Nos últimos anos, a preocupação com a poluição e a conservação do meio ambiente tem aumentado consideravelmente. Da mesma forma, tem-se buscado soluções que agreguem sustentabilidade aos processos produtivos e a indústria como um todo. Dentre as diversas formas de poluição antropogênica encontradas atualmente, a poluição atmosférica figura como uma das mais danosas para os seres humanos, podendo causar distúrbios respiratórios, alergias, lesões degenerativas no sistema nervoso e em outros órgãos vitais. Mesmo não havendo um consenso entre a comunidade científica, acredita-se que a poluição atmosférica seja a grande responsável pelo "efeito estufa", gerando, por consequência, o descontrole do clima ao redor do mundo (intensificando a ocorrência de fenômenos meteorológicos potencialmente perigosos, como tornados, ciclones e degelo de calotas polares). Dessa forma, o entendimento dos fenômenos que envolvem a dispersão de poluentes na atmosfera mostra-se de suma importância nos dias de hoje. Como ferramenta promotora deste entendimento, destaca-se a simulação matemática dos fenômenos da dispersão de poluentes na atmosfera, que apresenta vantagens sobre as técnicas experimentais tradicionais, como custo reduzido e maior abrangência em relação a sua aplicabilidade. Neste trabalho, um programa de simulação fluidodinâmica comercial, chamado CFX®, foi utilizado para realizar a simulação da dispersão de um poluente inerte (SF6) em atmosferas com diferentes graus de turbulência (atmosferas estáveis, neutras e instáveis) utilizando-se os dados obtidos através do Experimento de Copenhagen, muito utilizado pela comunidade científica como ferramenta de validação para modelos matemáticos com este propósito. O modelo proposto é baseado no conceito da média de Reynolds (também conhecidos como modelos RANS, do inglês Reynolds-Averaged Navier-Stokes), adicionado de um modelo de turbulência de duas equações (RNG k- ) e da equação do transporte de um poluente genérico. Além disso, os resultados obtidos foram comparados com os resultados de outros modelos matemáticos propostos na literatura, a fim de avaliar seu desempenho. Conclui-se que, de maneira geral, o modelo proposto reproduz satisfatoriamente os dados experimentais, apresentando um melhor desempenho ao reproduzir atmosferas de fraca e moderada convecção. Pode ser observado também que o número de Schmidt turbulento mostra-se como um importante parâmetro a ser considerado, afetando diretamente o campo de concentrações obtido nas simulações. Em comparação com os outros modelos matemáticos encontrados na literatura, o modelo proposto apresenta o mesmo patamar de desempenho dos demais, figurando como uma ferramenta alternativa para simulação da dispersão de poluentes na atmosfera. / In recent years, concern about pollution and conservation of the environment has increased considerably. Likewise, we have sought solutions that add sustainability to the industry as a whole. Among the various forms of anthropogenic pollution found today, air pollution appears as one of the most harmful to humans, and can cause respiratory disorders, allergies and degenerative lesions in the nervous system and other vital organs. Although there is no consensus among the scientific community, it is believed that air pollution is the largely responsible for the "greenhouse effect", causing, consequently, potentially dangerous weather phenomena, as tornadoes and cyclones, and melting icecaps. Thus, the understanding of phenomena that involve the dispersion of pollutants in the atmosphere appears to be extremely important today. As a promoter tool of understanding, there is a mathematical simulation of the phenomena of dispersion of pollutants in the atmosphere, which has advantages over traditional experimental techniques, such as reduced costs and greater scope for their applicability. In this work, a commercial fluid dynamics simulation program, called CFX®, was used for the simulation of pollutant dispersion in atmospheres with different degrees of turbulence (atmospheres stable, neutral and unstable), using data obtained through the Experiment of Copenhagen, much used by the scientific community as a tool for validation of mathematical models for this purpose. The proposed model is based on the concept of RANS models, Reynolds-Averaged Navier-Stokes, added a turbulence model of two equations (RNG k- ) and the transport equation of a generic pollutant. Furthermore, the results were compared with results from other mathematical models proposed in the literature in order to evaluate its performance. We conclude that, in general, the proposed model reproduces satisfactorily the experimental data, showing a better performance when playing atmospheres of low and moderate convection. It can also be observed that the turbulent Schmidt number shows up as an important parameter to be considered, directly affecting the field of concentrations obtained in the simulations. Compared to other mathematical models in the literature, the proposed model has the same performance level of the other, appearing as an alternative tool to simulate the dispersion of pollutants in the atmosphere.

