Η όλο και αυξανόμενη δραστηριότητα του ανθρώπου τα τελευταία χρόνια στην περιοχή των Μεσογείων (Αττική) έχει προκαλέσει σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα και έχει αλλοιώσει την φυσιογνωμία και τη σύνθεση των φυσικών οικοσυστημάτων αυτής. Η κατασκευή και λειτουργία του Νέου Διεθνή Αερολιμένα Αθηνών, της Αττικής Οδού και άλλων σημαντικών έργων στην περιοχή, έχει επιτείνει αυτά τα προβλήματα άμεσα ή έμμεσα. Κατόπιν εφαρμογής διαφόρων μεθόδων οικολογικής αξιολόγησης διαπιστώθηκε ότι περιοχή μελέτης εμφανίζεται αρκετά υποβαθμισμένη όσον αφορά στα φυσικά της οικοσυστήματα. Οι υψηλές ανθρωπογενείς πιέσεις στο φυσικό περιβάλλον, από τα αρχαία ακόμη χρόνια, έχουν ασκήσει αρνητική επίδραση στα οικοσυστήματα αυτής. Η επέκταση του αστικού ιστού είναι προφανώς η σημαντικότερη διαταραχή που σημειώνεται στην περιοχή, αλλά και άλλες δραστηριότητες (π.χ. πυρκαγιές, λατομεία κ.ά) έχουν σχεδόν τα ίδια καταστροφικά, για το φυσικό περιβάλλον, αποτελέσματα. Η προστασία και διατήρηση των φυσικών τύπων οικοτόπων που έχουν απομείνει στην περιοχή είναι πολύ σημαντική, γι’αυτό τον λόγο σχεδιάστηκε και εφαρμόστηκε ένα πρότυπο πρόγραμμα βιο-παρακολούθησης (bio-monitoring) προκειμένου να παρακολουθηθούν οι αλλαγές στα ενδιαιτήματα και τα φυτικά είδη της περιοχής που προκλήθηκαν από την κατασκευή και τη λειτουργία του Νέου Διεθνούς Αερολιμένα Αθηνών και από την ανάπτυξη της περιοχής που το περιβάλλει. Η λεπτομερής έρευνα της χλωρίδας και της βλάστησης και η χαρτογράφηση της βλάστησης μας επέτρεψε να προσδιορίσουμε και να καταγράψουμε τους τύπους οικοτόπων, τις φυτοκοινωνίες και τη δυναμική των οικοσυστημάτων της περιοχής, καθώς και να αξιολογήθουν οι προσδοκώμενες περιβαλλοντικές επιδράσεις. Στην παρούσα διατριβή παρουσιάζονται: 1. Τα αποτελέσματα από τη μελέτη της χλωρίδας και της βλάστησης της περιοχής. 2. Η αξιολόγηση των τύπων οικοτόπων και των επί μέρους περιοχών (sites) στις οποίες υποδιαιρέθηκε η περιοχή προκειμένου να μελετηθεί καλύτερα. 3. Προτάσεις για ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα βιοπαρακολούθησης ειδών και οικοτόπων που βασίζεται σε αυτά τα δεδομένα. 4. Μία σειρά ειδικών χαρτών που κατασκευάσαμε και απεικονίζουν την παρούσα κατάσταση της περιοχής καθώς και την κατάστασή της κατά το παρελθόν. / The continuously increasing human activities in the Mesogaia area (prefecture of Attiki, Greece) have caused severe environmental disturbances and alteration of the area’s natural ecosystems. The construction and operation on the area of the new Athens International Airport “Eleftherios Venizelos” and of other infrastructure works, such as “Attiki Odos” highway connecting the city of Athens with the Mesogaia area, has amplified these disturbances directly or indirectly. After applying various ecologica evaluation methods it is concluded that the study area appears to be severely degraded as far as its natural ecosystems are concerned. High scale man-induced environmental disturbances, going back to ancient times, have had a negative impact on the natural ecosystems. Urban expansion is obviously the most important disturbance on the area, but also other human activities (eg. wildfires, quarries etc.) have almost equally detrimental effects. Conservation of the remaining natural habitats is of great importance; therefore a biomonitoring research programme was created and applied in order to monitor any impacts induced by the construction and operation of the new International Airport and the development of the surrounding area. A detailed survey of the flora and vegetation of the area and vegetation mapping enabled us to identify and record the habitat types, plant communities and the area’s ecosystem dynamics, as well as evaluate anticipated environmental impacts. In the present thesis are presented: 1. The results from the study of the flora and vegetation of the area. 2. The evaluation of the various vegetation types and sites that the area was divided in order to be studied thoroughly. 3. An integrated bio-monitoring programme for the plants and habitats of the study area based on the above evaluation and results. 4. A series of maps depicting the area’s current and past situation.

