the sulfur isotopic composition in the gross and the fine fraction. This is probably due to different sulfur species present preferentially in a given fraction. The quantitative analyses of metals revealed a high Fe concentration (5000-20000 ng/m3) and lower concentrations (<300 ng/m3) to the others (Mn, Cu, Cr, Ní, V, Sr, Co, Co, Ncf, Go, Ir, Rh, Zr, Re and Ag). lron was associated to the soil dust. Neodymium, Gd, Ir, Rh, Re and Ag were associated to the soil dust and to the vehicles emissions. Manganese, Cu, Cr, Ni, V and Sr were associated to the vehicles emissions.

Entre os componentes orgânicos do material particulado atmosférico, os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos tem importância pois além de responder positivamente a testes de mutagenicidade como os que utilizam a Salmonella typhimurium, fornecem informações sôbre a origem e a reatividade atmosférica. Em particular os isômeros do nitropireno e nitrofluoranteno são indicadores da poluição veicular (1-nitropireno é emitido diretamente por motores a diesel) ou relacionam-se a reatividade fotoquímica (2-nitrofluoranteno e 2-nitropireno são formados na fase gasosa pela reação dos HPAs precursores com NO2 e radicais OH e NO3). Este estudo teve o objetivo de identificar e quantificar os nitro-HPAs visando a avaliação da contribuição antropogênica e fotoquímica nos estudos dos processos responsáveis pela presença destes nitroarenos na atmosfera em sítios com diferentes características, comparando resultados obtidos nos centros urbanos (emissões diretas) e na floresta Amazônica (possível emissão durante a queima da biomassa). Paralelamente foi avaliada a ocorrência dos HPAs e dos hidrocarbonetos alifáticos saturados. Estes forneceram informações sôbre as principais fontes de emissão dos particulados nos vários sítios, a contribuição relativa das emissões naturais e antropogênicas e o tempo de residência das partículas. Na primeira fase do estudo foi desenvolvida uma metodologia para a separação dos nitro-HPAs, dos hidrocarbonetos alifáticos, HPAs e HPAs oxigenados que são particularmente abundantes no material particulado emitido pelos veículos e durante as queimadas. Esta metodologia foi testada e aperfeiçoada na Itália sôbre amostras coletadas em 3 sítios diferentes por amostradores de grande volume. Após a extração em Soxhlet, foi desenvolvido um método de extração líquida mais simples e rápida que as recentemente publicadas metodologias de separação, baseadas em colunas de alumina básica. A boa separação das classes de compostos mostrou que a metodologia desenvolvida foi adequada para determinação posterior dos HPAs, nitro-HPAs e oxi-HPAs em amostras de composição complexa como aquelas de origem natural, antropogênica e fotoquímica, típicas da Amazônia e São Paulo, que foram posteriormente analisadas. / A detailed knowledge of the organic components of the atmospheric suspended particulate matter is extremely useful for assessing the photochemical reactivity of the atmosphere, long-range transport of polluted air masses and the relative contribution of natural and anthropogenic sources to the total amount of organic matter that can be introduced into man\' s body. Among the organic species is very important the knowledge of the levels reached by nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons (nitro-PAH) in general, and particularly nitrofluoranthene (NF a) and nitropyrene (NPy) isomers since these compounds not only provides information on the extent to which anthropogenic sources can contribute to suspended particulate matter but it is also useful for evaluating the photochemical processes occurring in the atmosphere. The possibility to use nitrofluoranthene and nitropyrene as indicators of biogenic emission and photochemical smog pollution associated with the observation that one of them (l-nitropyrene) is directly emitted by vehicular sources whereas the others (2-NFa and 2-NPy) are formed by gas-phase reactions of their parent PAH with OH and N03 radicals in the presence of N02. Another important reason for monitoring nitro-PAH is that they positively respond to mutagenicity tests performed with Salmonella typhimurium Strain TA 98 carried out without activation. This work had the aim of identify and quantify the nitro-PAH to evaluate the anthropogenic and photochemical contribution and study the main processes risponsible for the presence of these nitroarenes in the atmosphere in sites of differents characteristics, comparing the results of urban sites (direct emissions) to the forest sites. It is also important to know the particulate matter composition with respect to n-alkanes and PAH associated with the particulate matter because they provide indication on the main sources contributing to airbome particles, the reI ative contribution of natural vs. man-made emission and the aging of the particles. In the first part of this work a methodology to separate the nitro-PAH from the n-alkanes, PAH and oxy-PAH which are particularly abundant in the particulate matter emitted by the vehicles and during the biomass burning was developed. This new methodology has been tested and improved in Italy on samples from three different sites collected on Hi-vol filters which were submited to Soxhlet extraction and then purified by a new liquid-liquid extraction method which is simpler and faster than the recently published basic alumina based purification procedure. The results indicate the new methodology was suitable to determine the PAH, nitro-PAH and oxy-PAH in samples of complex composition as those from Amazon Basin and São Paulo City which were analysed later.

