Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-28T11:52:34Z No. of bitstreams: 1 TeseTTC.pdf: 1953879 bytes, checksum: 40d2700ccba5a25270b8c28ea767e5d0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T19:07:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseTTC.pdf: 1953879 bytes, checksum: 40d2700ccba5a25270b8c28ea767e5d0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T19:07:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseTTC.pdf: 1953879 bytes, checksum: 40d2700ccba5a25270b8c28ea767e5d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T19:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseTTC.pdf: 1953879 bytes, checksum: 40d2700ccba5a25270b8c28ea767e5d0 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Research in the area of indoor air quality (IAQ) has increased in recent decades, but IAQ standards remain scarce in Brazil and are only applicable to air-conditioned environments. Classrooms have attracted particular research attention because high occupancy rates associated with inadequate building maintenance and low ventilation rates contribute to poor air quality, affecting the health of teachers and students. It is therefore necessary to monitor total particulate matter (TPM), the respirable particulate fractions (PM2.5 and PM10), carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO), and volatile organic compounds (VOCs) in order to avoid adverse impacts. The objective of the present research was to determine the indoor concentrations of these species in two air-conditioned and two naturally ventilated classrooms at the Federal University of São Carlos (UFSCar), as well as in the adjacent outdoor atmosphere, providing data for comparison of these locations and evaluation of compliance with existing legislation concerning concentrations in open and closed environments. UFSCar is located on the Washington Luís highway, which carries intense vehicular traffic, and is close to two chemical plants, one producing paints and solvents and the other manufacturing paper and packaging, whose emissions of particulate matter and gases affect local air quality. Additional parameters determined were air temperature, relative humidity, noise, and rates of occupancy and ventilation of rooms. The particulates collected were submitted to chemical characterization using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES). The results showed that in the case of the air-conditioned rooms, levels of noise and CO2 were unsatisfactory, according to the existing regulations, and the same was found for temperature, occupancy rate, and noise in the rooms with natural ventilation. Chemical analysis of the particulates identified 27 elements (Al, Au, Ba, Ca, Cd, Ce, Cu, Fe, Ga, K, La, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Pr, Rb, S, Sb, Sn , Sr, Ti, V, Y, Zn, and Zr). Possible origins of these elements included external sources such as vehicle emissions, soil dust resuspension, and sugarcane burning, as well as internal sources such as the chalk (which contains calcium compounds) used by teachers. Measurements of ventilation rates revealed the importance of changes of air in the indoor environment for reducing CO2 concentrations. Overall, it could be concluded that particulate concentrations were higher in the naturally ventilated rooms and that for most of the parameters (in both types of room), levels were higher in the internal environments, compared to the outdoor atmosphere (I/O ratio >1.0). / As pesquisas sobre a qualidade do ar de interiores (QAI) tornaram-se frequentes nas últimas décadas, porém as normas brasileiras para monitoramento de interiores ainda são escassas e exclusivas para ambientes de climatização artificial. Salas de aula ganharam especial atenção dos pesquisadores devido à comprovação de que altas taxas de ocupação associadas à manutenção predial deficitária e baixas taxas de ventilação contribuem significativamente para a má qualidade do ar, afetando a saúde de professores e alunos. Neste contexto, o material particulado total (MPT) e suas frações respiráveis (MP2,5 e MP10), dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) e compostos orgânicos voláteis (COVs) devem ser monitorados para evitar efeitos deletérios. Assim, o objetivo desta tese foi avaliar as concentrações internas dos parâmetros supracitados em duas salas de aula climatizadas artificialmente e em duas com ventilação natural na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), bem como em ambiente aberto próximo a elas, fornecendo dados para a comparação entre estes locais e com as legislações específicas para ambientes abertos e fechados. A escolha pela UFSCar considerou sua localização na Rodovia Washington Luís, de intenso tráfego veicular, e sua proximidade com duas indústrias químicas, uma do setor de produção de tintas e solventes e a outra do setor de papel e embalagens, cujas emissões de material particulado e gases podem interferir na qualidade do ar nos arredores. Além dos parâmetros citados, foram avaliados também os níveis de temperatura, umidade relativa do ar, ruídos, as taxas de ocupação e de ventilação das salas em estudo e também foi realizada a caracterização química por Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS) e Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICPOES) dos particulados coletados. Os resultados apontaram que para as salas climatizadas com ar-condicionado os níveis de ruídos e de CO2 estiveram inadequados segundo as normas pertinentes, o mesmo ocorreu para temperatura, taxa de ocupação e novamente ruídos para as salas com ventilação natural. As análises químicas dos particulados identificaram 27 elementos (Al, Au, Ba, Ca, Cd, Ce, Cu, Fe, Ga, K, La, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Pr, Rb, S, Sb, Sn, Sr, Ti, V, Y, Zn, Zr) possivelmente provenientes de fontes externas como emissão veicular, ressuspensão de solo e queima de cana-de-açúcar e de fontes internas como o giz (que contém compostos de cálcio) utilizado pelos professores. Os experimentos de taxa de ventilação indicaram a importância da renovação de ar no ambiente interno para reduzir as concentrações de CO2. De um modo geral, concluiu-se que as concentrações de particulados foram maiores nas salas ventiladas naturalmente e para a maioria dos parâmetros, em ambos os tipos de sala, os níveis internos foram superiores aos externos (índice I/E > 1,0).

