Because of computational advances its evolution in relation to speed and memory capacity in recent years, along with adding the weather, the coupling between atmospheric and hydrological models has been the object of study in several studies in recent decades. The management of large river basins is determined by several variables, with the main system and the volume of river flows. Given volume water in a basin can be affected in different ways and many different factors, as the main factors having the variability in time and space of rainfall that produces immediate changes in the flow of a given system. As the results of large precipitation events directly affect the flow regimes, this work has as main objective the coupling of the hydrological model MGB - HPI with the WRF atmospheric model in an attempt to estimate flow in the basin of the Middle Rio Paraíba,. The rainfall data provided were simulated by WRF model and the observed rainfall and flow observed awarded by the National Water Agency - ANA, for 3 (three) station pluviometric and 4 (four) fluviometric respectively. The flow simulation was carried out hydrological rainfall-runoff model MGBIPH. Analyses were made in two steps: Kriging interpolation in KGM-normal rainfall and observed, and comparison between simulated hydrographs (rain predicted and observed) and observed (gauging stations). In the spatial correlation values were found in the order of 0.54 to 0.92 for normal rainfall and the observed one. The flow simulations with data generated by the WRF, were correlated with Pearson coefficients ranging between 0.46 and 0.56, representative values for this type of meteorological and hydrological study. Pierson coefficients obtained from simulations of flows of the observed data showed best correlations with values between 0.4 and 0.71. The coupling of hydrologic models (rainfall-runoff) and atmospheric models can be considered a useful technique to aid in prognosis prediction of extreme events. There is a perceived need for calibration of the atmospheric model, to become a real and effective tool in developing warning systems for flood basin of the Paraiba do Meio, among others, which will be analyzed later / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Devido o avanço computacional e sua evolução em relação à velocidade e capacidade de memória nos últimos anos, juntamente com ascendência das previsões meteorológicas, o acoplamento entre modelos atmosféricos e hidrológicos tem sido o objeto de estudo em diversas pesquisas nas ultimas décadas. O gerenciamento de grandes bacias hidrográficas é determinado por inúmeras variáveis, sendo a principal, o regime e volume das vazões dos rios. Como os resultados de grandes eventos de precipitação pluviométrica afetam diretamente nos regimes de vazão, este trabalho tem como o objetivo principal o acoplamento do modelo hidrológico MGB IPH com o modelo Atmosférico WRF na geração de vazão na Bacia do Rio Paraíba do Meio (AL/PE). Os dados de precipitação prevista foram simulados pelo modelo WRF e os de precipitação observada e vazão observada concedidos pela Agencia Nacional de Águas ANA, para 3(três) postos pluviométricos e 4 (quatro) fluviométricos, respectivamente. A simulação de vazão foi realizada no modelo hidrológico precipitação vazão MGB-IPH. As análises foram feitas de duas etapas: interpolação por Krigagem-KGM das precipitações previstas e observadas; comparação entre hidrogramas simulados a partir dos dados de precipitações previstas e observadas. Na correlação espacial foram encontrados valores na ordem de 0,54 para as precipitações previstas e 0,92 para as observadas. As simulações de vazões com dados gerados pelo WRF apresentaram testes significativos, com coeficientes de Pearson variando entre 0,46 a 0,56, valores representativos para este tipo de estudo meteorológico e hidrológico. Os coeficientes de Piaerson obtidos através das simulações das vazões dos dados observados apresentaram correlações melhores com valores entre 0,4 a 0,71. O acoplamento de modelos hidrológicos (precipitação-vazão) e modelos atmosféricos podem ser considerados uma técnica útil no auxilio no prognóstico de vazões elevadas. Há uma necessidade eminente na calibração do modelo atmosférico, para que se torne uma ferramenta eficiente e real na elaboração de sistemas de alertas de cheias para bacia do Paraíba do Meio, dentre outras, que serão analisadas posteriormente

Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-11-23T19:08:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) INFLUÊNCIA DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS NO POTENCIAL DE FORMAÇÃO DO OZÔNIO TROPOSFÉRICO NA GRANDE VITÓRIA-ES.pdf: 3636611 bytes, checksum: 18bc0a9ce6ff16e16830e30e01febabc (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-01-05T10:15:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) INFLUÊNCIA DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS NO POTENCIAL DE FORMAÇÃO DO OZÔNIO TROPOSFÉRICO NA GRANDE VITÓRIA-ES.pdf: 3636611 bytes, checksum: 18bc0a9ce6ff16e16830e30e01febabc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T10:15:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) INFLUÊNCIA DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS NO POTENCIAL DE FORMAÇÃO DO OZÔNIO TROPOSFÉRICO NA GRANDE VITÓRIA-ES.pdf: 3636611 bytes, checksum: 18bc0a9ce6ff16e16830e30e01febabc (MD5) Previous issue date: 2014 / CNPQ / Neste estudo, foi avaliado o potencial de formação do ozônio troposférico (PFO) a partir da influência dos compostos orgânicos voláteis (COV) presentes na atmosfera da Região Metropolitana da Grande Vitória (RMGV) entre os períodos de 05/02/2013 a 05/04/2013 e entre 16/05/2013 a 21/06/2013. Cada espécie de COV reativo possui um determinado potencial na formação do ozônio, por isso, a importância no conhecimento dessas espécies presentes na atmosfera local é de suma importância na proposição de medidas de controle da poluição do ar. Por meio de amostradores passivos um total de 96 amostras foram coletadas em três estações da rede de monitoramento da qualidade do ar (RAMQAr) da RMGV, localizadas nos bairros Laranjeiras, Enseada do Suá e Ibes. A caracterização qualitativa e quantitativa dos COV possibilitou quantificar o PFO da região através do método de escala de reatividade máxima por incremento (MIR) proposta por Carter (1994). Os resultados indicaram que o grupo de COV predominante na RMGV é dos ácidos orgânicos, seguido pelos álcoois e aromáticos substituídos. Entre os COV com maior potencial de formação do ozônio, os compostos undecano, tolueno, etilbenzeno e o,m,p-xileno são os de maior abundância na RMGV, apresentando médias, respectivamente, de 0,855 μg m-3, 0,365 μg m-3 , 0,259 μg m-3 e 0,289 μg m-3 no período entre 16/05/2013 a 21/06/2013. Os resultados ainda indicaram que os BTEX, grupo constituído por benzeno, tolueno, etilbenzeno e o,m,p-xilenos, encontraram-se abaixo dos valores considerados prejudiciais a saúde da população na RMGV. O PFO na RMGV calculado a partir de todos os compostos do grupo COV precursores foi de 22,55 μg m-3 para o período de 05/02/2013 a 05/04/2013 e de 32,11 μg m-3 para o período de 16/05/2013 a 21/06/2013, sendo que, os compostos, tolueno e o-xileno foram responsáveis por aproximadamente 37% de todo o PFO produzido a partir do grupo COV precursores. Uma avaliação revelou que o valor geral da razão COV/NOx para a RMGV foi de aproximadamente 1,71, indicando que a região apresenta uma condição COV-limitante na produção do ozônio. Portanto, a adoção de medidas apenas para remoção de NOx da atmosfera da RMGV poderá favorecer as reações entre o OH e os COV, formando radicais que possibilitam regenerar o NO2 e favorecendo o aumento da taxa líquida de produção do ozônio na região. / In the present study, the ozone forming potential (OFP) from volatile organic compounds (VOCs) in the atmosphere of Metropolitan Region of Grande Vitória (RMGV) has been studied on the periods between 02/05/2013 to 04/05/2013 and 05/16/2013 to 06/21/2013. Each species of VOC has a particular reactivity on ozone forming potential, so the knowledge of these species in the local atmosphere is of great importance in proposing measures to control of air pollution. Passive samplers were installed at three of air quality monitoring stations (RAMQAr) of RMGV, and a total of 96 samplings were collected between the two sampling periods. By the characterization and quantification of VOC was possible to quantify the OFP applying the scale of maximum incremental reactivity (MIR) proposed by Carter (1994). The results indicated that the predominant group of VOCs in the RMGV is the organic acids, followed by alcohols and substituted aromatics. Among the VOCs with the greatest OFP, the undecane, toluene , ethylbenzene and m, p-xylene compounds are the most abundant in RMGV, presenting the means of 0,855 μg m-3, 0,365 μg m-3 , 0,259 μg m-3 and 0,289 μg m-3, respectively, on the period 05/16/2013 to 06/21/2013. The results also indicated that the BTEX group consisting of benzene, toluene, ethylbenzene and m,p-xylenes are below of the limits considered harmful to the health of the population in RMGV . The ozone forming potential in RMGV calculated from all the precursors VOC group was 22.55 μg m-3 in summer period and 32.11 μg m-3 in the winter period. The toluene and o-xylene compounds are responsible for approximately 37 % of all OFP produced from precursors VOC group. The assessment of the VOC/NOx ratio revealed that the overall value of that ratio in RMGV is approximately 1.71, indicating that the region has a VOC-limiting condition for the production of ozone. Therefore, the adoption of measures only to remove NOx from the atmosphere of RMGV could favor reactions between OH and VOC, forming radicals that enable regenerate NO2 increasing the net rate of ozone production in the region.