O presente trabalho buscou estudar experimentalmente os efeitos do deslocamento da posição final dos dutos de admissão de um cabeçote no número de swirl e as possíveis consequências nos parâmetros de desempenho do motor diesel (torque, emissão de poluentes e consumo de combustível). Foram construídos protótipos de cabeçotes divididos em quatro grupos de deslocamentos com diferentes direções e sentidos. O valor nominal desses deslocamentos foi de 1 mm. Em seguida os cabeçotes passaram por medição de geometria para verificação da posição real dos dutos de admissão; posteriormente os cabeçotes foram ensaiados em uma máquina de medição do número de swirl. A partir dos dados de posição dos dutos de admissão e do número de swirl de cada cabeçote, foi feita uma regressão linear múltipla para se obter uma equação que correlaciona o número de swirl com os deslocamentos em X e Y dos dois dutos de admissão. Na última parte do trabalho, os cabeçotes de cada grupo de deslocamento foram montados sucessivamente em um motor diesel instalado em dinamômetro para medição dos seus parâmetros de desempenho, a saber: curva de torque; consumo específico e emissão de poluentes. / This work aimed to study experimentally the effects of intake ports displacement of a cylinder head in its swirl number and the possible consequences in the diesel engine performance parameters (torque, emissions and fuel consumption). Cylinder head prototypes were divided into four groups with different displacement directions. The nominal value of these displacements was 1 mm. The cylinder heads were measured to check the real position of their intake ports; then the cylinder heads were tested in a machine to measure the swirl number. From the intake ports position data and swirl number of each cylinder head, a multiple linear regression was performed to obtain an equation that correlates the swirl number with intake ports displacement in X and Y directions. As last step of this work, the cylinder heads of each displacement group were mounted in a diesel engine installed on a dynamometer to measure its performance parameters: torque curve; specific fuel consumption and emissions.

A Qualidade do Ambiente Interior (QAI) é um dos principais fatores que determina a funcionalidade, harmonia, conforto e produtividade em um edifício. A QAI afeta a saúde e o conforto dos ocupantes de um edifício, bem como a habilidade dos mesmos em realizar tarefas, influenciando diretamente na produtividade. Quando a QAI é boa, os ambientes se tornam lugares mais desejáveis para estar, trabalhar e aprender. O ambiente de escolas e universidades pode exercer um impacto significativo na saúde e no aprendizado de crianças e estudantes universitários. A limitação da entrada de poluentes e contaminantes, bem como o fornecimento da quantidade adequada de ar externo filtrado e limpo, melhoram o desempenho acadêmico dos estudantes e não atinge a saúde dos mesmos. Este trabalho apresenta medições de parâmetros físicos e químicos, CO2, PM2,5, PM10, temperatura de bulbo seco e umidade relativa, efetuadas em uma sala de aula do prédio de Engenharia Mecânica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP) os quais os estudantes e professores estavam sujeitos. As medidas foram tomadas no ambiente interno e externo a sala de aula, onde atividades teóricas e práticas eram realizadas. A vazão de ar externo, previamente filtrado, era variada para a redução dos contaminantes gerados internamente. Constatou-se que os particulados PM2,5 e PM10 atingiram concentrações críticas de 6 e 30 vezes maiores do que o limite proposto pelas normas vigentes, respectivamente, bem como a concentração de CO2 que atingiu 3 vezes o limite recomendado. Porém, observou-se que o aumento da vazão de ar externo em aproximadamente 2200 m³/h foi suficiente para a diminuição da concentração de PM10 em 50% nos primeiros 20 minutos. Apesar da diminuição da concentração, a vazão recomendada de ar externo por pessoa não foi suficiente para a concentração de material particulado atingir os limites aceitáveis. Por fim, apresenta-se uma proposta de projeto detalhado de dois sistemas independentes de tratamento de ar que permitirão a realização de experimentos e estudos sobre a QAI, podendo-se variar a vazão de ar externo e a classe de filtragem da recirculação e da tomada de ar externo para dois laboratórios do Departamento de Engenharia Mecânica da EPUSP, que podem dar sequência aos estudos