Submitted by CARLOS EDUARDO EISMANN null (kadueismann@gmail.com) on 2018-01-05T14:55:15Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Carlos Eduardo Eismann.pdf: 1179566 bytes, checksum: 31c2f0993986aed5992b2088ac3153cb (MD5) / Rejected by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br), reason: Prezado Carlos Eduardo Eismann, Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: - Capa - Faltou a capa no documento enviado. - Folha de Aprovação (faltou) Estes itens são elementos obrigatórios de acordo com as normas de trabalhos do seu Programa de Pós Graduação. Agradecemos a compreensão e aguardamos o envio do novo arquivo. Atenciosamente, Biblioteca Campus Rio Claro Repositório Institucional UNESP on 2018-01-08T18:12:45Z (GMT) / Submitted by CARLOS EDUARDO EISMANN null (kadueismann@gmail.com) on 2018-01-09T12:39:53Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Carlos Eduardo Eismann.pdf: 1285572 bytes, checksum: b10940da816026c45e4e6fa92a5d4807 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2018-01-09T18:37:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 eismann_ce_me_rcla.pdf: 1252029 bytes, checksum: 63e1b3228ec61f7168a0ff587899bcec (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-09T18:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 eismann_ce_me_rcla.pdf: 1252029 bytes, checksum: 63e1b3228ec61f7168a0ff587899bcec (MD5) Previous issue date: 2017-11-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A toxicidade e biodisponibilidade dos metais presentes no ambiente estão diretamente relacionadas com as suas condições de especiação. A avaliação in situ da biogeodisponibilidade de metais é uma ferramenta importante na manutenção da qualidade ambiental dos sistemas aquáticos. A técnica DGT (do inglês Diffusive Gradient in Thin Films) e o uso de animais transplantados são capazes de fornecer informações desta natureza. As biodisponibilidades de Al, Fe, Mn e Zn em águas de três pontos no interior de uma área de mineração desativada no município de Caldas-MG, Brasil, foram avaliadas utilizando-se a técnica DGT e exemplares transplantados do peixe Oreochromis niloticus. As amostragens foram realizadas em períodos de 14, 28 e 42 dias. Foram utilizados dispositivos DGT com géis difusivos e restritivos e foram determinadas as concentrações de Al, Fe, Mn e Zn nos fígados, brânquias e músculos dos peixes após digestão ácida em microondas. As determinações das concentrações dos analitos nas amostras foram realizadas por Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma acoplado Indutivamente (ICP-OES). A massa acumulada nos dispositivos com géis restritivos foi maior que com os géis difusivos, indicando uma possível contribuição da fração moderadamente lábil na massa acumulada nos dispositivos. Os resultados da DGT indicaram uma presença de concentrações muitos baixas de espécies orgânicas destes elementos em todos os pontos estudados. As maiores frações de Al, Fe, Mn e Zn foram identificadas nos pontos 014, 023, 023 e 041 respectivamente. O método proposto se mostrou satisfatório para determinar as concentrações de Al, Fe, Mn e Zn em todas as amostras dos tecidos de O. niloticus. Foram observados incrementos significativos nas concentrações de Mn e Zn nas brânquias dos exemplares transplantados quando comparados com aqueles não transplantados. As concentrações lábeis foram mais satisfatórias do que as concentrações dissolvidas em predizer a variabilidade espacial das concentrações biodisponíveis de Al, Fe, Mn e Zn. / The toxicity and bioavailability of metals in the environment is directly associated to its speciation conditions. The in situ evaluation of the biogeoavailability of metals is an important tool to support the environmental quality of aquatic systems. The DGT technique (Diffusive Gradients in Thin Films) and the use of transplanted animals are able to give this kind of information. The bioavailability of Al, Fe, Mn and Zn was evaluated at three points inside a disabled uranium mining site at Caldas city, Brazil, using DGT technique and transplanted specimens of the fish Oreochromis niloticus. The samplings were performed in periods of 14, 28 and 42 days. The DGT devices were deployed using diffusive and restrictive gels and the Al, Fe, Mn and Zn concentrations were determined at the kidney, gill and muscle of the fishes after an acid digestion using a microwave. The determinations of the analytes were performed by Inductively Coupled Plasma Optic Emission Spectrometry (ICP-OES). The accumulated mass in the devices using restrictive gels was higher than using diffusive gel, indicating that there’s probably a contribution of the moderately labile fractions to the accumulated mass of these devices. Results from DGT indicated the presence of very low concentrations of organic species of Al, Fe, Mn and Zn in all the sampling points. The highest labile fraction of Al, Fe, Mn and Zn were observed at points 014, 023, 023 e 041 respectively. The proposed method was satisfactory in determining the concentration of Al, Fe, Mn e Zn in all the tissue samples of O. niloticus. A significant increase of the Mn and Zn concentrations was observed in the gills of the transplanted specimens when comparing to the not transplanted ones. The labile concentrations were more satisfactory predicting the spatial variability of the bioavailable Al, Fe, Mn and Zn concentrations than the dissolved concentrations.

Submitted by JULIANA APARECIDA GALHARDI null (julianagalhardi@yahoo.com.br) on 2016-05-13T13:33:03Z No. of bitstreams: 1 Tese_Doutorado_JulianaAparecidaGalhardi_GMA.pdf: 7162595 bytes, checksum: 59d497eddaad6f9c3133066ad45e5443 (MD5) / Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido não contém o certificado de aprovação. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-05-16T16:10:41Z (GMT) / Submitted by JULIANA APARECIDA GALHARDI null (julianagalhardi@yahoo.com.br) on 2016-05-16T19:12:05Z No. of bitstreams: 1 Tese_Doutorado_JulianaAparecidaGalhardi_GMA2.pdf: 7291998 bytes, checksum: e20e8ae35419de9453e2aac0d008f1fe (MD5) / Rejected by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 6 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 6 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2016-05-18T14:27:24Z (GMT) / Submitted by JULIANA APARECIDA GALHARDI null (julianagalhardi@yahoo.com.br) on 2016-05-18T14:31:46Z No. of bitstreams: 1 Tese_Doutorado_JulianaAparecidaGalhardi_GMA2.pdf: 7291998 bytes, checksum: e20e8ae35419de9453e2aac0d008f1fe (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-05-18T16:45:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 galhardi_ja_dr_rcla.pdf: 7291998 bytes, checksum: e20e8ae35419de9453e2aac0d008f1fe (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T16:45:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 galhardi_ja_dr_rcla.pdf: 7291998 bytes, checksum: e20e8ae35419de9453e2aac0d008f1fe (MD5) Previous issue date: 2016-04-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O carvão mineral representa a maior fonte de combustível não renovável no Brasil para geração de energia elétrica. Em Figueira, Paraná, o carvão extraído pela Companhia Carbonífera do Cambuí abastece a termelétrica