This study aims to determine the contribution of evaporative emissions from light passenger vehicles to the degradation of the air quality. The main objective is to evaluate the concentrations volatile monoaromatic compounds benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX) indoors, in a site that represents the reality of the vehicular fleet of the Metropolitan Region of Rio de Janeiro. The samples were collected in an underground parking lot of a shopping mall in the northern zone of Rio de Janeiro, by a system of active sampling using charcoal cartridge as the adsorbent. The samples were extracted with organic solvent and subsequently analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GCMS). The average results were 52.7 μg.m-3 for benzene, toluene to 203.6 μg.m-3, 44.6 μg.m-3 for ethylbenzene, 115.7 μg.m-3 for xylene, toluene and the compound found in majority. These results were compared with results from the literature of vehicular emissions in confined spaces such as garages and tunnels. We investigated the correlation with emissions from a moving vehicle, obtained from previous studies in a tunnel of large circulation and emissions obtained in the underground parking. The results demonstrate demonstrated different emission sources. / Este trabalho visa determinar a contribuição das emissões evaporativas provenientes dos veículos leves de passageiro, para a degradação da qualidade do ar atmosférico. O objetivo principal é avaliar as concentrações compostos monoaromáticos voláteis Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos (BTEX) em ambientes confinados, sendo este realizado em um local que caracterize a realidade da frota veicular da Região metropolitana do Rio de Janeiro. As amostras foram coletadas em um estacionamento subterrâneo de um Shopping Center da zona norte do Rio de Janeiro, através do sistema de amostragem ativa, utilizando cartucho de carvão ativo como adsorvente. As amostras foram extraídas com solvente orgânico e analisadas posteriormente por Cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CGEM). As médias dos resultados obtidos foram 52,7 g.m-3 para o benzeno, 203,6 g.m-3 para o tolueno, 44,6 g.m-3 para o etilbenzeno, 115,7 g.m-3 para os xilenos, sendo o tolueno o composto encontrado em maior abundância. Esses resultados foram comparados com resultados encontrados na literatura de emissões veiculares em ambientes confinados como garagens e túneis. Foi investigada a correlação com as emissões do veículo em movimento, obtidas através de estudos previamente realizados em um túnel de grande circulação e as emissões obtidas no estacionamento subterrâneo. Através desses dados ficou demonstrada diferença das fontes de emissão.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-12-15T19:24:07Z No. of bitstreams: 1 2014_ErickFredericoKillAguiar.pdf: 11758031 bytes, checksum: 4bb9254d5a3d1c5e33c9748b263f5642 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-16T17:08:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_ErickFredericoKillAguiar.pdf: 11758031 bytes, checksum: 4bb9254d5a3d1c5e33c9748b263f5642 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-16T17:08:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_ErickFredericoKillAguiar.pdf: 11758031 bytes, checksum: 4bb9254d5a3d1c5e33c9748b263f5642 (MD5) / O monitoramento da qualidade do ar é importante, pois a poluição do ar tem um impacto direto na saúde humana. Sensores de baixo custo ampliam novas possibilidades de monitoramento da qualidade do ar. Seu desempenho, permite uma nova estratégia de aproximação e acesso aos dados pela população e alta aplicabilidade nos processos de gestão para a área de saúde e meio ambiente. Situações críticas, que não podem ser vistas com abordagens convencionais (redes tradicionais de monitoramento da qualidade do ar), tem a possibilidade de serem rapidamente gerenciadas por uma rede ampla de sistemas portáteis com sensores. Assim, a presente pesquisa teve como objetivo a calibração e validação de sensores de baixo custo. Consequentemente, foram escolhidas áreas piloto outdoor, na região central de Brasília e pontos indoor para avaliação comparativa de performance dos sensores. Foi utilizada a metodologia de injeção volumétrica de CO a 99,999% em um box de teste de gases, com dois sensores MiCS -5521 (CO/VOC), sendo um com vida útil reduzida e o outro novo. Adotou-se o número de dez injeções para cada volume (de 1 ml a 6 ml), gerando uma média com maior intervalo de confiança para cada sensor. Os resultados da regressão linear da resistência (Ohms) x volume injetado (ml), demonstraram que são sensores que apresentam forte correlação (r > 0,8) e relação inversa na interação dessas duas variáveis, com boa precisão de medição, quando comparados a referência do datasheet do fabricante. Constatou-se que eles sofrem interferência de sensibilidade cruzada com partículas de álcool e variação de umidade, sendo variáveis que necessitam de tratamento sistemático para o monitoramento. Os resultados dos levantamentos outdoor apresentaram níveis elevados de CO (ppm) na região da Rodoviária de Brasília, considerada área de grande fluxo de veículos automotores do DF. Para as análises indoor, os níveis analisados se apresentaram dentro dos limites toleráveis na CONAMA 03. Por último, foi construído um sistema de gestão geoespacial dos dados de poluição gerados pelos sensores de baixo custo, por meio da plataforma ArcGis Server e linguagem Flex. Este painel teve como objetivo divulgação dos dados para a população em geral bem como poder servir de auxílio às formulações de políticas públicas, no sentido de tecnologia ambiental alternativa, com a possibilidade de entendimento da dispersão dos poluentes e panoramas dinâmicos de monitoramento da qualidade do ar, com maior amplitude espaço-temporal. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Monitoring air quality is important because air pollution has a direct impact on human health. Low cost sensors extend new possibilities for monitoring of air quality.Its performance allows a new approach strategy and access to data by population and high applicability in the management processes for healthcare and the environment. Critical situations, which can not be seen with conventional approaches (traditional networks monitoring air quality), has the possibility of being quickly managed by an extensive network of portable systems with sensors. The present study aimed to the calibration and validation of low-cost sensors. Consequently, outdoor pilot areas were chosen in central Brasilia and indoor points for benchmarking performance of the sensors. The methodology of volumetric injection of CO 99.999% was used in a box of test gases, with two MiCS -5521 sensors (CO/VOC), one with low and another new life. We adopted the number five injections for each volume (1 ml to 6 ml), generating a greater average confidence interval for each sensor. The results of linear regression of resistance (Ohms) versus injected volume (ml), demonstrated that they are sensors that exhibit strong correlation (r > 0.8) and an inverse relationship in the interaction of these two variables with good precision measurement when compared to reference manufacturer's datasheet. It was found that they suffer interference from cross-sensitivity to alcohol particles and moisture variation, with variables that require systematic treatment monitoring. The results of the surveys showed elevated outdoor levels of CO (ppm) in the region of Brasilia highway, considered an area of great flux of vehicles in the District. For indoor analyzes, analyzed the levels were within tolerable limits in CONAMA 03. Finally, we built a system for geospatial data management of pollution generated by low cost sensors, through the ArcGIS Server platform and Flex language. This panel aimed to disseminate the data to the general population as well as to serve the assistance formulations of public policy, to alternative environmental technology, with the possibility of understanding the dispersion of pollutants and dynamic panoramas monitoring air quality with greater spatial and temporal scale.