deste trabalho. / The Indoor Environmental Quality (IEQ) is one of the main factors that determines the functionality, harmony, comfort and productivity in a building. The IEQ affects the health and comfort of the occupants of a building, as well as the ability of them to perform tasks, influencing directly in productivity. When IEQ is good, the environments become more desirable places to be in, work and learn. The indoor environment of schools and universities can have a significant impact on the health and learning of children and college students. The limitation of input of pollutants and contaminants, as well as providing the appropriate amount of filtered and clean outside air, improve the academic performance of students and does not affect the health of the same. This paper presents measurements of physical and chemical parameters, CO2, PM2,5, PM10, dry bulb temperature and relative humidity, made in a classroom of the Mechanical Engineering building of the Polytechnic School of the University of São Paulo (EPUSP) which students and teachers were subject. The measurements were taken in the internal and external environment of the classroom, where theoretical and practical activities were conducted. The flow of outside air, previously filtered, was varied for the reduction of contaminants generated internally. It was found that the particulate PM2,5 and PM10 achieved critical concentrations of 6 and 30 times greater than the limit proposed by the current standards, respectively, and that the concentration of CO2 reached 3 times the recommended limit. However, it was observed that increasing outside air flow of approximately 2200 m³/h was enough to decrease the concentration of PM10 in 50% at the first 20 minutes. Despite the decreased concentration, the recommended flow of outside air per person was not enough for the concentration of particulate matter reaches the acceptable limits. Finally, a detailed project proposal is presented of two independent air treatment systems that will allow performing experiments and studies on the IEQ, being able to vary the flow of outside air and, the filters of the recirculation and external air intake for two laboratories of the Department of Mechanical Engineering of EPUSP, that can follow the studies of this work.

INTRODUÇÃO: A Região Metropolitana de São Paulo é a mais populosa do Brasil. A grande frota veicular contribui para uma maior concentração de poluentes atmosféricos. Diversos poluentes podem interferir na fertilidade humana, alterando os principais parâmetros seminais. Este estudo teve como objetivo avaliar a influência dos níveis atuais de poluição atmosférica de origem veicular nos parâmetros seminais em controladores de tráfego. MÉTODOS: Foram realizadas anamnese e avaliação clínica urológica (volume testicular, presença de varicocele, criptorquidia, má formações) em 62 controladores de tráfego da CET (grupo exposto) e 210 homens comprovadamente férteis do grupo de pré-vasectomia do ambulatório da urologia do HC-FMUSP (grupo controle). Os parâmetros seminais avaliados foram concentração, motilidade (quantitativa e qualitativa), morfologia pelos critérios da OMS e critério estrito de Kruger, teste para detecção de leucócitos e testes de função espermática, CK, ROS e anticorpo anti-espermatozóide. Parâmetros hormonais também foram avaliados. Avaliação de exposição à poluição foi realizada através da dispersão de poluentes registrado pela Cetesb, gerada pelo software SURFER 8.0. RESULTADOS: Os controladores de tráfego apresentaram volume testicular maior em relação ao grupo pré-vasectomia (p<0,001). Quanto aos níveis de Estradiol (p=0,119), LH (p=0,644), FSH (p=0,140) e Testosterona total (p=0,365), ambos os grupos apresentaram valores dentro da normalidade. A concentração espermática apresentou-se homogênea nos grupos (p= 0,395); os controladores de tráfego apresentaram média de 124,9 x 106/ml e os pré-vasectomia 110,1 x 106/ml. Os controladores de tráfego apresentaram motilidade quantitativa (total) reduzida (60%) em relação aos prévasectomia (65%) (p= 0,047). A motilidade qualitativa (progressiva) também se apresentou diminuída no grupo exposto (p<0,001). As morfologias espermáticas tanto pelo critério da OMS (grupo exposto = 12%; grupo controle = 20%), quanto pelo critério estrito de Kruger (grupo exposto = 3%; grupo controle = 6%) estavam significativamente diminuídas no grupo exposto em relação ao controle (p<0,001). O