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2015-12-14T21:34:11Z No. of bitstreams: 1 MarianaHelenaDeOliveiraAlbuquerque_DISSERT.pdf: 5467746 bytes, checksum: 9f7f19874ee592501de6f6d20081f408 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2015-12-15T21:57:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MarianaHelenaDeOliveiraAlbuquerque_DISSERT.pdf: 5467746 bytes, checksum: 9f7f19874ee592501de6f6d20081f408 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-15T21:57:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarianaHelenaDeOliveiraAlbuquerque_DISSERT.pdf: 5467746 bytes, checksum: 9f7f19874ee592501de6f6d20081f408 (MD5) Previous issue date: 2013-12-17 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Devido a sua localiza??o no continente, a cidade de Natal (Rio Grande do Norte, Brasil) recebe ventos constantes, o que a torna mundialmente conhecida como a cidade que tem uma boa qualidade do ar. No entanto, faltam estudos que comprovem este t?tulo. Mesmo Natal n?o sendo uma cidade industrializada, est? em pleno desenvolvimento s?cio-econ?mico, e isto implica em um crescimento do poder aquisitivo da popula??o, como tamb?m no conseq?ente aumento da frota de ve?culos automotores. Com isso, ? poss?vel se prever uma evolu??o nas emiss?es veiculares, acarretando na crescente preocupa??o com a polui??o atmosf?rica, sabendo que esta pode causar danos ? sa?de humana e ao meio ambiente. O presente trabalho teve como objetivo avaliar qualidade do ar atmosf?rico de regi?o urbana da cidade de Natal, capital do estado do Rio Grande do Norte (latitude 5?49?29?? sul e longitude 35?13?34?? oeste), visando determina??o da concentra??o dos metais Mn, Ni, Cu, As, Cd e Pb no Material Particulado (PM10 e PM2,5) do ar atmosf?rico na ?rea urbana da cidade do natal. O per?odo de amostragem para o estudo compreendeu a aquisi??o de dados de Janeiro a Dezembro de 2012. Os filtros contendo material particulado foram selecionados de seis em sem dias e digeridos. As amostras digeridas foram analisadas por Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS). Para a concentra??o do material particulado as m?dias mensais variaram de 8,92 a 19,80 ?g/m3 para o PM10 e de 2,84 a 7,89 ?g/m3 para o MP2,5. Sendo assim, para o per?odo do estudo, a concentra??o de MP10, n?o ultrapassou em nenhum momento os valores definidos pela legisla??o vigente (CONAMA 03/90), que estabelece como padr?o de qualidade do ar a concentra??o para MP10, o valor de 150 ?g/m3, para um per?odo de 24 h e para longos per?odos a m?dia aritm?tica anual de 50 ?g/m3. E as concentra??es de MP2,5 estiveram em acordo como o padr?o estabelecido pela EPA (12 ?g/m?). As m?dias das concentra??es dos metais para o MP10, variaram de 0,12 a 6,20 ng.m-3 e para o MP2,5 de 0,18 a 5,81 ng.m-3 sendo que as maiores m?dias encontradas foram para os elementos Pb, Mn e Cu. Os elementos V, Cr, Ni, As e Cd apresentaram m?dias mais baixas. No entanto, em nenhum caso as concentra??es dos metais ultrapassaram os valores regulamentados internacionalmente pela Ag?ncia de Prote??o Ambiental dos Estados Unidos - EPA, Organiza??o Mundial da Sa?de - WHO e Uni?o Europ?ia. / This study aimed to assess ambient air quality in a urban area of Natal, capital of Rio Grande do Norte (latitude 5?49'29 '' S and longitude 35?13'34'' W), aiming to determine the metals concentration in particulate matter (PM10 and PM2,5) of atmospheric air in the urban area o the Natal city. The sampling period for the study consisted of data acquisition from January to December 2012. Samples were collected on glass fiber filters by means of two large volumes samplers, one for PM2,5 (AGV PM 2,5) and another for PM10 (PM10 AGV). Monthly averages ranged from 8.92 to 19.80 ?g.m-3 , where the annual average was 16,21 ?g.m-3 for PM10 and PM2,5 monthly averages ranged from 2,84 to 7,89 ?g.m -3 , with an annual average of 5,61 ?g.m-3 . The results of PM2,5 and PM10 concentrations were related meteorological variables and for information on the effects of these variables on the concentration of PM, an exploratory analysis of the data using Principal Component Analysis (PCA) was performed. The results of the PCA showed that with increasing barometric pressure, the direction of the winds, the rainfall and relative humidity decreases the concentration of PM and the variable weekday little influence compared the meteorological variables. Filters containing particulate matter were selected in six days and subjected to microwave digestion. After digestion samples were analyzed by with Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). The concentrations for heavy metals Vanadium, Chromium, Manganese, Nickel, Copper, Arsenic and lead were determined. The highest concentrations of metals were for Pb and Cu, whose average PM10 values were, respectively, 5,34 and 2,34 ng.m-3 and PM2,5 4,68 and 2,95 ng.m-3 . Concentrations for metals V, Cr, Mn, Ni, and Cd were respectively 0,13, 0,39, 0,48, 0,45 and 0,03 ng.m-3 for PM10 fraction and PM2,5 fraction, 0,05, 0,10, 0,10, 0,34 and 0,01 ng.m-3. The concentration for As was null for the two fractions