Ainda que a invenção do automóvel tenha gerado diversos benefícios para a sociedade, atualmente, podem ser identificadas várias externalidades negativas associadas ao seu consumo, como congestionamentos, poluição sonora, visual e atmosférica, e, geração de resíduos sólidos. No que se refere às emissões de gases poluentes, foco deste estudo, as repercussões são visivelmente imediatas na saúde da população, principalmente no aumento de problemas respiratórios. Assim, dado o crescente aumento da frota de veículos e o fato de, em 2014, 33,40% da frota nacional de autoveículos (automóveis, comerciais leves, caminhões e ônibus) e 21,44% das motocicletas estarem concentradas no estado de São Paulo, a presente pesquisa objetiva mensurar as emissões de gases poluentes de escapamento, por veículos automotores rodoviários nos 645 municípios paulistas, para o período de 2006 a 2015. A metodologia adotada neste estudo é a mesma utilizada pela CETESB e consiste numa abordagem do tipo bottom-up. Nessa abordagem, além da quantidade consumida de combustíveis, também no cálculo das estimativas empregam-se o fator de emissão segundo o tipo de veículo, de poluente e de combustível utilizado, a intensidade de uso ou quilometragem média percorrida anualmente por tipo de veículo e a quantidade da frota circulante, segundo sua idade e categoria de veículo. Os gases poluentes estimados foram os seguintes: monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC), hidrocarbonetos não-metano (NMHC), metano (CH4), óxidos de nitrogênio (NOX), aldeídos totais - acetaldeído + formaldeído (RCHO), dióxido de carbono (CO2) e material particulado (MP). A análise destas estimativas foi do tipo descritiva, incluindo também a construção de mapas para melhor identificação das cidades mais emissoras. Na sequência, busca-se relacionar estas emissões com a saúde da população, via análise do número de internações hospitalares devido a problemas respiratórios. Ainda que as emissões estejam concentradas na região conhecida como macrometrópole paulista, três municípios não pertencentes a ela apresentaram altas emissões, dependendo do tipo de gás considerado, a saber, São José do Rio Preto, Bauru e Franca. Tanto na cidade de São Paulo, maior emissora de gases poluentes do estado, como nas demais, ainda se observa uma contribuição expressiva dos veículos com mais de 20 anos para as emissões veiculares totais de monóxido de carbono. Assim, pode-se concluir que uma política de renovação da frota pode reduzir substancialmente tais emissões. Na cidade de São Paulo, em 2015, estes veículos foram responsáveis por 41,5% das emissões de CO, mesmo representando tão somente 6,96% do total da frota de veículos. A partir da vasta e detalhada fonte de dados gerada nesta pesquisa outros estudos podem ser realizados ensejando a implementação de políticas referentes à mobilidade urbana. No que se refere à relação destas emissões com a saúde da população, observando os dados de internações hospitalares por problemas respiratórios nos municípios paulistas, não foi possível estabelecer uma relação direta. O uso de outros métodos para aprofundar o exame dessa questão é particularmente recomendável tendo em vista que diversos outros fatores podem influenciar essas internações, tais como emissões de outras fontes que não as veiculares, clima, assistência médica preventiva, entre outros. / Although the invention of the automobile has generated several benefits for society, several negative externalities associated with its consumption, such as congestion, noise, visual and atmospheric pollution, and solid waste generation can be identified. Regarding the emission of pollutant gases, which consists on the focus of this study, its consequences are immediately noticeable in the health of the population, mainly the increase of respiratory problems. Thus, given the growing fleet of vehicles, and that 33.40% of the national fleet of motor vehicles (automobiles, light commercial vehicles, trucks and buses) and 21.44% of the motorcycles were concentrated in São Paulo state, in 2014, this research aims to measure emissions of pollutant gases by road vehicles, for the 645 municipalities of this state, between 2006 and 2015. The methodology applied is the same used by CETESB and consists of a bottom-up approach. In addition to the volume of fuel consumed, we also consider the emission factor according to the vehicle category, the pollutant emitted and the type of fuel consumed, the intensity of use or average mileage traveled by each vehicle category and the total active fleet, categorized by its age and type of vehicle. The gaseous pollutants estimated were carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), non-methane hydrocarbons (NMHC), methane (CH4), nitrogen oxides (NOX), total aldehydes - acetaldehyde + formaldehyde (RCHO), Carbon dioxide (CO2) and particulate matter (PM). We conducted a descriptive analysis of these estimates, also including the construction of maps for better identification of the major emitting cities. The aim is to relate these emissions to the population´s health, by analyzing the number of hospital admissions due to respiratory problems. Although emissions are concentrated in the region known as São Paulo metropolitan area, three outside municipalities also presented high emissions for some of the examined gases, namely São José do Rio Preto, Bauru and Franca. In São Paulo city, the largest emitter in the state, as in those