marcador de maturidade Creatina Quinase apresentou-se dentro da normalidade em ambos os grupos, porém maior no grupo controle (p<0,001). Anticorpos anti-espermatozóides estavam elevados nos dois grupos, porém não foi significativo (p=0,382). Radicais livres de oxigênio apresentaram-se em altas concentrações nos dois grupos, porém não foi significativo (p=0,141). CONCLUSÕES: A análise dos dados obtidos nessa pesquisa sugere que a poluição atmosférica exerce uma influência negativa sobre os parâmetros seminais motilidade e morfologia. Causa elevação dos níveis de ROS em todos os indivíduos, indicando perda da função espermática. Ainda demonstrou-se a elevação em todos os indivíduos dos níveis de anticorpos anti-espermatozóides, sugerindo que os poluentes teriam transposto a barreira hemato-testicular. O volume testicular do grupo exposto à poluição veicular apresentar-se maior em relação ao volume testicular do grupo controle nos leva a supor que isto se deva a uma reação inflamatória aos agentes poluidores. Apesar da diferença significativa na concentração de poluentes entre os grupos, uma correlação direta com parâmetros seminais não pôde ser demonstrada / Metropolitan Region of Sao Paulo is the most populous of Brazil. The huge number of vehicles contributes for a higher concentration of air pollutants. Various pollutants can interfere in human fertility, altering the main seminal parameters. The aim of this study was to evaluate the influence of air pollution of vehicular origin on seminal parameters of traffic controllers. Clinical history and urological evaluation (testicular volume, presence of varicocele, cryptorchidism, bad formations) were carried out in 62 traffic controllers (exposed group) and 210 proven fertile men from the pre-vasectomy group of urologic clinic at Hospital of Clinics University of Sao Paulo (control group). Seminal parameters evaluated were concentration, motility (quantitative and qualitative), morphology by WHO´s criteria and Kruger´s strict criteria, test for detection of leukocytes and tests of sperm function, CK, ROS and antisperm antibody. Hormonal parameters also were evaluated. Exposition to air pollution was analyzed through the dispersion of pollutants recorded by Cetesb, generated in the software SURFER 8.0. Traffic controllers presented bigger testicular volume than prevasectomy group (p<0,001). Hormonal levels were at normal range in both groups; Estradiol (p=0,119), LH (p=0,644), FSH (p=0,140) and Total Testosterone (p=0,365). Sperm concentration was homogeneous in both groups (p= 0,395); traffic controllers presented mean of 124.9x106/ml and pre vasectomy group 110.1x106/ml. The exposed group presented quantitative (total) motility (60%) diminished than control group (65%) (p=0,047). The qualitative (progressive) motility was also diminished in the exposed group (p <0,001). The sperm morphologies as by WHO´s criteria (exposed group = 12%; control group = 20%), as by Kruger´s strict criteria (exposed group = 3%; control group = 6%) were significantly diminished in the exposed group (p<0,001). The sperm maturity marker Creatine Kinase was at normal range at both groups, but higher in the control one (p<0,001). Antisperm antibodies was elevated in both groups, however it was not significant (p=0,382). ROS presented higher concentrations in both groups, however it was not significant (p=0,141). The facts presented in this study suggest that air pollution exercises negative effects on the seminal parameters motility and morphology. It causes elevation of ROS levels in all individuals, indicating loss of sperm function. It also showed, elevation of antisperm antibodies levels, suggesting that pollutants would have transposed the blood-testis barrier. The testicular volume in the exposed group was higher than the testicular volume of the control group; we can suppose that it must occur due to an inflammatory reaction against the polluting agents. Although the significant difference in pollutants concentrations between groups, no direct correlation to seminal parameters could be demonstrated