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com cada vez mais intenso desenvolvimento urbano e industrial, atualmente um desafio fundamental é eliminar ou reduzir o impacto causado pelas emissões de poluentes para a atmosfera. No ano de 2012, o Rio de Janeiro sediou a Rio +20, a Conferência das Nações Unidas sobre Desenvolvimento Sustentável, onde representantes de todo o mundo participaram. Na época, entre outros assuntos foram discutidos a economia verde e o desenvolvimento sustentável. O O3 troposférico apresenta-se como uma variável extremamente importante devido ao seu forte impacto ambiental, e conhecer o comportamento dos parâmetros que afetam a qualidade do ar de uma região, é útil para prever cenários. A química das ciências atmosféricas e meteorologia são altamente não lineares e, assim, as previsões de parâmetros de qualidade do ar são difíceis de serem determinadas. A qualidade do ar depende de emissões, de meteorologia e topografia. Os dados observados foram o dióxido de nitrogênio (NO2), monóxido de nitrogênio (NO), óxidos de nitrogênio (NOx), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3), velocidade escalar vento (VEV), radiação solar global (RSG), temperatura (TEM), umidade relativa (UR) e foram coletados através da estação móvel de monitoramento da Secretaria do Meio Ambiente (SMAC) do Rio de Janeiro em dois locais na área metropolitana, na Pontifícia Universidade Católica (PUC-Rio) e na Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) no ano de 2011 e 2012. Este estudo teve três objetivos: (1) analisar o comportamento das variáveis, utilizando o método de análise de componentes principais (PCA) de análise exploratória, (2) propor previsões de níveis de O3 a partir de poluentes primários e de fatores meteorológicos, comparando a eficácia dos métodos não lineares, como as redes neurais artificiais (ANN) e regressão por máquina de vetor de suporte (SVM-R), a partir de poluentes primários e de fatores meteorológicos e, finalmente, (3) realizar método de classificação de dados usando a classificação por máquina de vetor suporte (SVM-C). A técnica PCA mostrou que, para conjunto de dados da PUC as variáveis NO, NOx e VEV obtiveram um impacto maior sobre a concentração de O3 e o conjunto de dados da UERJ teve a TEM e a RSG como as variáveis mais importantes. Os resultados das técnicas de regressão não linear ANN e SVM obtidos foram muito próximos e aceitáveis para o conjunto de dados da UERJ apresentando coeficiente de determinação (R2) para a validação, 0,9122 e 0,9152 e Raiz Quadrada do Erro Médio Quadrático (RMECV) 7,66 e 7,85, respectivamente. Quanto aos conjuntos de dados PUC e PUC+UERJ, ambas as técnicas, obtiveram resultados menos satisfatórios. Para estes conjuntos de dados, a SVM mostrou resultados ligeiramente superiores, e PCA, SVM e ANN demonstraram sua robustez apresentando-se como ferramentas úteis para a compreensão, classificação e previsão de cenários da qualidade do ar / With increasingly intense urban and industrial development, currently a key challenge is to eliminate or reduce the impact caused by emissions of pollutants into the atmosphere. In the year 2012, the Rio de Janeiro hosted the Rio +20, the United Nations Conference about Sustainable Development, where representatives from around the world participated. At the time, among other issues discussed were the green economy and sustainable development. The tropospheric O3 presents itself as an extremely crucial variable due to its strong environmental impact, and knowing the behavior of the parameters that affect the air quality of a region, is useful for predicting scenarios. The chemistry of atmospheric sciences and meteorology are highly nonlinear and thus the forecasts of air quality parameters are hard to be determined. Air quality depends on emissions, meteorology and topography. The observed data were Nitrogen Dioxide (NO2), Nitrogen Monoxide (NO), Nitrogen Oxides (NOx), Carbon Monoxide (CO), Ozone (O3), Scalar Wind Speed (VEV), Global Solar Radiation (RSG), Temperature (TEM), Relative Humidity (UR) and collected through the mobile station monitoring the Secretaria do Meio Ambiente (SMAC) of