do município e faz parte da maior reserva ainda em exploração no estado, tendo sido lá registrada a ocorrência anômala de urânio. Para a avaliação de impactos radiológicos associados às atividades de extração, beneficiamento e queima do carvão mineral na área, foi realizada uma avaliação da composição das águas e solos amostrados na área em termos químicos e radiométricos, além do uso de organismos como biomonitores para a verificação dos níveis de contaminação atmosférica e dos solos. Por meio das análises, realizadas no Laboratório de Isótopos e Hidroquímica - Unesp, Rio Claro, Brasil, e no Laboratório de Física Nuclear Aplicada - Universidade de Sevilha, Sevilha, Espanha, foi observado que efluentes ácidos são originados a partir da oxidação de minerais de sulfeto e resultam em um acréscimo da taxa de solubilização de radionuclídeos nas águas subterrâneas e superficiais da região. À jusante da área da mineração, o pH nas águas dos rios foi mais ácido e o teor de algumas espécies químicas mais elevado, o que pode ser devido à descarga de efluentes ácidos provenientes da mineração. O mesmo comportamento foi verificado para os solos. Nas águas subterrâneas, as concentrações de atividade dos radionuclídeos foram notavelmente mais elevadas nas áreas de processamento do carvão, de disposição dos rejeitos e à jusante da planta da mina. Por meio do biomonitoramento, a eficácia de algumas espécies de líquens e musgos como bioindicadores da qualidade do ar em áreas afetadas por mina de carvão e termelétrica foi testada e comprovada, sendo que o 210Po foi o radionuclídeo que apresentou as maiores concentrações de atividade nas espécies investigadas. Por meio das razões 234U/238U foi possível verificar a infiltração de efluentes ácidos nas águas subterrâneas, assim como uma contribuição das cinzas lançadas pela termelétrica para o conteúdo dos radionuclídeos nos solos, sedimentos e também para os líquens, musgos, soja e trigo. O transporte dos radionuclídeos reflete a importância do monitoramento da concentração de suas atividades nas águas naturais, solos e na biota, devido aos riscos que a radioatividade pode representar para a saúde humana. / Coal represents the largest source of non-renewable fuels in Brazil for electric power generation. In the city of Figueira, Paraná State, the coal extracted by Cambuí Company supplies the thermal power plant in the city and is part of the largest reserve that is nowadays being exploited in the area, where it was registered anomalous occurrence of uranium. For the evaluation of radiological impacts associated with the extraction, processing and burning of coal in the area, it was carried out an investigation of the water and soil chemical and radiological composition and some organisms were evaluated as biomonitors for the investigation of the air and soil pollution. Through the analysis, carried out in the Laboratório de Isótopos e Hidroquímica - Unesp, Rio Claro, Brazil, and Laboratorio de Física Nuclear Aplicada - Universidad de Sevilla, Spain, it was observed that acid effluents are generated from the oxidation of sulfide minerals and can result in an increase in the solubilization rate of radionuclides, enhancing the possibility of groundwater and soil contamination at levels of difficult treatment and recovery. Downstream of the mining area, the pH in the rivers waters was more acidic and the content of some chemical species was higher, probably due to the discharge of acid effluent from the mine. The same behavior was observed for the soils. In groundwater, the radionuclides activity concentrations were significantly higher in the areas of the coal industrial processing and in the tailings pile and downstream of the mine. Through the biomonitoring, the efficiency of some species of lichens and mosses as bioindicators of the air quality in areas affected by coal mine and thermal power plant has been tested and proven. 210Po was the radionuclide that showed the highest activity concentration in the investigated species. Through the 234U/ 238U rates it was observed the infiltration of acidic effluents into the groundwater, as well as a contribution of the fly ashes from the thermal plant for the radionuclides content in soils, sediments and also in lichens, mosses, soybeans and wheat. The radionuclides transport reflects the importance of monitoring the concentration of its activities in natural waters, soil and also in the biota due to the risks that radioactivity can represents to human health.

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des polluants ubiquitaires cancérogènes émis dans l’atmosphère sous forme gazeuse ou particulaire et constituent des mélanges complexes issues de sources multiples. Les biomarqueurs d’exposition urinaires sont le plus couramment utilisés pour effectuer la surveillance biologique de l’exposition (SBE) aux HAP, notamment le 1-hydroxypyrène (1-OHP). Sa seule utilisation pour estimer l’exposition aux mélanges de HAP est aujourd’hui controversée. Le 3-hydroxybenzo(a)pyrène (3-OHBaP) est récemment utilisé car il est issu du benzo(a)pyrène (BaP), le seul HAP classé cancérogène certain pour l’homme. Les métabolites monohydroxylés des HAP gazeux les plus abondants sont utilisés pour la SBE. Ce travail a pour objectif de développer et sélectionner un ensemble de biomarqueurs permettant une SBE pertinente et efficace de l’exposition aux HAP tant au niveau professionnel qu’environnemental. Dans un premier temps, les biomarqueurs d’exposition aux HAP cancérogènes (essentiellement contenus dans la phase particulaire) qui sont le 1-OHP et le 3-OHBaP ont été étudiés. La variabilité des mélanges atmosphérique émis, notamment l’abondance relative de la phase gazeuse par rapport à la phase particulaire font que le 1-OHP n’est pas spécifique de l’exposition aux HAP cancérogènes qui sont contenu dans la phase particulaire. En effet, les concentrations urinaires de 1-OHP dépendent des niveaux atmosphériques de pyrène, un HAP non cancérogène émis sous forme gazeuse et particulaire. L’étude de la cinétique d’élimination urinaire du 3-OHBaP a permis de confirmer que le prélèvement d’urine dans le cadre de la SBE en milieu professionnel soit réalisé en fin de poste plus 16h de par la cinétique d’élimination urinaire atypique. Ainsi, il est recommandé de l’effectué en début de poste du dernier jour travaillé. L’étude des modes de correction de la diurèse a confirmé la nécessité de prendre en compte le degré de dilution des urines pour le 1-OHP et le 3-OHBaP et que la correction par la créatinine urinaire est un moyen adapté. La faible abondance urinaire du 3-OHBaP ne permet pas d’effectuer de la SBE dans des milieux professionnels avec de faibles niveaux d’expositions. Dans un deuxième temps, nous avons sélectionné des biomarqueurs pour les faibles expositions professionnelles parmi les différents métabolites monohydroxylés des HAP gazeux. Parmi les métabolites comparés, le 2-hydroxyfluorène et le 2-hydroxyphenanthrène sont ceux qui reflètent au mieux l’exposition professionnelle mais ne sont pas spécifiques de l’exposition aux HAP cancérogènes contenus dans la phase particulaire. Enfin, nous avons développé une méthode de dosage