cities just listed, an expressive contribution of vehicles older than 20 years was found in the total vehicular emissions of carbon monoxide. Therefore we conclude that a policy of fleet´s renewal can substantially reduce such emissions. In the city of São Paulo, in 2015, these vehicles accounted for 41.5% of CO emissions, although they represent only 6.96% of the total fleet of vehicles. In addition, the vast and detailed data source generated by this research allows carrying out other studies focusing on the implementation of policies related to urban mobility. Regarding the relation between emissions and the population health, we could not establish a direct causality only by examining the data of hospitalizations due to respiratory problems in the São Paulo´s municipalities. The use of other methods to deepen the analysis is particularly advisable for this issue in view of the fact that several other factors can influence hospitalizations for respiratory problems, such as emissions from other sources than vehicles, weather, and preventive medical care, among others.

Submitted by Marcela Carvalho (marcelaalfaia@hotmail.com) on 2016-09-02T15:48:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Marilize Moraes Damasceno.pdf: 4767672 bytes, checksum: 3bc1cb1d28797f1bc3d7b45f57ae8004 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-09-15T18:01:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Marilize Moraes Damasceno.pdf: 4767672 bytes, checksum: 3bc1cb1d28797f1bc3d7b45f57ae8004 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-09-15T18:06:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Marilize Moraes Damasceno.pdf: 4767672 bytes, checksum: 3bc1cb1d28797f1bc3d7b45f57ae8004 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T18:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Marilize Moraes Damasceno.pdf: 4767672 bytes, checksum: 3bc1cb1d28797f1bc3d7b45f57ae8004 (MD5) Previous issue date: 2014-08-26 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Exposure to airborne particles and substances associated with them can cause deleterious effects to human health, flora, fauna and the monuments and buildings in general. So monitor the airborne particles in atmospheric air is important to ensure the health and welfare of the population. In Brazil, there are values established for air quality standards for total suspended particulates (TSP) and PM10. But there is no values established for the chemical constituents of these particles. This study aimed to determine the presence of metals in the airborne particulate matter (PM) suspended in some regions of the urban area of Manaus. Was promoted to collecting MP in three regions of Manaus, defined as vehicular area, industrial area and residential area between February and April (rainy season) and between August and October (dry season) 2013, plus the “background” a forest reserve distant 26 km from the city, being, therefore, a reference point to be used as compared for the urban atmosphere of the city of Manaus. The metals determined in PM, were: Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn. The collection of PM was performed by the method of active sampling in the holder type samplers with Teflon membranes. Detection of metals was made with application of atomic absorption spectrometry by two types of atomization, flame and electrothermal atomization (FAAS and GFAAS). The results demonstrated the predominant presence of Fe, Zn and Pb in all regions studied. Three main sources were assigned to Fe: soil resuspension in residential areas and background, and in the other regions: industrial activities and vehicular traffic. For Zn did not possible to determine a defined spatial distribution. Regarding Cu, Mn and Pb, the regions residential and background showed similarity, but were different from industrial and vehicular areas, especially in the dry season. Seasonal evaluation of the data have not shown any difference between the rainy and dry seasons, indicating that the weather conditions had no significant influence on the presence of metals in airborne particulate matter from Manaus during this period. Probably emission sources have the greatest effect ou the metal concentrations at the atmosphere. The median concentrations of metals found in the samples of particulate matter were lower than the standards proposed by international entities and institutions (EPA, ASTDR and WHO), as well as when compared to studies on other cities in the country. / A exposição às partículas suspensas no ar e às substâncias a elas associadas podem causar efeitos deletérios à saúde humana, à flora, à fauna e a monumentos e edificações de forma geral. Por isso monitorá-las no ar atmosférico é importante para garantir a saúde e o bem estar da população de uma região. No Brasil, existem valores estipulados para padrões de qualidade do ar para partículas totais em suspensão (PTS) e partículas PM10. Porém não há valores estabelecidos para os constituintes químicos dessas partículas. Este trabalho teve como objetivo determinar a presença de metais presentes no material particulado atmosférico (MP) em suspensão em algumas regiões da área urbana de Manaus. Promoveu-se a coleta de MP em três regiões de Manaus, definidas como região veicular, região industrial e região residencial entre fevereiro e abril (período chuvoso) e entre agosto e outubro (período seco) de 2013, mais o background em uma reserva florestal distante 26 km da cidade, sendo