Rio de Janeiro City in two places in the metropolitan area at Pontíficia Universidade Católica (PUC-Rio) and the Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) at years 2011 and 2012. This study had three objectives: (1) to analyze the behavior of the variables, using the method of principal components analysis (PCA) of exploratory analysis; (2) propose forecasts of O3 levels from primary pollutants and meteorological factors, comparing the effectiveness of nonlinear methods like as artificial neural networks (ANN) and support vector machine regression (SVM-R), from primary pollutants and meteorological factors and finally, (3) perform data classification method using support vector machine classification (SVM-C). The PCA technique showed that for PUC dataset, variables NO, NOx and VSV have a greater impact on the concentration of O3 and the UERJ data set had the temperature (TEM) and Global Solar Radiation (RSG) as the most important variables. The results from the nonlinear regression techniques ANN and SVM obtained were very closely and acceptable to UERJ dataset presenting coefficient of determination (R2) for validation, 0.9122 and 0.9152 and Root Mean Square Error (RMECV) 7.66 and 7.85, respectively. As for the PUC and PUC + UERJ datasets, both techniques, obtained less satisfactory results. For these datasets, the SVM proved results slightly higher, and PCA, SVM and ANN had demonstrated their robustness presenting themselves as useful tools for understanding, classification and prediction scenarios for air quality

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A frota de veículos movidos por biocombustíveis tem aumentado nos últimos dez anos e com isso as emissões para a atmosfera nas cidades têm sofrido alterações. Devido a esta problemática, estudos com modelos de previsão de emissões são o foco deste trabalho. Alguns modelos, homologados por agências de regulamentação de alguns países ou comunidades, servem de base para as análises de risco com auxílio de simulação.O objetivo geral deste trabalho é avaliar o impacto do uso de biocombustíveis na qualidade do ar na cidade do Rio de Janeiro e estudar cenários de qualidade do ar, em função do aumento da quantidade de biodiesel e álcool adicionada ao diesel e gasolina. Nesta dissertação, monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, compostos orgânicos voláteis e ozônio são os principais poluentes estudados para a cidade do Rio de Janeiro. A avaliação de cenários foi realizada empregando um modelo de qualidade do ar com base no modelo de trajetórias OZIPR e no modelo químico SAPRC. Os resultados demonstram que o aumento do uso de biodiesel diminui a concentração de ozônio na atmosfera em relação ao caso base estudado, em 10,23% utilizando a mistura BE Diesel, em 5,28% utilizando a mistura B20 e apenas 0,33% utilizando a mistura B10. Isso de fato acontece pois o biodiesel possuiu mais oxigenados na sua estrutura. O estudo revelou o aumento nas emissões e concentrações de NOx na troposfera da cidade do Rio de Janeiro, para as mistura de BE- Diesel, B20 e o B10 em relação ao caso base, foram de 5,66%, 2,83% e 0% respectivamente. Em especial na cidade do Rio de janeiro existe um consumodo O3 pelo NO presente na atmosfera urbana. A redução na concentração de CO para as misturas de BE- Diesel, B20 e o B10 em relação ao caso base, foram de 13,11%, 6,56% e 4,12% respectivamente. O aumento da disponibilidade de oxigênio presente no biodiesel produz uma melhor queima do combustível, contribuindo para uma menor concentração de CO na troposfera / The fleet of vehicles powered by biofuels has increased in the last ten years. The increased use of ethanol in gasoline or biodiesel in diesel impact emissions on the atmosphere of cities. Due to this problem modeling studies to predict emissions is the issue of this work. Some models, approved by regulatory agencies in some countries or communities, are the basis for risk analysis with the aid of simulation. The goal of this study is to evaluate the impact of biofuels on the air quality of the city of Rio de Janeiro and to study scenarios for air quality, due to the increase of the amount of biodiesel added to diesel and alcohol added to gasoline. In this dissertation, the main pollutants in the city of Rio de Janeiro CO, NOx and O3 are taken into account. A review of the main types of mathematical models assists as the basis of study, and an evaluation of the scenarios was performed using a model of air quality based on the trajectory model OZIPR associated with SAPRC chemical model. The results show that the increase in biodiesel use reduces ozone