urinaire du (±)trans-anti-BaP-tétraol (Tetraol-BaP) applicable en routine avec un limite de quantification de 0,02 ng/L. Le Tetraol-BaP urinaire est au moins aussi abondant que le 3-OHBaP. Les premières analyses indiquent que le Tetraol-BaP pourrait être un biomarqueur d’exposition intéressant pour estimer le risque cancérogène. En effet, il est plus proche de l’effet toxique que le 3-OHBaP car il est issu des voies de métabolisation toxique du BaP. Ce travail de thèse souligne que l’évaluation de l’exposition aux mélanges de HAP à partir d’un seul métabolite est difficilement interprétable à cause de la variabilité des mélanges émis et propose différents biomarqueurs qui permettraient de caractériser l’exposition à l’échelle du mélange de HAP. / Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) are ubiquitous carcinogenic pollutants emitted into the atmosphere in complex mixtures constituted of gaseous PAHs and particulate PAHs. Urinary exposure biomarkers are most commonly used in order to perform human biomonitoring (HB) to PAHs, especially the 1-hydroxypyrene (1-OHP) that is considered as the golden standard. However, its use to characterized mixture exposure is controversial. The 3-hydroxybenzo(a)pyrene (3-OHBaP) is recently used because it is a metabolite of the benzo(a)pyrene (BaP), the only PAH classified as carcinogenic to humans. Monohydroxylated metabolites of the most abundant gaseous PAHs are also used to perform HB. The aim of this thesis was to develop and select a set of exposure biomarkers that enables a relevant and effective HB for both environmental and occupational exposures. Firstly, the 1-OHP and the 3-OHBaP which are used as exposure biomarkers of carcinogenic PAHs (mainly contained in the particulate phase) were studied. The variability of the emitted atmospheric mixtures, especially the relative abundance between the gaseous and the particulate phases complicates the use of the 1-OHP to assess specific carcinogenic PAH exposure. Indeed, 1-OHP urinary concentrations depend on atmospheric pyrene concentrations (a non-carcinogenic PAH) which is present in both phases. The study of urinary elimination kinetic of the 3-OHBaP revealed atypical elimination kinetics (as in rats) and confirmed that sampling time should be done 16 hours after the end of the shift. Thus, sampling is recommended at pre-shift of the last day worked. The study of diuresis adjustment confirmed the need to take into account the urine’s degree of dilution and that urinary creatinine adjustment is suitable to correct concentrations of the 1-OHP and the 3-OHBaP. HB in occupational sectors with low exposure can’t be performed with 3-OHBaP due to its low urinary abundance. Secondly, monohydroxylated metabolites of gaseous PAHs were compared to select relevant biomarkers for low occupational exposure. Among the compared metabolites, the 2-hydroxyfluorene and the 2-hydroxyphenanthrene were proposed because they are those that best reflect occupational exposure. However, these two metabolites were not specific of carcinogenic PAH exposure in the particulate phase. Finally, an analytical method of the (±)trans-anti-BaP-tetraol (Tetraol-BaP) was developed for routine application (the limit of quantification was 0,02ng/L). The first urinary analysis indicated that the Tetraol-BaP is at least as abundant as the 3-OHBaP and that it could be a relevant biomarker to assess carcinogenic risk. Indeed, the Tetraol-BaP is a product of toxic metabolism pathways of the BaP, which allows it to be closer to the toxic effect than the 3-OHBaP. This thesis highlights the difficulty to use a single biomarker to assess PAH mixture exposure due to their important variability and suggests different biomarkers that would characterize mixture PAH exposure.

Processos industriais utilizam e geram uma variedade de compostos que são liberados e dispersados no ambiente. Sobre a maioria dessas substâncias, muitas sendo recentemente sintetizadas, não se tem o devido conhecimento e controle, o que pode causar diversos prejuízos ao ambiente e à saúde humana, sendo as populações do entorno das fontes emissoras as primeiras a se exporem. Nesse contexto, uma avaliação que estime o potencial efeito de uma mistura de substâncias à determinada população requer um trabalho extenso e multidisciplinar. O presente estudo teve como objetivo avaliar, através de marcadores genéticos, a presença de atividade mutagênica no material particulado atmosférico como marcador de exposição e diagnóstico ambiental em áreas sob influência industrial petroquímica, associando o biomonitoramento humano em população urbana exposta à atividade industrial. Foram avaliadas amostras de material particulado atmosférico, através do ensaio Salmonella/microssoma, de áreas que recebem as emissões atmosféricas do complexo petroquímico do sul, Triunfo (RS), e de uma refinaria de petróleo em Esteio (RS) e, para comparação, uma área urbana em Porto Alegre (RS) também foi avaliada. Todos os locais estudados apresentaram respostas positivas para mutagenicidade e indicaram a presença de mutágenos diretos e indiretos, e de nitrocompostos, como nitroarenos, aminas aoromáticas e nitro-PAHs. Amostras de sangue e mucosa oral de homens residentes e/ou trabalhadores na área influenciada pela refinaria de petróleo foram avaliadas quanto ao dano no DNA através do ensaio cometa e micronúcleo, respectivamente. Este grupo de indivíduos foi comparado a um grupo de referência similar entre os habitantes do município de Santo Antônio da Patrulha (RS), caracterizado como fora das principais áreas industriais do Estado. Não houve diferença entre a freqüência de células micronucleadas entre os grupos. No entanto, o ensaio cometa se mostrou sensível na detecção de dano ao DNA em indivíduos do grupo exposto. Nenhum dos fatores com possibilidade de interferência no parâmetro avaliado (fumo, idade e radiação) mostraram associação com aumento de dano detectado pelo ensaio cometa. Os ensaios biológicos utilizados no diagnóstico ambiental e no biomonitoramento da população foram ferramentas úteis na avaliação de áreas influenciadas por atividades humanas. Assim, o ensaio Salmonella/microssoma além de fornecer informações sobre os efeitos biológicos resultantes das misturas presentes no ambiente, também indicou as classes dos compostos e sua contribuição ao efeito observado. Já o ensaio do cometa foi indicativo importante no biomonitoramento da exposição humana à mistura de agentes genotóxicos ambientais. Esses resultados indicam que os atuais parâmetros de qualidade do ar não são suficientes para evitar efeitos adversos ao ambiente e à saúde humana. / Industrial processes use and generate a variety of compounds that are liberated and dispersed in the environment. Most of those substances, many recently synthesized, still do not have the understanding and control they deserve, which can cause several damages to the environment and human health, and the populations surrounding the emission sources are the first to be exposed. In this way, any evaluation estimating the potential effect of a mixture of substances to a particular population require an extensive multi-disciplinary approach. The present study