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-17T12:44:51Z No. of bitstreams: 1 HERONIDES DOS SANTOS PEREIRA - TESE (PPGRN) 2012.pdf: 2978004 bytes, checksum: 87298fe36a826d21fc333216def2bb79 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-17T12:44:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HERONIDES DOS SANTOS PEREIRA - TESE (PPGRN) 2012.pdf: 2978004 bytes, checksum: 87298fe36a826d21fc333216def2bb79 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / As modificações no processo de urbanização das cidades e as mudanças que ocorrem com as variáveis meteorológicas sobre uma região contribuem para maior ocorrência de morbidades. Este trabalho teve o objetivo de estudar a influência e correlação de elementos meteorológicos nos casos de infarto agudo do miocárdio e diabetes mellitus em Campina Grande-PB nos anos de 2000 a 2009, visando entender o comportamento habitual e melhorar o controle sobre essas doenças, mediante as médias mensais de pressão atmosférica, temperatura média do ar, temperaturas máxima e mínima do ar, amplitude térmica, umidade relativa do ar, precipitação pluvial, velocidade do vento, insolação e evaporação. Utilizando-se de dados meteorológicos coletados na estação climatológica principal do Instituto Nacional de Meteorologia localizada na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária em Campina Grande (07º13’ Sul, 35º53’ Oeste). Altitude de 543 m e de informações sobre morbidades fornecidas pela Secretaria Municipal de Saúde da Prefeitura Municipal de Campina Grande-PB, este trabalho apresenta correlações que envolvem essas variáveis. Possíveis relações entre as variáveis dependentes e independentes, comprovando a influência do clima nas morbidades estudadas, foram demonstradas, neste estudo, utilizando-se Análise de Componentes Principais. Verificou-se que os elementos meteorológicos influenciam diretamente na incidência do infarto agudo do miocárdio e do diabetes mellitus e que os elementos que mais contribuíram para o aumento do número de casos de infarto agudo do miocárdio são a temperatura máxima do ar e a velocidade do vento. Os casos de diabetes mellitus teve melhor correlação com a precipitação e insolação, contudo, as temperaturas máximas e mínimas do ar também foram grandes responsáveis pelas referidas incidências. Foi verificado também que a insolação foi o principal elemento meteorológico na incidência das morbidades estudadas. / The changes in the cities urbanization process and the changes that occur with meteorological variables over a region contribute to higher incidence of morbidity. This work aimed to study the influence of meteorological elements and its correlation in cases of acute myocardial infarction and diabetes mellitus in Campina Grande-PB in the years 2000 to 2009, in order to understand the normal behavior and improve control of these diseases, by the monthly averages of atmospheric pressure, mean temperature, maximum and minimum temperatures of air, temperature range, relative humidity, rainfall, wind speed, solar radiation and evaporation. Using weather data collected at the main meteorological station of the National Institute of Meteorology located at the Brazilian Enterprise for Agricultural Research in Campina Grande (07 º 13 'South, 35 ° 53' W). Altitude 543 m and information about morbidity provided by the Municipal Health Department of Campina Grande-PB city, this study presents correlations involving these variables. Possible relationships between the dependent and independent variables, showing the influence of climate on the morbidities studied were demonstrated in this study using Principal Component Analysis. It was found that the weather elements directly influence the incidence of acute myocardial infarction and diabetes mellitus and the factors that contributed most to the increase in the number of cases of acute myocardial infarction are the maximum air temperature and wind speed. The cases of diabetes mellitus had better correlation with rainfall and sunshine, however, the maximum and minimum temperatures of air were also largely responsible for these incidents. It was also noticed that sunlight was the main weather element in the incidence of morbidities studied.