Nos últimos anos, tem-se observado que na RMSP o ozônio troposférico foi o poluente responsável pela maior parte das ultrapassagens dos padrões de qualidade do ar estabelecidos pela CETESB. Supõe-se que diferentes padrões atmosféricos possam interferir nas concentrações de ozônio, devido à influência na variabilidade da concentração de poluentes, já estudada, e devido ao fato deste poluente ser formado pela interação entre seus precursores e a radiação solar. Dados horários de ozônio, provenientes de 17 estações da rede de monitoramento de poluentes da CETESB, foram utilizados para a construção de séries de médias anuais, mensais e diárias. O ciclo sazonal médio do ozônio, para a região de estudo, indicou um máximo em meados da primavera e mínimo no final do outono, o que é fortemente influenciado pelo ciclo médio de radiação solar e cobertura de nuvens. As estações situadas em áreas com reduzida atividade urbana e longe do centro da mancha urbana apresentaram ciclo sazonal mais bem definido e concentrações sobremaneira mais altas, sugerindo que as concentrações absolutas e o ciclo sazonal do ozônio sejam influenciados pelo uso do solo no entorno da estação. Os meses com anomalias positivas e negativas intensas de ozônio foram selecionados, e as anomalias climáticas e os padrões atmosféricos predominantes em alguns destes meses foram analisados, em escala mensal e diária. Os resultados indicaram, na análise dos padrões atmosféricos mensais e de evolução diária, que as anomalias positivas de ozônio estiveram associadas a anomalias positivas de radiação solar e, negativas de umidade relativa, o que foi resultante da variabilidade dos sistemas atmosféricos atuantes em escala sinótica que contribuíam para o aumento da divergência em superfície, tais como os anticiclones na retaguarda de sistemas frontais, o anticiclone do Atlântico Sul, e VCANs provenientes do NE do Brasil. Para os meses com anomalias negativas, verificou-se maior frequência ou intensidade dos sistemas frontais, em comparação ao valor médio climatológico para a região, bem como anomalias positivas de nebulosidade e aumento da atividade convectiva, associada, algumas vezes, à ocorrência da ZCAS. Além disso, verificou-se que a maioria dos meses com anomalias negativas de ozônio foram também precedidos por meses com anomalias negativas, próximas de zero, ou períodos com tendência de queda da concentração. / In the past few years, tropospheric ozone has been noticed to exceed the states environmental agency (CETESB) air quality standards more than any other air pollutant in the Sao Paulo Metropolitan Area (SPMA), Brazil. Its assumed that different atmospheric patterns are responsible for different impacts on ozone concentrations, due to already known phenomena concerning atmospheric variability and air pollutants, but also to the fact that this specific pollutant is formed at surface level through interactions between its precursors and incoming shortwave solar radiation. Ozone hourly data from 17 CETESB air quality network stations were used to calculate annual, monthly and daily averages. The seasonal cycle observed for the area of study indicated a middle spring maximum and late autumn minimum, both visibly influenced by mean seasonal solar radiation and cloud covering cycles. Stations located in areas away from the urban center or with lesser urban activity showed a well characterized seasonal cycle and higher concentrations in general, thus suggesting that ozone absolute concentrations and its seasonal cycle are somewhat linked to the predominant land use in the stations surroundings. Months with intense positive and negative ozone anomalies were selected, and climatic anomalies and atmospheric patterns were evaluated in some of these months in the monthly and daily time scale. Results from the monthly atmospheric pattern analysis and daily variability analysis point out that positive ozone anomalies were associated with solar radiation positive anomalies and relative humidity negative anomalies, resulting from synoptic-scale variability of atmospheric systems that contributed to air divergence strengthening at surface level, such as high-latitude anticyclones that followed frontal systems, the Southern Atlantic semipermanent anticyclone and Upper Level Cyclonic Vortexes from Northeastern Brazil. For months displaying anomalous negative behaviour, a higher than average frequency or intensity of frontal systems was observed for the region, as well higher cloudiness and increased convective activity, sometimes associated with the ZCAS (Southern Atlantic Convergence Zone). Besides that, it was perceived that most months with ozone negative anomalies were preceded by months already showing negative anomalies, or either way, a decreasing tendency on concentrations.