had as objective to evaluate, through genetic biomarkers, the presence of mutagenic activity in the airborne particulate matter as an exposure marker and environmental diagnosis in areas under influence of petrochemical industry, associating the human biomonitoring in urban population exposed to industrial activities. Airborne particulate matter samples were evaluated through Salmonella/microsome assay. Samples from areas receiving atmospheric emissions from a petrochemical complex (Triunfo, RS), an oil refinery (Esteio, RS) and an urban area (Porto Alegre, RS) were evaluated. All studied areas showed positive responses for mutagenicity, indicating that direct and indirect-acting mutagens were present in airborne particulate matter. Also, the mutagenic responses indicate the participation of nitrocompounds, like nitroarenes, hydroxylamines, nitro-PAHs and aromatic amines in the total mutagenicity. Samples of blood and buccal mucosa, from males residing and/or working downwind from an oil refinery, were evaluated in singlecell gel electrophoresis assay (comet assay) and micronucleus (MN) assay, respectively. This studied group was compared to males from another town (Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil) situated in an urban area with restricted traffic and industrial influence, constituting the reference group. No difference in micronucleated cells frequencies was observed between groups. Comet assay was sensitive to detect DNA damage in subjects from exposed group. No association was found between possible confounding factors (tobacco smoking, age and radiation exposure) and increased DNA damage. Biological tests in monitoring and environmental diagnosis studies, in areas under influence of anthropogenic activities, were useful tools to screen which chemical genotoxic compound classes are present. It also indicates that the current air quality standards are not sufficient to avoid damage to the environment and human health.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver e aplicar um modelo de Análise de Risco Ecológico (ARE) com vistas a classificar os riscos associados às emissões atmosféricas em áreas industriais a partir da utilização do bioindicador vegetal Lolium multiflorum e da aplicação dos princípios de análise de risco ecológico utilizado em ambientes aquáticos e solos contaminados. O trabalho foi desenvolvido no período de janeiro de 2005 a abril de 2008 no entorno da refinaria de petróleo, Alberto Pasqualini, através de duas estações amostrais situadas nos municípios de Canoas (29°55'07" S 51°10'54" O) e Esteio (29°49'16" S 51°08'09" O), Rio Grande do Sul, Brasil que possuem redes de monitoramento químico e biológico das emissões de SO2. O modelo utilizado associou as informações provenientes do efeito dos estressores, oriundos das emissões atmosféricas de compostos de enxofre, nos receptores, ou seja, o tecido do bioindicador vegetal que tende a acumular poluentes, como o enxofre, na sua parte aérea. Foram avaliados os seguintes parâmetros nos bioindicadores vegetais: concentração de enxofre acumulado nas plantas, teor de clorofila α e ganho de biomassa, classificados neste estudo como variáveis respostas. Estas foram integradas aos dados de concentração de SO2 da atmosfera, que deram origem as variáveis explicativas, unidade de potencial tóxico (UPT), unidade tóxica de exposição (UTE) e taxa de sulfatação. A partir dos dados de qualidade ambiental "guidelines" e dos histogramas de freqüência foram definidas as seguintes classes de risco: baixo, médio ou alto. A integração dos resultados obtidos das variáveis explicativas e de resposta foi realizada através de análise estatística multivariada de correspondência que demonstrou indícios de risco à vegetação do entorno da refinaria, quando estas foram submetidas a UPT maiores do que a unidade. Dos 39 meses de monitoramento, verificou-se que a estação amostral de Esteio apresentou 13% destes com valores de UPT situados na classe 3, classificação de risco alto. Na estação amostral de Canoas, 26% das UPT foram classificadas como de indícios de risco alto. Nas duas estações amostrais estudadas, foi possível medir o efeito da UPT nas variáveis biológicas, tais como aumento do acúmulo de enxofre na parte aérea das plantas, redução do teor de clorofila α e redução de ganho de biomassa. A partir do desenvolvimento deste modelo torna-se possível interpretar a significância dos riscos ecológicos associados a emissões atmosféricas industriais para toda a biota do entorno da área industrial. Este modelo servirá de base para a avaliação dos efeitos danosos da poluição atmosférica sobre a vegetação de localidades industriais com características semelhantes. / The objective of this work was to develop and apply a model Ecological Risk Analysis (ERA) to classify the risks related to the atmospheric emissions in industrial areas using the vegetable bioindicator Lolium multiflorum and the application of ecological risks analysis principles in aquatic atmospheres and contaminated soils. This work was starting from January, 2005 to March, 2008 around of Petroleum Refinery area, the name Alberto Pasqualini, in two fixed samples stations localized in Canoas (29°55'07" S 51°10'54" 0) and Esteio (29°49'16" S 51°08'09") cities, Rio Grande do Sul state, Brazil. These stations have chemical and biological SO2 emissions monitoring system. The proposed model for the ecologic risk evaluation associates the information from stressors' effects, which come from sulfur compounded gases emissions, at the receptors, that is, the vegetable bioindicator tissue accumulates pollutants (as sulfur) in the plants aerial parts. It was evaluated the following vegetable bioindicators parameters; sulfur concentration accumulated in the plants, chlorophyll a and biomass increased, classified in the study as "answers data". These "answers data" were linked to the SO2 atmosphere concentration, which generate the "consequence data"; Toxic Potential Unit (TPU), Exposure Toxic Unit (ETU) and total sulfation. Based on the environmental quality data "guidelines" and the histograms of frequency it was possible to define the following risks categories: low, medium or high. The integration between the "consequence data" and "answers data" was made using the statistics correspondence multiple variable analysis that demonstrate indications of risks for the vegetation localized around the refinery, when it was exposed an TPU higher than the unit. During the 39 months of monitoring, the Esteio sample station presented 13% of TPU values in the category 3 or high risk. In the Canoas sample station, 26% of the TPU were classified as the high risk. In these two fixed samples stations it was possible measure of TPU effects in the biological variable, as sulfur accumulation in the plants aerial parts, chlorophyll "a" reduction and biomass reduction. Based of this model analysis it will be possible to evaluate the ecological risks significance linked with industrial atmospheric emissions for all biota around the industrial area of study. This model will support others studies on dangerous effects over vegetable around industrial plants that are in similar conditions.