This study discusses the influence of tropopause folding in ozone total column during the passage of frontal systems. This research aims to analyze, from the relations between the upper level jet and the ozone total column, tropopause folding in southern South America. The aim is also to quantify the cold fronts that have acted throughout 2008, as well as identify them in tropopause folding events and action of the jet stream. Finally, it verifies the occurrence of stratospheric air into the troposphere at selected events. This research is characterized by being predominantly qualitative in relation to the collection and analysis of data obtained from Brewer Spectrophotometers, installed at the Southern Space Observatory, and the Ozone Monitoring Instrument (OMI). It is noteworthy that were initially selected all events of cold fronts that occurred in 2008. However, only events of greater magnitude were analyzed and the chosen were the ones that evidenced a strong tropopause folding. Of the results analyzed, we can conclude that the ozone total column is influenced by the passage of fronts and may increase when there is intrusion of stratospheric air in the troposphere through the tropopause folding, caused by the action of the jet stream that comes with the front. / O presente estudo trata da influência do envelopamento da tropopausa na coluna total de ozônio, durante a passagem dos sistemas frontais. Esta pesquisa tem como objetivo analisar, a partir das relações entre a corrente de jato em altos níveis e a coluna total de ozônio, o envelopamento da tropopausa no sul da América do Sul. Pretende-se também quantificar as frentes frias que agiram ao longo de 2008, bem como identificá-las em eventos de envelopamento da tropopausa e ação da corrente de jato. Por fim, verifica-se como ocorre a intrusão de ar estratosférico para a troposfera em eventos escolhidos. A presente pesquisa se caracteriza por ser predominantemente de caráter qualitativo em relação ao levantamento e análise dos dados, obtidos através de Espectrofotômetro Brewer, instalado no Observatório Espacial do Sul, e pelo Ozone Monitoring Instrument (OMI). Ressalta-se que foram inicialmente selecionados todos os eventos de frentes frias ocorridos em 2008. Porém, apenas os eventos de maior magnitude foram analisados e destes foram escolhidos os que evidenciavam um forte envelopamento da tropopausa. Dos resultados analisados, pode-se concluir que a coluna total de ozônio sofre influência com a passagem das frentes, podendo aumentar quando ocorre a intrusão do ar estratosférico na troposfera, através do envelopamento da tropopausa, causado pela ação da corrente de jato que acompanha a frente.

Orientador: José Antonio Perrella Balestieri / Coorientador: Luiz Roberto Carrocci / Banca: Alex Mendonça Bimbato / Banca: Valesca Alves Corrêa / Resumo: Uma das formas de reduzir os custos de produção de uma unidade de sulfatação é diminuir o consumo de utilidades, principalmente energia elétrica e vapor. Como as plantas de sulfatação liberam energia térmica durante o processo de produção dos tensoativos sulfatados, tornou-se interessante pensar em utilizar esta energia de forma racional, o que pode representar uma oportunidade para aumentar a eficiência energética. O presente trabalho tem como objetivo efetuar um estudo em uma planta real de sulfatação para propor alternativas de reaproveitamento da energia térmica disponível, proveniente dos processos da fabrica. Para definir as formas de utilização desta energia térmica, primeiro foi realizada uma auditoria energética na unidade de sulfatação em cada setor da planta. Após isto, foram apresentadas as propostas de utilização desta energia, denominadas de A, B e C, dentro de um complexo industrial. A proposta A irá consumir a energia térmica da corrente de ar/SO2 que sai do forno para gerar vapor, além de utilizar a energia das correntes de ar quente dos trocadores de calor para aquecer a água de alimentação da caldeira. A proposta B irá utilizar a energia térmica das correntes de ar quente para complementar o consumo energético em um sistema de secagem por pulverização. Já a proposta C pretende usar a energia térmica para aquecer tambores metálicos em uma estufa. A auditoria energética revelou que são consumidos 103,6 kW de energia térmica nos setores de armazenamento de enxofre e secagem da sílica, sendo descartado para atmosfera 730 kW nas correntes de ar quente, e retirados 131 kW para resfriar a corrente de ácido da torre de sulfúrico. Com as propostas, é possível aproveitar até 100% da energia térmica disponível na planta de sulfatação, aumentando em até 87% a eficiência ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: One way to reduce production costs of a sulfation unit is to decrease the consumption of utilities, especially electricity and steam. As the sulfation plants release thermal energy during the production process of sulfated surfactants, it becomes interesting to think about using this energy in a rational way, which may represent an opportunity to increase the energetic efficiency. This paper has the objective to make a study in a real plant sulfation to propose alternatives reuse of thermal energy available in the processes of the fabric. To define ways