um ponto de referência a ser utilizado como comparação à atmosfera urbana da cidade de Manaus. Os metais determinados no MP foram: Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn. A coleta de MP foi realizada pelo método ativo com amostradores do tipo holder em membranas de teflon. A detecção dos metais foi feita com aplicação da espectrometria de absorção atômica por dois tipos de atomização, chama e eletrotérmica (FAAS e GFAAS). Os resultados demonstraram a presença majoritária de Fe, Zn e Pb em todas as regiões estudadas. Ao Fe foram atribuídas duas fontes principais: ressuspensão do solo nas regiões residencial e de background e atividades industriais e tráfego veicular nas demais regiões. Para o Zn não foi possível observar uma distribuição espacial definida. Em relação ao Cu, Mn e Pb, as regiões residencial e de background apresentaram similaridade, mas foram diferentes das regiões industrial e veicular, principalmente na estação seca. A avaliação sazonal dos dados obtidos não mostrou diferença entre o período chuvoso e o período seco, indicando que as condições meteorológicas não apresentaram influência significativa sobre a presença dos metais no MP de Manaus, durante o período estudado. Possivelmente, as fontes de emissões exercem maior efeito sobre a concentração desses metais na atmosfera. As concentrações medianas dos metais encontradas nas amostras do material particulado foram inferiores aos padrões propostos por entidades e instituições internacionais (EPA, ASTDR e OMS), bem como quando comparadas a estudos realizados em outras cidades do país.

Foi avaliado quantitativamente o impacto que as atividades antropogênicas da cidade de Manaus causam na composição elementar dos aerossóis na Amazônia central. Para isso, foram amostrados aerossóis em três sítios experimentais entre 2014 e 2015: 1) ZF2, sítio com floresta preservada, 2) Hotel TIWA com impacto direto de emissões de Manaus e 3) Manacapuru sítio vento abaixo da cidade de Manaus. Dos filtros coletados obteve-se a concentração de diferentes componentes do material particulado (MP): Black Carbon Equivalente (BCe), elementos traço (Na até Pb), concentração de MP e carbono elementar e orgânico (EC e OC) separados em MP Fino (MPF, diâmetro menor que 2,5µm) e MP grosso (MPG, diâmetro entre 2,5µm e 10µm). A concentração média de MPF apresentou forte sazonalidade em todos os sítios com concentrações variando de 2,3±2,7µg/m³ para 5,5±2,7µg/m³ na ZF2 e 3,7±2,0µg/m³ para 11,0±7,6µg/m³ no TIWA na estação chuvosa e seca, respectivamente. Elementos traços associados a processos industriais e/ou veiculares apresentaram concentração média de aproximadamente 2 a 6 vezes maior no sítio TIWA que na ZF2. O balanço de massa indicou que entre 50% e 80% do MPF foi de matéria orgânica (MO), 15% a 20% foi de sulfato e de 8 a 20% de BCe. Comparações entre as concentrações de MO, indicaram aerossol mais envelhecido em Manacapuru. A aplicação da Análise de Componentes Principais Absoluta (ACPA) no MPF extraiu fatores regionais em todos os sítios: queima de biomassa, poeira mineral e aerossol marinho, além de fatores como poluição industrial e veicular nos sítios afetados pela pluma de Manaus. Além desses fatores encontrados pela ACPA, o método Positive Matrix Factorization (PMF) extraiu um fator biogênico no MPF e mais de um fator marinho para o MPG relacionados com o processamento do aerossol marinho. A concentração de MP extraído no TIWA para fatores diretamente relacionados com atividade antropogênica é em média de 905ng/m³ (MPF) e 1285ng/m³ (MPG). / This work quantitatively investigated the impact of anthropogenic emissions from Manaus City on the elemental composition of aerosol at Central Amazonia collecting particulate matter (PM) from 2014 to 2015 at ZF2, upwind of Manaus and TIWA and Manacapuru, downwind of Manaus. From the filters collected, different components of the PM were measured: equivalent Black Carbon (eBC), trace elements (Na to Pb), PM concentration and Elemental and Organic Carbon (EC and OC) with fine (FPM, diameter < 2.5um) and coarse (CPM, 2.5um < diameter < 10um) mode separated. At the dry season, FPM concentration was 5,5ug/m³ at ZF2 and 11,0ug/m³ at TIWA and for the CPM it was of 5,5ug/m³, 7,1ug/m³, respectively. During the wet season, reduction on the concentration of all sites at both modes was observed. Mass Balance Analysis showed that Organic Matter (OM) varied approximately from 50% to 80%, sulfate from 15% to 20% and eBC from 8% to 20% for the FPM. Comparisons between OM, obtained through spectrometry, and OC showed a more aged aerosol at Manacapuru than at TIWA. Absolute Principal Components Analysis (APCA) extracted three main factors at all sites for the FPM: biomass burning, marine aerosol and soil dust whilst PMF could also extract a biogenic factor. For the sites downwind of Manaus, factors related with anthropogenic emission were extracted. For the CPM three factors were identified at all sites: biogenic emission, soil dust and marine aerosol. PMF also found a second factor related with Cl depletion on marine aerosol. At the site TIWA both methods extracted a factor identified as pollution and PMF also found a factor related with vehicular emissions whilst at Manacapuru on APCA extracted a pollution factor. Direct anthropogenic emissions vehicular and pollution factors - at TIWA varies from 880ng/m³ (ACPA) to 930ng/m³ (PMF) in fine mode. In the coarse mode 790ng/m³ (APCA) to 1780ng/m³ (PMF).