126 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-08-26T15:03:19Z No. of bitstreams: 1 Tese doutorado Gilmara - versao final.pdf: 18224828 bytes, checksum: 1f3f2af3ca28cc20aa72bad42c59c0f2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-08-26T15:05:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese doutorado Gilmara - versao final.pdf: 18224828 bytes, checksum: 1f3f2af3ca28cc20aa72bad42c59c0f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-26T15:05:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese doutorado Gilmara - versao final.pdf: 18224828 bytes, checksum: 1f3f2af3ca28cc20aa72bad42c59c0f2 (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq / Contaminantes traços ocorrem naturalmente nos diversos compartimentos do ambiente marinho. Entretanto, as atividades antrópicas proporcionam um aporte elevado de elementos traços e maiores para o ambiente, o qual pode impactar negativamente nos compartimentos abióticos, bem como na biota, comprometendo os serviços ambientais e a ecologia dos diversos ambientes costeiros. Neste contexto, este estudo teve dois objetivos. O primeiro visou otimizar métodos para a determinação de elementos traços e maiores em tecidos de poliqueta e esqueletos de coral. O segundo propôs identificar candidatos potenciais (poliqueta - Chaetopterus variopedatus e caranguejo simbionte Polyonyx gibbesi; moluscos bivalves - Crassostrea rhizophorae, Anomalocardia brasiliana, Mytella guyanensis, Lucina pectinata e Braquidontes exustus) a organismos biomonitores de contaminação por elementos traço e maiores para a Baía de Todos os Santos (BTS). Amostras de bivalves foram coletadas na BTS e Baía de Camamu em 2010 e 2011. As amostras de poliquetas foram coletadas na BTS, entre 2010 e 2012. Amostras de sedimento foram coletadas para análise química e granulométrica. Na BTS, tubo de poliquetas e caranguejo simbionte (P. gibbesi) foram coletados juntamente com poliqueta. Amostras para a análise química foram secas, moídas e submetidas à digestão ou extração com solução ácida para solubilização dos analitos. Em laboratório foram feitos testes de otimização para a digestão ácida das amostras de esqueleto de coral e tecido de poliqueta. Para poliqueta, o método otimizado para digestão por microondas com cavidade, com o uso de mistura ácida de 8,1 mol L-1, forneceu bons resultados e foi aplicado às amostras coletadas na BTS. O método otimizado para digestão de esqueleto de coral, usando solução ácida de 6 mol L-1, forneceu bons resultados para um maior número de elementos traço e pode ser aplicado em pesquisa futura com amostras de esqueletos de corais, para monitorar a contaminação de recifes por Cr, Cd, Co, Cu, Mn e Sn. As concentrações de elementos traço das amostras foram determinadas por espectrometria de massa (ICP-MS) e/ou emissão (ICP OES) com plasma indutivamente acoplado. Os resultados mostraram que cada organismo estudado respondeu de modo diferenciado ao nível de contaminação do ambiente em que vive, incorporando elementos traço e/ou maiores nos tecidos. A incorporação foi influenciada por vários fatores, tais como o tipo de contaminante e a biodisponibilidade no ambiente, nível de contaminação, habitat, hábito alimentar e a fisiologia. Esses fatores foram avaliados em conjunto e considerados na escolha dos melhores candidatos a biomonitores de uma área. Como os níveis de contaminação variam ao longo da BTS, devido às inúmeras fontes de contaminantes, é importante utilizar mais de um grupo de organismo para representar a contaminação de toda a área amostrada. Dentre as espécies estudadas, a ostra C. rhizophorae armazenou concentrações bem mais altas de Cu, Cd e Zn, devido à própria fisiologia. Porém, considerando a distribuição geográfica dos organismos estudados na BTS, as espécies de bivalves M. guyanensis e A. brasiliana, e o poliqueta C. variopedatus, por apresentarem concentrações similares para um maior número de elementos (Al, Ba, Co, Cr, Mn, e Zn), são as mais indicadas a biomonitoras destes contaminantes para a BTS, podendo ser utilizadas no monitoramento de outras regiões costeiras tropicais. / Salvador

L’analyse des données de biosurveillance (RNO/ROCCH, IFREMER, 2003-2014) des concentrations en argent (Ag) et cuivre (Cu) dans les huîtres sauvages de 13 sites de la côte atlantique française a montré des variations spatio-temporelles reflétant les pressions locales. De fortes relations entre Ag et Cu semblent en partie dues à des facteurs physiologiques impliqués dans leur bioaccumulation chez les huîtres. Le rapport élémentaire Cu/Ag a montré un potentiel intéressant pour détecter des sources de Ag et Cu, invisibles à travers les concentrations absolues qui sont caractérisées par une très forte variabilité inter-individuelle. Les mesures chimiques et les observations histologiques dans les huîtres sauvages de la Gironde, ont montré une accumulation préférentielle de Ag et Cu dans la glande digestive, accompagnée d’importantes dégradations cellulaires. La méthode innovante du dopage isotopique est très sensible et précise pour observer les cinétiques rapides d’accumulation in vivo de Ag et Cu par voie directe à des niveaux d’exposition réalistes. Les signaux isotopiques ont permis de quantifier l’accumulation rapide des ETM dans les différents organes et d’observer des phénomènes de co-régulation entre Ag et Cu. De plus, elle représente une réelle avancée pour des expérimentations écotoxicologiques permettant d’analyser l’état de contamination initial et après exposition dans le même individu. L’étude de la voie trophique suggère une accumulation de Ag supérieure à celle de Cu chez les algues. La fraction de Ag et Cu particulaire potentiellement biodisponible des particules estuariennes a été estimée à 60% et 82%, respectivement. Les résultats ont montré que cette estimation dépend du temps d’exposition et de la concentration en sédiment, pouvant entraîner d’importantes sous-estimations. / The data-base analyses of the French biomonitoring program (RNO/ROCCH, IFREMER, 2003-2014) in terms of silver (Ag) and copper (Cu) concentrations accumulation in oysters from 13 sites along the French Atlantic Coast showed spatial and time-dependent variations reflecting local pressures. The high Ag and Cu relations seems to be partly due to physiological processes involved in their bioaccumulation by oysters. The Cu/Ag elementary ratios showed an interesting potential for Ag and Cu sources detection, which were invisible through the use of only absolute concentrations characterized by a high individual variability. Chemical measurements and histological observations performed in wild oysters from Gironde Estuary showed a preferential Ag and Cu accumulation in the digestive gland with important cellular damages. The innovative isotope spiking method is highly sensitive and precise to observe rapid in vivo Ag and Cu accumulation kinetics through direct pathway using close-to-real exposure concentrations. The isotopic signals allowed to quantify the rapid MTE accumulation in the different organs and to observe the Ag and Cu co-regulation. Furthermore, it represents a real step forward in ecotoxicological experiments allowing to obtain the initial and final contamination state inside the same organism. The study of the trophic pathway suggested a higher Ag accumulation in algae than for Cu. The Ag and Cu potentially bioavailable fraction in estuarine particles was estimated respectively at 60% and 82%. The results showed that this estimation depends on the exposure time and sediment concentration, which can lead to important under-estimations.

Processos industriais utilizam e geram uma variedade de compostos que são liberados e dispersados no ambiente. Sobre a maioria dessas substâncias, muitas sendo recentemente sintetizadas, não se tem o devido conhecimento e controle, o que pode causar diversos prejuízos ao ambiente e à saúde humana, sendo as populações do entorno das fontes emissoras as primeiras a se exporem. Nesse contexto, uma avaliação que estime o potencial efeito de uma mistura de substâncias à determinada população requer um trabalho extenso e multidisciplinar. O presente estudo teve como objetivo avaliar, através de marcadores genéticos, a presença de atividade mutagênica no material particulado atmosférico como marcador de exposição e diagnóstico ambiental em áreas sob influência industrial petroquímica, associando o biomonitoramento humano em população urbana exposta à atividade industrial. Foram avaliadas amostras de material particulado atmosférico, através do ensaio Salmonella/microssoma, de áreas que recebem as emissões atmosféricas do complexo petroquímico do sul, Triunfo (RS), e de uma refinaria de petróleo em Esteio (RS) e, para comparação, uma área urbana em Porto Alegre (RS) também foi avaliada. Todos os locais estudados apresentaram respostas positivas para mutagenicidade e indicaram a presença de mutágenos diretos e indiretos, e de nitrocompostos, como nitroarenos, aminas aoromáticas e nitro-PAHs. Amostras de sangue e mucosa oral de homens residentes e/ou trabalhadores na área influenciada pela refinaria de petróleo foram avaliadas quanto ao dano no DNA através do ensaio cometa e micronúcleo, respectivamente. Este grupo de indivíduos foi comparado a um grupo de referência similar entre os habitantes do município de Santo Antônio da Patrulha (RS), caracterizado como fora das principais áreas industriais do Estado. Não houve diferença entre a freqüência de células micronucleadas entre os grupos. No entanto, o ensaio cometa se mostrou sensível na detecção de dano ao DNA em indivíduos do grupo exposto. Nenhum dos fatores com possibilidade de interferência no parâmetro avaliado (fumo, idade e radiação) mostraram associação com aumento de dano detectado pelo ensaio cometa. Os ensaios biológicos utilizados no diagnóstico ambiental e no biomonitoramento da população foram ferramentas úteis na avaliação de áreas influenciadas por atividades humanas. Assim, o ensaio Salmonella/microssoma além de fornecer informações sobre os efeitos biológicos resultantes das misturas presentes no ambiente, também indicou as classes dos compostos e sua contribuição ao efeito observado. Já o ensaio do cometa foi indicativo importante no biomonitoramento da exposição humana à mistura de agentes genotóxicos ambientais. Esses resultados indicam que os atuais parâmetros de qualidade do ar não são suficientes para evitar efeitos adversos ao ambiente e à saúde humana. / Industrial processes use and generate a variety of compounds that are liberated and dispersed in the environment. Most of those substances, many recently synthesized, still do not have the understanding and control they deserve, which can cause several damages to the environment and human health, and the populations surrounding the emission sources are the first to be exposed. In this way, any evaluation estimating the potential effect of a mixture of substances to a particular population require an extensive multi-disciplinary approach. The present study had as objective to evaluate, through genetic biomarkers, the presence of mutagenic activity in the airborne particulate matter as an exposure marker and environmental diagnosis in areas under influence of petrochemical industry, associating the human biomonitoring in urban population exposed to industrial activities. Airborne particulate matter samples were evaluated through Salmonella/microsome assay. Samples from areas receiving atmospheric emissions from a petrochemical complex (Triunfo, RS), an oil refinery (Esteio, RS) and an urban area (Porto Alegre, RS) were evaluated. All studied areas showed positive responses for mutagenicity, indicating that direct and indirect-acting mutagens were present in airborne particulate matter. Also, the mutagenic responses indicate the participation of nitrocompounds, like nitroarenes, hydroxylamines, nitro-PAHs and aromatic amines in the total mutagenicity. Samples of blood and buccal mucosa, from males residing and/or working downwind from an oil refinery, were evaluated in singlecell gel electrophoresis assay (comet assay) and micronucleus (MN) assay, respectively. This studied group was compared to males from another town (Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil) situated in an urban area with restricted traffic and industrial influence, constituting the reference group. No difference in micronucleated cells frequencies was observed between groups. Comet assay was sensitive to detect DNA damage in subjects from exposed group. No association was found between possible confounding factors (tobacco smoking, age and radiation exposure) and increased DNA damage. Biological tests in monitoring and environmental diagnosis studies, in areas under influence of anthropogenic activities, were useful tools to screen which chemical genotoxic compound classes are present. It also indicates that the current air quality standards are not sufficient to avoid damage to the environment and human health.