to use this thermal energy, an energy audit was firstly fulfilled in sulfation unit to quantify the thermal energy present in every sector of the plant. In the sequence, proposals have been presented for using this energy, called A, B and C, within an industrial complex. The proposal A consumes the thermal energy of the air stream/SO2 exiting the furnace to generate steam, using the energy of the hot air flows from heat exchangers to heat the feed water of the steam boiler. The proposal B uses the thermal energy of the hot air currents to complement the energy consumption in a spray drying system. Proposal C is presented to use the thermal energy to heat metal drums in a hothouse. The energy audit showed that 103,6 kW of thermal energy are consumed in the drying of silica and sulfur storage sectors, but 730 kW are discharged to atmosphere in the hot air currents, and 131 kW are withdraw to cool the acid chain sulfuric tower. With the proposals, it is possible to use 100% of the thermal energy available in the sulfation plant, increasing the thermal efficiency of spray drying processes until 87%, providing until 98% of the thermal energy to heat the liquid sulfur after reception and promote heating drums in an oven. In this way, a reduction in the consumption of fuels used to generate ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-07-01T12:35:42Z No. of bitstreams: 1 Fabiana Lima de Melo.pdf: 2070463 bytes, checksum: 7926a4dd31b9047e03d5e314ca933bea (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T12:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiana Lima de Melo.pdf: 2070463 bytes, checksum: 7926a4dd31b9047e03d5e314ca933bea (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Recent studies have proved the positive effect of atmospheric plasma in a range of inactivating microorganisms and spores; however, less attention has been given to the emerging technology of this impact on the physico-chemical, nutritional and functional food. In this context, the present study investigated the effects of processing by atmospheric plasma on the quality characteristics in grape juice. Therefore, grape juice, obtained by centrifugation of the cultivar "Isabel" was exposed for 0 (control), 1, 2, 4, 6 minutes to a cold atmospheric plasma jet. Plasma was generated in helium gas by applying a dielectric barrier discharge (DBD) to a voltage 90kV, frequency of 10KHz and a gas flow of 2l/min. The physico-chemical characteristics (pH, soluble solids, titratable acidity, color, reducing sugars, phenolics and anthocyanins, antioxidant potential) and microbiological (Escherichia coli, coliforms, mesophilic aerobic, yeasts and molds) were compared before and after processing. The results indicate that under the experimental conditions used, the processing by atmospheric plasma remained the same physico-chemical characteristics of fresh grapefruit juice. Furthermore, after six minutes of treatment, a significant difference was found in bioactive compounds, at a magnification at a concentration of phenolics and antioxidant activity anthocyanins. Regarding the microbiological quality, no colony forming unit for mesophilic aerobic, molds and yeasts was observed after two minutes of treatment. However, despite the encouraging results, further investigation needs to be conducted in order to detail the food processed behavior during their lifetime. / Recentes estudos tem demonstrado o efeito positivo do plasma atmosférico na inativação de uma gama de microrganismos e esporos; no entanto, menos atenção tem sido dada ao impacto desta tecnologia emergente sobre as características físico-químicas, nutricionais e funcionais dos alimentos. Neste contexto, o presente estudo investiga os efeitos do processamento por plasma atmosférico sobre as características de qualidade em suco de uva integral. Para tanto, o suco de uva, obtido por meio de centrifugação da cultivar “Isabel”, foi exposto por 0 (controle), 1, 2, 4, 6 minutos a um jato de plasma à pressão atmosférica. O plasma foi gerado em gás hélio, mediante a aplicação de uma descarga de barreira dielétrica (DBD) a uma voltagem de 90kV, frequência de 10KHz e um fluxo de gás de 2l/min. As características físico-químicas (pH, sólidos solúveis, acidez titulável, cor, açúcares redutores, fenólicos e antocianinas totais, potencial antioxidante) e microbiológicas (Escherichia coli, Coliformes, mesófilos aeróbios, leveduras e bolores) foram confrontadas antes e após o processamento. Os resultados indicam que, dentro das condições experimentais utilizadas, o processamento por plasma atmosférico manteve as mesmas características físico-químicas do suco de uva fresco. Além disso, após seis minutos de tratamento, uma diferença significativa foi encontrada em compostos bioativos, com uma ampliação na concentração de fenólicos, antocianinas e potencial antioxidante. Em relação a qualidade microbiológica, nenhuma unidade formadora de colônia para Escherichia coli, coliformes, mesófilos aeróbios, bolores e leveduras foi observada após dois minutos de tratamento. Contudo, apesar dos resultados encorajadores, investigações mais aprofundadas precisam ser realizadas com o objetivo de detalhar o comportamento do alimento processado durante o seu tempo de vida útil.