O ozônio (O3) representa o principal poluente atmosférico para a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), sendo freqüentes os dias em que sua concentração excede os padrões nacionais de qualidade do ar. Por se tratar de um poluente secundário, resultante principalmente, da interação entre os óxidos de nitrogênio (NOx) e compostos orgânicos voláteis (COVs) na presença de luz solar, torna-se muito difícil a elaboração de estratégias eficazes para a redução deste poluente. A utilização de simulação computacional se mostra como uma interessante alternativa para avaliar os muitos fatores que afetam a formação de O3, para o desenvolvimento de escalas de reatividade para COVs e para definição de possíveis estratégias que visem a redução dos níveis de O3. Neste trabalho foi utilizado o modelo de trajetórias OZIPR (Ozone Isopleth Package for Research) em conjunto com o modelo químico SAPRC (Statewide Air Pollution Research Center) para se determinar a escala de reatividade incremental para COVs para a cidade de São Paulo e para a simulação de diversas situações de redução das emissões de NOx e COVs. Para alimentar os modelos foram utilizadas medidas de COVs de duas campanhas: uma realizada pelo Laboratório de Química Atmosférica (LQA-IPEN) em conjunto com a CETESB na estação Cerqueira César, no período de agosto e setembro de 2006 e outra realizada somente pelo LQA durante todo o ano de 2006 com amostragens na Cidade Universitária. Dados de CO, NOx e parâmetros meteorológicos foram obtidos através dos monitores automáticos da mesma estação e da estação Pinheiros. Foram criados cinco casos base: um com os dados de COVs da estação Cerqueira César e quatro com os dados da Cidade Universitária, sendo estes, um para cada estação do ano. Após o ajuste dos casos base, cada COV presente na mistura teve sua concentração aumentada e diminuída em 0,2% dos COVs totais para se verificar a variação no máximo de ozônio e assim se determinar o potencial de formação de ozônio de cada COV. Estes resultados forneceram uma escala de reatividade para ozônio para cada caso base criado. Foram também realizadas simulações, onde as emissões horárias de NOx e COVs foram reduzidas em 5, 10, 20 e 30% independente e simultaneamente afim de se verificar as variações na formação de O3. Com os dados de saída do simulador foram construídos gráficos de isopletas de ozônio para a cidade de São Paulo. A análise dos resultados obtidos mostrou que os compostos encontrados com mais freqüência entre os dez principais precursores de ozônio na cidade de São Paulo nas escalas de reatividade criadas a partir dos cinco casos base são: formaldeído, acetaldeído, propeno, isopreno, cis e trans 2-buteno, sendo o formaldeído sempre o principal composto formador de ozônio. As simulações mostraram também que uma estratégia eficaz para se reduzir os níveis de O3 na cidade de São Paulo é diminuir as emissões totais de COVs. O mesmo não foi observado para os NOx, já que a redução destes poluentes faria aumentar as concentrações de O3. / Ozone (O3) represents the main atmospheric pollutant for the São Paulo Metropolitan Area (SPMA), being frequent the days when its concentration exceeds the national standards of air quality. Because ozone is a secondary pollutant, which results mainly, of the interaction between nitrogen oxides (NOx) and volatile organic compounds (VOCs) in the presence of solar light, it becomes very hard to elaborate efficient strategies for the reduction of this pollutant. The use of computational simulation appears as an interesting alternative to evaluate the many factors that affect the O3 formation, for the development of reactivity scales for VOCs and for definition of efficient strategies for the reduction of the concentrations of O3. In this study was used the trajectory model OZIPR (Ozone Isopleth Package for Research) together with the chemical model SAPRC (Statewide Air Pollution Research Center) to determine the incremental reactivity scale for VOCs in the São Paulo City and to the simulation of diverse situations of reduction of the emissions of NOx and VOCs. The input data of VOCs were obtained from two campaigns: one realized by the Atmospheric Chemistry Laboratory (ACL-IPEN) together with the CETESB in the Cerqueira Cesar station, in the period of August and September of 2006 and the other one realized only by the ACL during all the year of 2006 with samplings in the Cidade Universitária. CO, NOx and meteorological parameters data had been gotten through the automatic monitors from the same station and from the Pinheiros station. Five base cases had been created: one with the VOCs data from the Cerqueira Cesar station and four with the Cidade Universitária data, being these, one for each station of the year. After the adjustment of the base cases, each present VOC in the mixture had its concentration increased and diminished in 0,2% of the total VOCs to verify the variation in the maximum ozone and thus to determine the ozone formation potential of each VOC. These results had supplied a ozone reactivity scale for each base case created. Simulations where the hourly emissions of NOx and VOCs had been reduced in 5, 10, 20 and 30% independent and simultaneously were realized to verify the variations in the O3 formation. With the simulator output data it was created ozone isopleths charts for the São Paulo City. The analysis of the obtained results shows that the most frequent found compounds between the ten main ozone precursors in the São Paulo City in the reactivity scales created from the five base cases are: formaldehyde, acetaldehyde, propene, isoprene, cis 2-butene and trans 2-butene, being formaldehyde always the main ozone precursor compound. The simulations had also shown that an efficient strategy to decrease the concentrations of O3 in the São Paulo City is to reduce the total emissions of VOCs. The same strategy is not posible for the NOx, since the reduction of these pollutants would make to increase the concentrations of O3.