As altas concentrações de ozônio troposférico e outros poluentes constituem riscos à saúde da população da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), sendo regidas por complexos fatores de origem antrópica (como a emissão de poluentes precursores) e natural (como a disponibilidade de radiação solar). Na primeira etapa do estudo, as estações de monitoramento da CETESB foram classificadas de acordo com o uso e ocupação do solo, através de critérios sugeridos pelo OMS, em veicular, comercial, residencial e background urbano. Foi realizada a avaliação de séries temporais, de 1996-2011, medidas em estações da CETESB, principalmente pela comparação do ciclo sazonal de ozônio nas estações com diferentes classificações de uso do solo. A segunda etapa se caracterizou pela realização, no modelo atmosférico WRF/Chem 3.2.1, de testes de sensibilidade, onde alterações nas características de emissão e uso do solo foram realizadas por meio de programas em SIG, configurando diferentes cenários que foram comparados à um cenário de controle, durante um período de intensa insolação na região de estudo (verão de 2014). Os resultados da primeira etapa indicaram concentrações médias de ozônio mais elevadas em estações de uso do solo residencial ou de background urbano (com média mensal mais alta de 57 gm-3 ou 28 ppb em outubro na estação Pico do Jaraguá), e mais baixas em estações com uso do solo veicular e comercial (com média mensal mais baixa de 6 gm-3 ou 3 ppb em junho na estação Lapa); o oposto do verificado para outros poluentes, tanto na escala diurna como na sazonal. Os resultados da segunda etapa (modelagem) demonstraram que o tamanho das áreas onde as emissões antropogênicas veiculares foram alteradas influencia diretamente na intensidade e distribuição espacial das alterações de ozônio e poluentes primários avaliados. Os cenários com redução mais intensa da emissão (100%) também indicaram alterações mais intensas do que os com redução moderada (50%). Os cenários com número total de veículos reduzido apresentaram as reduções mais expressivas de ozônio, com redução média de 18 gm-3 ou 9 ppb durante o dia no cenário que simula um pedágio urbano no centro de São Paulo. A circulação local de brisa marítima foi determinante para o transporte do excesso ou déficit de ozônio e poluentes precursores para diferentes regiões da RMSP. A modificação de uso do solo acarretou em diferentes propriedades termodinâmicas de superfície e emissão de compostos biogênicos associados à formação do ozônio, acarretando em concentrações mais altas dentro das áreas modificadas (com aumento médio de 10 gm-3 ou 5 ppb durante todos os horários do dia no cenário em que se simula a construção de um parque urbano em São Paulo) e transporte para regiões mais distantes. Concluiu-se que, nas condições ambientais e de infraestrutura atuais encontradas na RMSP, a implementação de um parque deverá acarretar na elevação das concentrações médias de ozônio na área alterada (com possíveis impactos de aumento ou redução também em áreas adjacentes e distantes, de acordo com a circulação atmosférica predominante). Sugere-se o foco no transporte público e não motorizado, além do ordenamento adequado do uso e ocupação do solo e políticas de desenvolvimento de combustíveis mais limpos para a mitigação destes problemas e implementação de parques urbanos sem aumento das concentrações de ozônio. / High concentrations of pollutants such as tropospheric ozone pose health risks for the population of the São Paulo Metropolitan Area (SPMA). It is influenced by complex factors from anthropogenic (emission of precursor pollutants) and natural (such as the availability of sunlight) origin, typical of the study region. In the first part of the study, state Environmental Agency (CETESB) monitoring stations were classified per their land use, using WHO criteria, into vehicular, commercial, residential and urban background. Also, pollutant time series from 1996-2011 from these stations were analysed, mainly through the comparison of the ozone seasonal cycle in monitoring stations with different land use classes. The second part of the study was focused on the evaluation in the atmospheric model WRF/Chem 3.2.1, of sensitivity tests, where changes on the emission and land use characteristics were performed in GIS softwares, configuring different scenarios which were compared to a control simulation during a period of intense availability of sunlight in the study region. Results from the first part indicated that higher average ozone concentrations were found in stations with residential and urban background land use classes (with the highest monthly average of 57 gm-3 or 28 ppb in October at Pico do Jaraguá station), and lower in vehicular and commercial stations (with the lowest monthly average of 6 gm-3 or 3 ppb in June at Lapa station), the opposite of what was found for other pollutants, both in the diurnal and seasonal scales. Significant correlations were calculated between stations with similar land use classes. Results from the second part (atmospheric modelling) showed that the size of the altered area strongly impacts the intensity and spatial distribution of the changes simulated for ozone and other primary pollutants evaluated. The scenarios with more intense emission decrease (100%) also indicated more intense changes compared to the scenarios with moderated decrease (50%). Scenarios with decreased total vehicle number also presented significant reduction in ozone, with an average decrease of 18 gm-3 or 9 ppb during the day in a scenario simulating an urban toll in downtown São Paulo. The local sea breeze circulation determined the transport of the excess or deficit of ozone and other precursor pollutants to different regions within the SPMA. Changes in land use induced different atmospheric circulation characteristics by changing the surface thermodynamic properties and by the emission of biogenic compounds which act as precursors for ozone, resulting in higher concentrations within the modified areas (with an increase of 10 gm-3 or 5 ppb during all hours of the day in the scenario which simulates the building of an urban park in Sao Paulo) and transport for more distant areas. As a conclusion, the building of a park within the current infrastructure and environmental conditions in the SPMA should increase average ozone concentrations in the modified areas (with possible impacts of increase and reduction in near and far regions, according to the prevailing atmospheric circulation), specially if it is located relatively near avenues with intense vehicle circulation. We suggest focus on public and non-motorized transport systems, proper land use management and policies for the development of cleaner fuels for the mitigation of these problems and implementation of urban parks without increasing ozone concentrations.