Apesar da crescente mecanização, a queima da palha da cana-de-açúcar no Estado de São Paulo ainda emite elevada carga de material particulado (MP) para a atmosfera. Este trabalho objetiva a caracterização química desse MP, para avaliar sua importância em termos ambientais e na saúde. Amostras de MP coletadas em Ourinhos e Araraquara apresentaram concentrações dos marcadores de queima de biomassa: levoglucosano (L), manosano (M) e galactosano (G), maiores e mais variadas nos períodos noturno e de safra, devido à maior intensidade das queimadas. As concentrações médias obtidas para amostragens de 24h (ng m-3; n=73) foram de: L=116±82, M=16,4±14,7 e G=10,7±9,3. Levoglucosano foi determinado predominantemente em partículas finas (58-89%), enquanto os outros dois anidroaçúcares tiveram distribuição mais homogênea. A correlação linear entre L e K+ foi fraca, e a razão L/K+ foi menor que na Amazônia, indicando a presença de partículas de solo. A razão L/M (9±5; n=105) reforça a importância da queima de cana-de-açúcar na formação do MP, e pode ser útil para a caracterização do tipo de biomassa queimada e do processo de combustão. No estudo de especiação química foi identificado que os n-alcanos variaram de 0,24 a 118 g m-3, sendo as razões de diagnóstico aplicadas aos homólogos n-alcanais, n-alcanonas, n-alcanóis e ácidos n-alcanóicos decisivas para comprovar que a queima de biomassa foi a fonte dominante de MP para a atmosfera. A soma das concentrações dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nas amostras variou de 2 a 39 ng m-3, sendo o reteno o mais abundante (14-84%). Para quatro das seis amostras de safra analisadas, o índice benzo(a)pireno equivalente foi superior (2,3; 1,9; 1,6 e 1,1 ng m-3) ao valor limite recomendado pela Organização Mundial da Saúde (1,0 ng m-3), demonstrando que a queima da cana-de-açúcar pode emitir concentrações preocupantes de compostos com potencial carcinogênico e mutagênico. A emissão de compostos orgânicos para atmosfera foi de até 123 µg m-3 na safra e 0,82 µg m-3 na entressafra. As maiores concentrações de compostos polares foram observadas em amostras de safra, porém, em termos percentuais, a proporção de n-alcanos chegou a 96%. No entanto, em termos absolutos, a massa de carbono orgânico solúvel emitida foi maior na safra. A soma das concentrações dos açúcares quantificados por CG-EM correspondeu de 26 a 78% do açúcar total, indicando que a fração hidrofílica do MP pode ser maior que a determinada pelo fracionamento. O caráter hidrofílico do MP emitido durante a queima de cana-de-açúcar pode influenciar na formação de núcleos de condensação de nuvens e no regime de chuvas regional. / Although there is an increasing mechanization of the sugar cane harvesting practice in São Paulo State (SP), the emission of particulate matter (PM or aerosol) to the atmosphere due to leaf burning is still high. The aim of this work is to perform a chemical characterization of this atmospheric aerosol to evaluate its importance related to environmental and health issues. The concentrations of the biomass burning markers: levoglucosan (L), mannosan (M) and galactosan (G), determined in the aerosol samples collected in Ourinhos and Araraquara (SP), were higher and more variable in the night samples and during the harvest period, when most of the biomass burning activities occurs. The average concentrations (ng m-3) for samples collected during 24h (n=73) were: L=116±82, M=16.4±14.7 and G=10.7±9.3. Levoglucosan was found predominantly in fine particles (58-89%), while the other two anhydrosugars had a more homogeneous distribution. The linear correlation between L and K+ was weak, and the L/K+ ratio was smaller than the one found in the Amazon, indicating the presence of soil re-suspension particles. The L/M ratio (9±5; n=105) strengthen the evidence that sugar cane leave burning was the main source of the regional aerosol. This ratio can be useful to characterize the type of biomass that is being burnt and the