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver e aplicar um modelo de Análise de Risco Ecológico (ARE) com vistas a classificar os riscos associados às emissões atmosféricas em áreas industriais a partir da utilização do bioindicador vegetal Lolium multiflorum e da aplicação dos princípios de análise de risco ecológico utilizado em ambientes aquáticos e solos contaminados. O trabalho foi desenvolvido no período de janeiro de 2005 a abril de 2008 no entorno da refinaria de petróleo, Alberto Pasqualini, através de duas estações amostrais situadas nos municípios de Canoas (29°55'07" S 51°10'54" O) e Esteio (29°49'16" S 51°08'09" O), Rio Grande do Sul, Brasil que possuem redes de monitoramento químico e biológico das emissões de SO2. O modelo utilizado associou as informações provenientes do efeito dos estressores, oriundos das emissões atmosféricas de compostos de enxofre, nos receptores, ou seja, o tecido do bioindicador vegetal que tende a acumular poluentes, como o enxofre, na sua parte aérea. Foram avaliados os seguintes parâmetros nos bioindicadores vegetais: concentração de enxofre acumulado nas plantas, teor de clorofila α e ganho de biomassa, classificados neste estudo como variáveis respostas. Estas foram integradas aos dados de concentração de SO2 da atmosfera, que deram origem as variáveis explicativas, unidade de potencial tóxico (UPT), unidade tóxica de exposição (UTE) e taxa de sulfatação. A partir dos dados de qualidade ambiental "guidelines" e dos histogramas de freqüência foram definidas as seguintes classes de risco: baixo, médio ou alto. A integração dos resultados obtidos das variáveis explicativas e de resposta foi realizada através de análise estatística multivariada de correspondência que demonstrou indícios de risco à vegetação do entorno da refinaria, quando estas foram submetidas a UPT maiores do que a unidade. Dos 39 meses de monitoramento, verificou-se que a estação amostral de Esteio apresentou 13% destes com valores de UPT situados na classe 3, classificação de risco alto. Na estação amostral de Canoas, 26% das UPT foram classificadas como de indícios de risco alto. Nas duas estações amostrais estudadas, foi possível medir o efeito da UPT nas variáveis biológicas, tais como aumento do acúmulo de enxofre na parte aérea das plantas, redução do teor de clorofila α e redução de ganho de biomassa. A partir do desenvolvimento deste modelo torna-se possível interpretar a significância dos riscos ecológicos associados a emissões atmosféricas industriais para toda a biota do entorno da área industrial. Este modelo servirá de base para a avaliação dos efeitos danosos da poluição atmosférica sobre a vegetação de localidades industriais com características semelhantes. / The objective of this work was to develop and apply a model Ecological Risk Analysis (ERA) to classify the risks related to the atmospheric emissions in industrial areas using the vegetable bioindicator Lolium multiflorum and the application of ecological risks analysis principles in aquatic atmospheres and contaminated soils. This work was starting from January, 2005 to March, 2008 around of Petroleum Refinery area, the name Alberto Pasqualini, in two fixed samples stations localized in Canoas (29°55'07" S 51°10'54" 0) and Esteio (29°49'16" S 51°08'09") cities, Rio Grande do Sul state, Brazil. These stations have chemical and biological SO2 emissions monitoring system. The proposed model for the ecologic risk evaluation associates the information from stressors' effects, which come from sulfur compounded gases emissions, at the receptors, that is, the vegetable bioindicator tissue accumulates pollutants (as sulfur) in the plants aerial parts. It was evaluated the following vegetable bioindicators parameters; sulfur concentration accumulated in the plants, chlorophyll a and biomass increased, classified in the study as "answers data". These "answers data" were linked to the SO2 atmosphere concentration, which generate the "consequence data"; Toxic Potential Unit (TPU), Exposure Toxic Unit (ETU) and total sulfation. Based on the environmental quality data "guidelines" and the histograms of frequency it was possible to define the following risks categories: low, medium or high. The integration between the "consequence data" and "answers data" was made using the statistics correspondence multiple variable analysis that demonstrate indications of risks for the vegetation localized around the refinery, when it was exposed an TPU higher than the unit. During the 39 months of monitoring, the Esteio sample station presented 13% of TPU values in the category 3 or high risk. In the Canoas sample station, 26% of the TPU were classified as the high risk. In these two fixed samples stations it was possible measure of TPU effects in the biological variable, as sulfur accumulation in the plants aerial parts, chlorophyll "a" reduction and biomass reduction. Based of this model analysis it will be possible to evaluate the ecological risks significance linked with industrial atmospheric emissions for all biota around the industrial area of study. This model will support others studies on dangerous effects over vegetable around industrial plants that are in similar conditions.