O ozônio (O3) representa o principal poluente atmosférico para a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), sendo freqüentes os dias em que sua concentração excede os padrões nacionais de qualidade do ar. Por se tratar de um poluente secundário, resultante principalmente, da interação entre os óxidos de nitrogênio (NOx) e compostos orgânicos voláteis (COVs) na presença de luz solar, torna-se muito difícil a elaboração de estratégias eficazes para a redução deste poluente. A utilização de simulação computacional se mostra como uma interessante alternativa para avaliar os muitos fatores que afetam a formação de O3, para o desenvolvimento de escalas de reatividade para COVs e para definição de possíveis estratégias que visem a redução dos níveis de O3. Neste trabalho foi utilizado o modelo de trajetórias OZIPR (Ozone Isopleth Package for Research) em conjunto com o modelo químico SAPRC (Statewide Air Pollution Research Center) para se determinar a escala de reatividade incremental para COVs para a cidade de São Paulo e para a simulação de diversas situações de redução das emissões de NOx e COVs. Para alimentar os modelos foram utilizadas medidas de COVs de duas campanhas: uma realizada pelo Laboratório de Química Atmosférica (LQA-IPEN) em conjunto com a CETESB na estação Cerqueira César, no período de agosto e setembro de 2006 e outra realizada somente pelo LQA durante todo o ano de 2006 com amostragens na Cidade Universitária. Dados de CO, NOx e parâmetros meteorológicos foram obtidos através dos monitores automáticos da mesma estação e da estação Pinheiros. Foram criados cinco casos base: um com os dados de COVs da estação Cerqueira César e quatro com os dados da Cidade Universitária, sendo estes, um para cada estação do ano. Após o ajuste dos casos base, cada COV presente na mistura teve sua concentração aumentada e diminuída em 0,2% dos COVs totais para se verificar a variação no máximo de ozônio e assim se determinar o potencial de formação de ozônio de cada COV. Estes resultados forneceram uma escala de reatividade para ozônio para cada caso base criado. Foram também realizadas simulações, onde as emissões horárias de NOx e COVs foram reduzidas em 5, 10, 20 e 30% independente e simultaneamente afim de se verificar as variações na formação de O3. Com os dados de saída do simulador foram construídos gráficos de isopletas de ozônio para a cidade de São Paulo. A análise dos resultados obtidos mostrou que os compostos encontrados com mais freqüência entre os dez principais precursores de ozônio na cidade de São Paulo nas escalas de reatividade criadas a partir dos cinco casos base são: formaldeído, acetaldeído, propeno, isopreno, cis e trans 2-buteno, sendo o formaldeído sempre o principal composto formador de ozônio. As simulações mostraram também que uma estratégia eficaz para se reduzir os níveis de O3 na cidade de São Paulo é diminuir as emissões totais de COVs. O mesmo não foi observado para os NOx, já que a redução destes poluentes faria aumentar as concentrações de O3. / Ozone (O3) represents the main atmospheric pollutant for the São Paulo Metropolitan Area (SPMA), being frequent the days when its concentration exceeds the national standards of air quality. Because ozone is a secondary pollutant, which results mainly, of the interaction between nitrogen oxides (NOx) and volatile organic compounds (VOCs) in the presence of solar light, it becomes very hard to elaborate efficient strategies for the reduction of this pollutant. The use of computational simulation appears as an interesting alternative to evaluate the many factors that affect the O3 formation, for the development of reactivity scales for VOCs and for definition of efficient strategies for the reduction of the concentrations of O3. In this study was used the trajectory model OZIPR (Ozone Isopleth Package for Research) together with the chemical model SAPRC (Statewide Air Pollution Research Center) to determine the incremental reactivity scale for VOCs in the São Paulo City and to the simulation of diverse situations of reduction of the emissions of NOx and VOCs. The input data of VOCs were obtained from two campaigns: one realized by the Atmospheric Chemistry Laboratory (ACL-IPEN) together with the CETESB in the Cerqueira Cesar station, in the period of August and September of 2006 and the other one realized only by the ACL during all the year of 2006 with samplings in the Cidade Universitária. CO, NOx and meteorological parameters data had been gotten through the automatic monitors from the same station and from the Pinheiros station. Five base cases had been created: one with the VOCs data from the Cerqueira Cesar station and four with the Cidade Universitária data, being these, one for each station of the year. After the adjustment of the base cases, each present VOC in the mixture had its concentration increased and diminished in 0,2% of the total VOCs to