levels in the atmosphere, regarding the base case studied, in 10.23% using BE-Diesel mixture, in 5.28 % using B20 mixture and only 0.33 % using B10. One of the reasons is the fact that biodiesel has a more oxygenated chain within its structure. This study presented an increase on NOx emissions and concentrations on the troposphere of the city of Rio de Janeiro, by 5.66 %, 2.83 % and 0 % for BE-Diesel mixture, B20 and B10, respectively, when compare with the base case. At the city of Rio de Janeiro troposphere ozone low levels is attributed to the ozone consumption by NO. The CO concentration reduction for the BE-Diesel, B20 and B10, when compared with the base case, were 13.11 %, 6.56 % and 4.12 %, respectively. The presence of oxygen atoms within the biodiesel chain leads to a better combustion process, reducing CO emissions and consequently CO concentrations on the atmosphere

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1522052 bytes, checksum: 728654c924983b2f081ae014dd6883a7 (MD5) Previous issue date: 2011-12-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / NO2 is a gas found in trace amounts in the atmosphere. Its main natural source of emissions is the rapid oxidation of NO by O3 in the upper troposphere. For this reaction to occur, first it is necessary for stable N2 molecule to be broken by natural or man-made phenomena that requires high energy. These phenomena consist of rays, lightning, combustion processes such as fires, the industrial combustions and those by vehicles. In metropolitan areas it has been observed an increase in the concentrations of NO2 relating them to diseases of the respiratory and cardiovascular causes of death. NO2 is a precursor to other strong oxidants such as tropospheric ozone, nitric acid and peroxyacetyl nitrate (PAN) therefore it is an indicator of a mixture of pollutants. This work aims to analyze the NO2 in the city of João Pessoa, get the time profile of their concentration and to identify pollution peaks. The method used was modified Griess-Saltzman with active sampling and pre-concentration of the sample in SPE cartridge, silica C-18. The determination of NO2 was made by molecular absorption spectrophotometer, UV-Vis. There were two sampling sites in the two seasons, in downtown during summer (January and February 2011) and in UFPB during autumn (April and May 2011). From the results, the samples from downtown had the highest concentrations of NO2, as 15 μg/m³, after 17h and 8 μg/m³, between 12/14 h, probably due to heavy traffic of diesel vehicles. The air collected in the UFPB showed lowest concentrations, ranged from 7 μg/m³ (at night) to 0.9 μg/m³, at 12 to 14 h. The data from PCA showed that the moisture influences the NO2 concentration in the morning while solar radiation and the radiation and the temperature affect NO2 concentrations in the afternoon. / O NO2 é um gás encontrado em quantidades traço na atmosfera. Sua principal fonte de emissão natural é a rápida oxidação do NO pelo O3 na alta troposfera. O NO é produzido através de fenômenos naturais ou antrópicos que demandam alta energia. Tais fenômenos consistem nos raios, relâmpagos, processos de combustão como as queimadas, as combustões industriais e as veiculares. O NO2 é precursor de outros oxidantes fortes como o ozônio troposférico, o ácido nítrico e o nitrato de peroxiacetila (PAN), e por isto pode ser indicador de uma mistura de poluentes. Este trabalho tem o objetivo de avaliar a concentração de NO2 na cidade de João Pessoa, obter o perfil horário de suas concentrações e identificar picos de poluição. O método utilizado foi o de Griess-Saltzman modificado, com amostragem ativa e pré-concentração da amostra em cartucho SPE, de sílica C-18. As amostras foram coletadas em dois locais, no centro da cidade, durante janeiro e fevereiro de 2011 e nas dependências da UFPB, entre abril e maio de 2011. Os resultados mostram o comportamento esperado para o NO2, com máximas no período da manhã, decaindo por das 12h e aumentando no final do dia. Devido ao tráfego intenso de veículos automotores, as amostras coletadas no centro da cidade apresentaram as maiores concentrações de NO2, com pico de 15 μg/m³ no horário da noite (após as 17 horas), e mínima de 8 μg/m³, no período das 12 às 14 horas. Já nas amostras coletadas na UFPB, a maior concentração de NO2 foi de 7 μg/m³ no horário da noite, e a menor de 0,9 μg/m³, no período das 12 às 14 horas. Após o tratamento dos dados, a PCA mostrou que das variáveis climáticas, a umidade influencia a concentração no turno da manhã e as outras variáveis climáticas (radiação, temperatura) influenciam no turno da tarde.