process of combustion. In the chemical speciation study, it was identified that n-alkanes ranged from 0.24 to 118 g m-3. The diagnostic ratios applied to the n-alkanals, n-alkanones, n-alkanols and n-alkanoic acids homologous series were vital to prove that the biomass burning was the dominant source of aerosols to the atmosphere. The sum of the concentrations of the polycyclic aromatic hydrocarbons in the samples ranged from 2 to 39 ng m-3, and retene was the most abundant (14-84%). Four out of six samples of aerosol samples from the harvest period analyzed, had the benzo(a)pyrene equivalent index (2.3; 1.9; 1.6 and 1.1 ng m-3) higher than the limit recommended by the World Health Organization (1.0 ng m-3), demonstrating that sugar cane burning can emit unsafe concentrations of compounds with carcinogenic and mutagenic potential. The emission of organic compounds to the atmosphere was up to 123 µg m-3 in the harvest period, compared to 0.82 µg m-3 in the non-harvest period. The largest concentrations of polar compounds were observed in samples from the harvest period, however, in percentage terms, the proportion of n-alkanes (non-polar) reached 96%. Nevertheless, in absolute terms, the mass of soluble organic carbon emitted was larger in the harvest period. The sum of the sugars concentrations quantified by gas chromatography in this work corresponded from 26 to 78% of the total sugar content, indicating that the hydrophilic fraction of the aerosol can be larger than that determined using the fractionation method. The hydrophilic character of the aerosol emitted during the sugar cane burning may affect the formation of cloud condensation nuclei and the regional rain pattern.

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

Os derivados nitrados e oxigenados de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, nitro-HPA e oxi-HPA, podem ser encontrados no material particulado atmosférico e são provenientes da queima de combustíveis fósseis e biomassa, ou de reações dos HPA com gases atmosféricos. Determinados nitro-HPA e oxi-HPA apresentam mutagenicidade mais elevada do que a dos seus HPA precursores. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os níveis de nitro-HPA e oxi-HPA nos extratos orgânicos do material particulado atmosférico das cidades de São Paulo, Araraquara, Paulínia e Piracicaba, durante períodos com e sem a queima da palha da cana-de-açúcar, verificar a possível existência de transporte de poluentes entre as regiões estudadas e determinar a mutagenicidade do material particulado. O material particulado atmosférico foi coletado em amostrador de grande volume com filtro de fibra de quartzo e extraído em Soxhlet. Os extratos foram submetidos à separação por HPLC, obtendo as frações de HPA, nitro-HPA e oxi-HPA, as quais foram analisadas por GC-MS. Tanto as frações como os extratos brutos foram submetidos a determinações gravimétricas e testes biológicos. Os nitro-compostos específicos, 1-nitropireno (1-NPir), 3-nitrofluoranteno (3-NFlt) e 6-nitrocriseno (6-NCri), para os quais há disponibilidade de padrões, foram analisados sendo que o 6-NCri não foi detectado em nenhuma amostra. Os níveis dos nitro-HPA encontrados (concentração máxima = 0,86 ngm-3) foram similares aos níveis reportados na literatura para diferentes cidades do mundo e o 3-NFlt apresentou níveis mais altos do que o 1-NPir em todas as amostras. Dentre os sítios estudados, São Paulo apresentou, em geral, níveis mais altos do que Araraquara, Piracicaba e Paulínia, apesar das concentrações altas de material particulado encontradas nesses três sítios. Em todos os sítios estudados houve um aumento nos níveis dos nitro-HPA no inverno, e não foi possível verificar se as emissões provenientes da queima da palha da cana-de-açúcar contribuem para os níveis desses poluentes. Na cidade de São Paulo, sítio mais estudado, foi observada uma variação sazonal evidenciada pelo aumento dos nitro-HPA no inverno de 2002. Níveis similares de nitro-HPA foram