verify the variation in the maximum ozone and thus to determine the ozone formation potential of each VOC. These results had supplied a ozone reactivity scale for each base case created. Simulations where the hourly emissions of NOx and VOCs had been reduced in 5, 10, 20 and 30% independent and simultaneously were realized to verify the variations in the O3 formation. With the simulator output data it was created ozone isopleths charts for the São Paulo City. The analysis of the obtained results shows that the most frequent found compounds between the ten main ozone precursors in the São Paulo City in the reactivity scales created from the five base cases are: formaldehyde, acetaldehyde, propene, isoprene, cis 2-butene and trans 2-butene, being formaldehyde always the main ozone precursor compound. The simulations had also shown that an efficient strategy to decrease the concentrations of O3 in the São Paulo City is to reduce the total emissions of VOCs. The same strategy is not posible for the NOx, since the reduction of these pollutants would make to increase the concentrations of O3.

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

A Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) enfrenta sérios problemas relacionados à degradação da qualidade do ar devido às emissões de sua intensa frota veicular, apresentando constantes ultrapassagens dos Padrões de Qualidade do Ar de poluentes como o ozônio (PQAr ~80ppbv). O Ozônio é formado na atmosfera em condições complexas em presença de intensa radiação solar, altas temperaturas, baixa umidade relativa, ventos fracos e altas concentrações dos precursores, óxidos de nitrogênio (NOx = NO + NO2) e compostos orgânicos voláteis (COVs). Assim, o problema da poluição do ar em centros urbanos precisa ser tratado com metodologias mais modernas para que possam ser estabelecidos novos critérios para redução de seus precursores e o conhecimento das condições mais adequadas (relação entre os COVs e os NOx, além da especiação destes COVs) para a redução do ozônio troposférico. Neste contexto, modelos fotoquímicos de qualidade do ar têm sido usados para auxiliar na tomada de decisões ambientais estratégicas. O módulo químico SAPRC Statewide Air Pollution Research Center é um mecanismo detalhado para simular reações entre COVs e NOX, desenvolvido para ser aplicado para atmosferas urbanas e regionais dos Estados Unidos. Porém, devido características específicas do combustível (aproximadamente 30% da frota usa etanol), no Brasil a poluição urbana apresenta características próprias. Dessa forma, baseado em campanhas anteriores de amostragem de COVs, no presente estudo foram modificados o inventário de emissões e o módulo químico (SAPRC99) do modelo fotoquímico CIT a fim de melhorar a representação do ozônio quanto a sua formação e consumo na atmosfera da RMSP. Para isso, alguns COVs como xilenos, 1-buteno e trimetilbenzenos foram explicitados. As simulações para os dias 30 e 31 de outubro de 2006 mostraram aumentos de espécies como peroxiacetilnitrato e ozônio de aproximadamente 10% para o centro de formação de pluma sobre a RMSP. / The Metropolitan Area of São Paulo (MASP) suffers severe problems related to air quality degradation presenting constant air quality standard overpasses for pollutants like ozone (QSAir ~80ppbv), due to its intense vehicular fleet. Ozone is formed in the atmosphere under complex conditions in the presence of strong solar radiation, high temperatures, low relative humidity, weak winds and also high precursor concentrations, such as nitrogen oxides (NOx = NO + NO2) and volatile organic compounds (VOCs). Therefore, the problem of air pollution in urban centers has to be treated using modern methodologies in order to establish new criteria for reduction of precursors and to know more adequate conditions (relation between VOCs and NOx, as well as speciation of these VOCs) in order to reduce tropospheric ozone. In this context, air quality photochemical models have been used to support strategic environmental decisions. SAPRC chemical mechanism Statewide Air Pollution Research Center developed to be applied in the United States urban atmospheres, consists of a detailed mechanism to simulate reactions between VOCs and NOx. However, due to specific fuel properties (about 30% of vehicular fleet uses ethanol), urban air pollution in Brazil presents its own characteristics, such as higher level of the oxygenated compounds. Hence, based on previous campaigns where VOCs had been sampled, the emission inventory and the chemical module (SAPRC99) were modified in order to improve ozone consumption and formation representation in the MASP atmosphere. As a result, some VOCs like xylenes, 1-butene and trimethilbenzens were explicated. Simulations for 30 and 31 of October 2006 presented increases in species formation like peroxyacetylnitrate and ozone about 10% in the centre of the MASP plume.