O presente estudo visa à análise comparativa do desempenho dos modelos de estatística multivariada Multi-layer Perceptron Neural Networks, Random Forests e Support Vector Machine na previsão de máxima concentração diária de ozônio na baixa atmosfera na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), caracterizada pela alta concentração de habitantes e intensa atividade econômica, onde a qualidade do ar é afetada principalmente por episódios de altos níveis de ozônio. Foram aplicados tanto modelos de regressão quanto de classificação. Nos casos de classificação, estudou-se também o desempenho de dois modelos de análise de discriminantes: Linear Discriminant Analysis e Fisher Discriminant Analysis. Para a construção dos modelos utilizou-se uma base de dados com medições de variáveis meteorológicas, além da concentração de ozônio, fornecida pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). Dada a grande importância e a complexidade do processo de formação de ozônio na baixa atmosfera, a Universidade de São Paulo (USP) e a CETESB têm desenvolvido estudos no tema desde 1999, através dos quais produziram-se modelos de previsão baseados em redes neurais, implementados pela equipe da CETESB. O presente estudo é uma continuação do desenvolvimento anterior e contém as seguintes inovações quanto à metodologia e resultados esperados: (1) ajuste de novos modelos com novas estruturas, incluindo-se técnicas de Support Vector Machine, Random Forests e Discriminação; (2) uso de uma base de dados mais ampla e atualizada, de modo a melhorar a representatividade dos modelos; (3) ajuste dos modelos à nova legislação, Decreto Estadual 59.113 de 23/04/2013, que estabelece novos padrões de qualidade do ar para os poluentes atmosféricos, dentre os quais o ozônio. Embora nos casos de classificação nenhum dos modelos tenha apresentado bons resultados, nos casos de regressão foi possível obter resultados melhores do que os esperados. O modelo de Multi-layer Perceptron foi o que mostrou melhor desempenho para prever concentrações máximas de ozônio, tanto para a previsão de máximas concentrações baseadas em médias horárias quanto em médias móveis de 8 horas, que resultaram em coeficientes de correlação 0,867 e 0,891, respectivamente. / The present study aims to compare the performance of the multivariate statistical models Multi-layer Perceptron Neural Networks, Random Forests and Support Vector Machine applied to the prediction of daily maximum concentrations of groundlevel ozone in the Metropolitan Area of São Paulo (MASP), characterized by the high population density and the intense economic activity, where the air quality is mostly affected by high ozone levels. Both regression and classification models were applied. In the classification cases, two more models were applied: Linear Discriminant Analysis and Fisher Discriminant Analysis. The models were constructed using a database containing meteorological variables and daily maximum ozone concentration values, which were provided by the Environmental Agency of São Paulo State (CETESB). Given the great importance and complexity of the process of ozone formation in the troposphere, the University of São Paulo (USP) and CETESB have made studies in this area since 1999 and developed a prediction model based on neural networks, which was implemented by CETESB. The present study is a continuation of the previous one and contains the following innovations regarding the methodology and expected results: (1) comparison with other models such as support vector machines, random forests and discriminant analysis; (2) use of a wider and up-to-date database, which improves the representativeness of the models; (3) the models took into acount the new legislation, State decree 59113 of 04/23/2013, that establishes new air quality standards for ozone. Although none of the classification models had a good performance, the regression models yielded better than expected results. The multi-layer perceptron model was the one with higher performance in the prediction of daily maximum ozone concentrations based both on hourly averages and on eight-hour moving averages, which yielded correlation coefficients of 0.867 and 0.891 respectively.