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Na superfície do material particulado podem ser encontrados, entre diversos contaminantes, os elementos-traço. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver métodos analíticos para a extração de elementos-traço em amostras de material particulado atmosférico com posterior determinação destes elementos por espectrometria de absorção atômica. As amostras foram coletadas mensalmente na cidade de Juiz de Fora, MG, Brasil, num período de 24 meses, utilizando coletores passivos instalados em quatro pontos de coleta (em duas avenidas com intenso fluxo de veículos, em uma área industrial e em uma região com elevada altitude e menor tráfego de veículos). Os parâmetros instrumentais para a determinação de Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn por espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS) e espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS) foram investigados. Dois métodos de preparo de amostras de material particulado foram desenvolvidos, utilizando extração assistida por ultrassom e extração assistida por micro-ondas. Os métodos apresentaram resultados adequados referentes à precisão (RSD <10 %) e à exatidão (recuperações entre 83 e 114 %), tempo reduzido (10 min) no preparo das amostras e pequeno consumo de reagente (água régia: 5,0 mL). As amostras de material particulado (n = 92) foram preparadas com o método de extração assistida por micro-ondas utilizando água régia diluída, com posterior determinação dos analitos por F AAS e GF AAS. Utilizando o cálculo do fator de enriquecimento, a análise de componentes principais, a análise de agrupamentos hierárquicos e a matriz de correlação de Pearson, foram identificadas as possíveis fontes de cada analito em cada ponto. Os analitos Al, Fe, Cr e Mn foram relacionados a fontes naturais, como a ressuspensão de poeira do solo. No entanto, os analitos As, Cu, Cd, Pb e Zn podem estar associados a fontes antrópicas. Valores médios elevados foram obtidos para Cd, Pb e Zn (146, 2895, 40924 mg kg-1, respectivamente) no ponto 2, região com intensa atividade industrial. De modo geral, as possíveis fontes dos analitos nas amostras de material particulado estudadas são ressuspensão de poeira do solo, poluição industrial (metalurgia e siderurgia), queima de biomassa, construção civil e queima de combustíveis fósseis. / On the atmosphere, particles of solids or liquids are found, suspended in the air, known as particulate matter. The size of these particles may be associated with their harmful potential to human health, since they can be retained in the respiratory tract, causing several diseases. Several contaminants, such as trace elements, can be found on the surface of particulate matters. In this context, the aim of this study was to develop analytical methods for extraction of trace elements from atmospheric particulate matter samples with subsequent determination of these elements by atomic absorption spectrometry. The samples were collected, monthly, in the city of Juiz de Fora, MG, Brazil, during 24 months, using passive samplers, installed at four sampling sites (two avenues with large fleet of vehicles, an industrial area and a region with high altitude and small fleet of vehicles). Instrumental parameters for the determination of Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn by flame atomic absorption spectrometry (F AAS) and graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS) were investigated. Two sample preparation methods for particulate matters were developed, using ultrasonic assisted extraction and microwave assisted extraction. The methods showed adequate results regarding precision (RSD <10 %) and accuracy (recoveries between 83 and 114 %), with reduced time (10 min) in sample preparation and low reagent consumption (aqua regia: 5.0 mL). Particulate matter samples (n = 92) were prepared with microwave assisted extraction using diluted aqua regia, with subsequent determination of the analytes by F AAS and GF AAS. Using enrichment factor, principal component analysis, hierarchical cluster analysis and Pearson correlation, the possible sources of each analyte at each point were identified. The analytes Al, Fe, Cr and Mn were related to natural sources, such as the resuspension of soil dust. However, the analytes As, Cu, Cd, Pb and Zn may be associated with anthropogenic sources. Critical mean values were obtained for Cd, Pb and Zn (146, 2895, 40924 mg kg-1, respectively) at site 2, a region with intense industrial activity. In general, the possible sources of the analytes in the studied particulate matter samples are resuspension of soil dust, industrial emission (metallurgy and steel mill), biomass burning, building construction and fossil fuel emissions.