observados nos invernos de 2001 a 2004, exceto em 2003, onde os níveis foram mais altos devido provavelmente ao período longo de estiagem e às condições meteorológicas favoráveis à estagnação dos poluentes. Relacionando-se os níveis dos nitro-HPA com as trajetórias das massas de ar verificou-se um possível transporte de poluentes de uma região para outra em um único caso, de um total de 15. Dentre os oxi-HPA identificados (5H-fenantro(4,5-bcd)pirano-5-ona, 1-ácido fenantrenocarboxílico, 4H-ciclopenta(def)criseno-4-ona, 9,10-antracenodiona e benzantrona) a 9,10-antracenodiona e a benzantrona são comprovadamente mutagênicos. A benzantrona foi a mais freqüentemente encontrada nas amostras. Os níveis mais altos de oxi-HPA foram encontrados nas amostras de Araraquara e Piracicaba. Por final, pode-se concluir também, que as mutagenicidades das frações nitro- e oxi-HPA são as principais responsáveis pela mutagenicidade do extrato bruto, uma vez que a mutagenicidade das frações HPA praticamente não contribuiu para a mutagenicidade total. / Nitrated and oxygenated derivatives of polycyclic aromatic hydrocarbons, nitro-PAH and oxi-PAH, can be found in the atmospheric particulate matter from the combustion of fossil fuel and biomass or as result of PAH reactions with atmospheric gases. Some nitro-PAH and oxi-PAH compounds present higher mutagenicity than their parent PAH. The objective of this research was to evaluate the nitro- and oxi-PAH levels in organic extracts of atmospheric particulate matter collected at the cities of Sâo Paulo, Araraquara, Piracicaba and Paulinia, over periods with and without sugar cane burning, to analyze the possible transport of pollutants at these regions and to determine the mutagenicity of the particulate matter . The atmospheric particulate matter was collected by high volume sampler over quartz fiber filter and extracted with soxhlet. Extracts were submited to HPLC to obtain PAH, nitro-PAH and oxi-PAH fractions, which were analyzed by the GC-MS. Both fractions and extracts were subjected to gravimetric determinations and biological tests. Specific compounds, 1-nitropyrene (1-NPir), 3-nitrofluoranthene (3-NFlt) and 6-nitrocrisene (6-NCri) were analyzed and only 6-NCri was not detected in any of the samples. The determined levels of nitro-PAH (maximum concentration = 0,86 ngm-3) were similar to that reported in the literature for other cities of the world. In all samples, the 3-NFlt level was higher than that of 1-NPir. Among the studied areas, São Paulo presented, in general, higher levels than Araraquara, Piracicaba and Paulinia, despite the high concentration of particulate matter found at these areas. All the studied sites presented higher levels of nitro-PAH during the winter, and it was not possible to verify if the emissions of sugar cane burning contribute to the levels of these pollutants. An increase of the nitro-PAH during the winter of 2002 was observed in São Paulo, the more deeply studied site, showing a seasonal variation. Similar levels of nitro-PAH were observed in the winter of 2001, 2002 and 2004. In 2003, the levels were even higher probably due to the long period without rain and favorable meteorological conditions to the stagnation of pollutants. Relating the nitro-PAH levels with the air masses trajectories, it was observed that the pollutants were transported from a region to another in only one out of the 15 studied cases. Among the oxi-PAH identified (5H-phenanthro(4,5-bcd)pyran-5-one, 1-phenanthene carboxylic acid, 4H-ciclopenta(def)crisene-4-one, 9,10-anthracenedione and benzanthrone), the 9,10-anthracenedione and benzanthrone are mutagenic and were found in the most of the samples. Finally, the mutagenicity of the nitro-PAH and oxi-PAH fractions accounted for the mutagenicity of the organic extract, due to the fact that the mutagenicity of the PAH fractions was very low and its contribution to the total mutagenicity was negligible.

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