Um dos grandes desafios da gestÃo ambiental à compatibilizar a preservaÃÃo com os usos mÃltiplos, sendo fundamental o conhecimento dos fatores condicionantes das modificaÃÃes das condiÃÃes naturais dos reservatÃrios e respectiva bacia hidrogrÃfica. Neste contexto, o presente trabalho aborda temas como: caracterizaÃÃo morfomÃtrica da bacia hidrogrÃfica e hidrÃulica do aÃude Acarape do Meio â CE; simulaÃÃo da circulaÃÃo hidrodinÃmica para o ano de 2012 a partir do programa SisBaHiA, assim como, a estimaÃÃo do tempo de residÃncia e das taxas de renovaÃÃo; e para averiguar aspectos da evoluÃÃo dos processos de degradaÃÃo da qualidade da Ãgua, processou-se quatro imagem de satÃlite Landsat 5 â TM. A partir da anÃlise dos resultados da pesquisa, constatou-se que: a bacia hidrogrÃfica do aÃude Acarape do Meio tem aproximadamente 10,31% da Ãrea degradada; identificou-se que a bacia hidrÃulica tem formato dendrÃtico com elevado desenvolvimento de perÃmetro. Quanto aos aspectos relacionados à modelagem ambiental estimou-se que o comportamento da circulaÃÃo hidrodinÃmica apresentou baixa velocidade das correntes; a taxa de renovaÃÃo da Ãgua no perÃodo de chuva atingiu 100% nas Ãreas de reentrÃncias; tambÃm se identificou que o tempo de residÃncia à mais elevado nas Ãreas rasas e dendrÃticas. Com relaÃÃo à presenÃa de componentes Ãpticos ativos, constatou-se que ocorreu o aumento na resposta espectral das imagens Landsat 5 â TM, referente ao perÃodo de 11 anos (2001 a 2011), que se relaciona com o aumento da clorofila a ao longo dos anos, que à consequÃncia do processo de eutrofizaÃÃo. / One of the great challenges of environmental management is compatible the preservation with the water multiple uses, with fundamental knowledge of the factors conditioning the changes of the natural conditions of the reservoirs and their watershed. In this context, this paper ad-dresses topics such as: morphometric characterization of the Acarape do Meio (Cearà State) river basin and it hydraulic weir; simulation of hydrodynamic circulation for the year 2012 with the SisBaHiA program, as well as the estimation of the residence time and renewal fees, and to investigate aspects of the evolution of the processes of degradation of water quality, from four satellite images Landsat 5 - TM. From the analysis of the survey results, it was found that the catchment area of the dam Acarape do Meio has approximately 10,31% of the degraded area and it was found that the hydraulic basin has dendritic format with high perimeter development. For the aspects related to environmental modeling, it was estimated that the hydrodynamic behavior of circulating currents showed low speeds, the renewal rate of the water during the rainy season reached 100% in the areas of recesses and also it was found that the residence time is higher in the shallow and dendritic areas. With respect to the presence of active optical components, it was found that there was an increase in the spectral response of Landsat 5 - TM for the 11 years period (2001 to 2011), which relates to the increase of chlorophyll a throughout the years, which is a eutrophication consequence.

Município de Cubatão passou por mudanças significativas em seu cenário desde 1950, passando de uma região rural para industrial, com impacto ambiental significativo. Este projeto tem por objetivo analisar o conjunto de ações relacionadas à gestão ambiental da qualidade do ar, entre 1980 e 2013, no Município de Cubatão e seu entorno, considerando possibilidades de respostas na tomada de decisão e ações para controle da qualidade do ar, particularmente referente ao material particulado (MP10). O percurso metodológico da investigação considerou: legislação referente ao período, materiais divulgados na imprensa, banco de dissertações e teses acadêmicas e etapa de pesquisa empírica, com o desenvolvimento de conceitos que equacionem as questões de tráfego de caminhões e qualidade do ar em Cubatão e entorno. Como resultado desta pesquisa pôde-se identificar os principais elementos-chave a serem considerados e propor protótipo, com uma nova abordagem logística para o transporte de grãos na região, que pode auxiliar no controle sobre os índices de poluição do ar, em específico, oparâmetro material particulado (MP10). / The scenario of the City of Cubatão has changed significantly since 1950, going from a rural region to an industrial one, with a significant environmental impact. The objective of this project is to analyze the actions related to the environmental management of air quality, from 1980 to 2013, in the City of Cubatão and its surrounding, considering potential responses in the decision-making and actions for air quality control, especially regarding the particulate matter (PM10). The research methodology has taken into consideration the legislation for the period, press publications, academic dissertations and theses database, and an empirical research stage, with the development of concepts to assess the truck traffic and air quality issues in Cubatão and surroundings. As a result of this research, the key elements to be taken into consideration were identified and a prototype, with a new approach on the grain transport logistics in the region, was proposed, which can assist the control of air pollution index, specially, the particulate matter parameter (PM10).

A fumaça ambiental de tabaco antes de ser um problema de saúde, o qual se torna quando é inalada, é um problema de engenharia, envolvendo fenômenos de transporte e saneamento ambiental, mecânica de fluidos e qualidade do ar. Este trabalho versou o problema da qualidade do ar de ambientes onde o fumo é permitido. Objetivou compilar uma base científica sobre a questão ventilação e poluição tabagística ambiental para embasar argumentações para o estabelecimento de leis de ambientes interiores livres de fumo. Mostrou-se que a fumaça do tabaco é agente cancerígeno em humanos, não havendo nível seguro de exposição a ela, e que a ventilação não soluciona o problema da exposição, sendo a abordagem eficiente no controle da qualidade do ar de ambientes interiores a proibição do fumo. A revisão das leis e normas brasileiras referentes à qualidade do ar de ambientes interiores onde o fumo é permitido mostrou que elas não estão alinhadas à base científica sobre a questão. Por modelagem física e experimentação em escala reduzida, o sistema de separação de áreas para fumantes e não-fumantes por ventilação proposto pelo projeto Convivência em Harmonia foi analisado, e mostrou-se que tal separação por ventilação não impede a dispersão da fumaça da área para fumantes para a área para não-fumantes. As metodologias de amostragem de ar indicadas para o levantamento de dados de poluição tabagística ambiental para a mobilização para a implementação de leis de ambientes livres de fumo foram avaliadas e algumas questões técnicas foram apontadas, bem como a necessidade da especificação de um instrumento em conformidade com a norma para material particulado da Agência Nacional de Vigilância Sanitária, que pode ser considerada o processo nacional de amostragem do ar para estudos de poluição tabagística ambiental. / Environmental tobacco smoke, before becoming a health issue, which becomes when it is inhaled, is an engineering issue, involving transport phenomena and environment, fluid mechanics and air quality. This research approached the problem of air quality of places where smoking is allowed. The objective was to compile a scientific basis on the issue ventilation and environmental tobacco smoke to support arguments for the establishment of smoke-free laws. It was shown that tobacco smoke is carcinogenic to humans, with no safe level of exposure, and that ventilation does not solve the problem imposed by exposure, being the efficient approach on the control of indoor air quality the prohibition of smoking. The review of Brazilian laws and norms related to the indoor air quality of places where smoking is allowed showed that they are not aligned to the scientific basis of the issue. By physical modeling and experimentation on reduced-scale, the system of separation of smoking and non-smoking areas by ventilation proposed by the Courtesy of Choice project was analyzed, and it was shown that such separation by ventilation does not prevent the dispersion of smoke from smoking to non-smoking areas. The air sampling methodologies indicated for the collection of environmental tobacco smoke data for mobilizing the implementation of smokefree environments were evaluated and some technical issues were raised, as well as the need to specify an instrument in conformity with the particulate matter norm of the National Health Surveillance Agency, that may be considered the national air sampling process for environmental tobacco smoke studies.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-10T18:15:31Z No. of bitstreams: 2 Rútilo - Dissertação.pdf: 4467264 bytes, checksum: 03a7b635f4dd003cdadf255540bf1e0c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T18:15:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Rútilo - Dissertação.pdf: 4467264 bytes, checksum: 03a7b635f4dd003cdadf255540bf1e0c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-02-02 / CAPES / O presente trabalho trata da avaliação de material particulado em suspensão, tomando como caso de estudo a comunidade do Engenho Santana no município de Jaboatão dos Guararapes/PE, onde ocorre a extração de rochas graníticas para a produção de brita (Pedreira), bem como a produção de asfalto (Usina). De modo geral, os processos de lavra e beneficiamento mineral das pedreiras provocam a emissão de material particulado, aumentando sua concentração no ar atmosférico. Assim, o estudo visou à avaliação dos particulados, partindo do diagnóstico ambiental sobre a qualidade do ar em área residencial do entorno desses empreendimentos, localizada no Engenho Santana. A metodologia da pesquisa aplicada nas avaliações, qualitativa e quantitativa, consistiu em visitas técnicas no período de julho a setembro de 2011, através de entrevistas de campo e análise de documentos. Outrossim, também se fez uso da técnica de Avaliação de Impactos Ambientais – AIA para a identificação das fontes emissoras de particulados, assim identificando posteriormente uma usina de asfalto como outra importante fonte emissora poluente do ar atmosférico. Dos procedimentos para as medições de campo, fez-se uso de Amostradores de Grande Volume – AGVs (ou Hivol) para medições de Partículas Totais em Suspensão – PTS e de Materiais Particulados Inaláveis – MP10 no ar atmosférico, conforme postulados pela legislação vigente (Resolução CONAMA no 03/1990) e regido pelas normas técnicas da ABNT NBR no 9547/1997 e NBR no 13412/1995, respectivamente. Foram feitas medições que consistiram de um total de 12 amostras, sendo 6 para PTS com Limite de Tolerância – LT de 24 horas; em cujo padrão secundário (150μg/m3) foi ultrapassado em apenas uma vez (177.53μg/m3); e 6 para MP10, com o mesmo LT de 24 horas, em cujo padrão secundário (150μg/m3) foi inferior ao LT, atingindo o valor (73.66 μg/m3). Da análise da concentração de PTS, baseado no índice de qualidade do ar foi revelado que 66.6% das amostras foram classificadas como REGULAR, 16.7% como BOA e 16.7% como INADEQUADA; enquanto que, as concentrações de MP10, obtiveram o percentual de 16.7% como REGULAR e 83.3% como BOA. Assim, pôde-se constatar que a área de estudo apresenta concentrações de particulados (PTS e MP10) interferentes a qualidade do ar ambiente local. Portanto, os subsídios técnicos e ambientais apresentados neste trabalho servirão para o estabelecimento de medidas de monitoramento sistêmico e contínuo das emissões atmosféricas, visando à melhora da saúde e bem-estar da população local.