Os modelos de dispersão de ar têm sido utilizados amplamente para investigação de padrões de dispersão, comportamento de emissões, estimativas de potenciais riscos a saúde humana, elaboração de propostas de gerenciamento ambiental e, também, na previsão de impacto da qualidade do ar. Alguns modelos, homologados por agência de regulação de alguns países ou comunidades, servem de base para as análises de risco com auxílio de simulação. Somente após este tipo de análise uma unidade fabril terá direito à sua instalação e operação nestes países. Nesta dissertação, serão abordados os principais poluentes presentes em uma indústria petroquímica básica, uma revisão sobre os principais tipos de modelos existentes no mercado e um estudo de caso será realizado empregando os modelos AERMOD e OZIPR/SAPRC. A indústria petroquímica básica a servir de modelo será o Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro, que deverá ser instalado no município de Itaboraí e com operação prevista para o ano de 2012. De acordo com as simulações realizadas neste trabalho, o poluente NOx apresentou os resultados mais críticos violando em algumas áreas os padrões primários e secundários de emissão. Diante deste fato, o ozônio se tornou um poluente secundário importante a ser analisado. E para sua simulação, premissas tiveram que ser tomadas, devido a ausência de dados, criando cenários que apresentaram resultados díspares: Ora violando os limites, ora se mantendo abaixo deles. Apesar disso, estes cenários apontaram a mesma solução para minimizar esta formação de ozônio: controlar as emissões de compostos orgânicos voláteis. / Air dispersion models have been widely used to investigate patterns of air dispersal, to predict emissions behavior, to estimate potential risks to human health, to develop environmental management procedures and also to evaluate the impact of air quality on the dispersion. Some models, approved by regulatory agencies, work as a simulation tool for risk analysis purposes because in some countries only by performing a risk analysis like such an industrial facility is allowed to be constructed and to operate. This dissertation will relate the main pollutants produced by a petrochemical facility, a review of the main ar dispersion models available in the market and will present an air dispersion study case in a petrochemical facility considering the usage of AERMOD and OZIPR / SAPRC dispersion models. The petrochemical facility considered as a basic model will be the Petrochemical Complex of Rio de Janeiro, which should be installed in Itaboraí, which start up is planned for the year of 2012. According to the simulations in this work, the pollutant NOx presented the more critical results violating primary and secondary limits in some areas. Given this fact, ozone has become an important secondary pollutant to be analyzed. To make it simulation became possible, assumptions had to be taken due to lack of data to create scenarios that resulted sometimes legal limits violation, another times no violation. Nevertheless, these scenarios pointed to the same solution to minimize this formation of ozone: control volatile organic compounds emissions

O estudo avaliou a efetividade de um sistema para tratamento de soluções aquosas contendo poluentes orgânicos emergentes (POE), denominados interferentes endócrinos (IE). Baseado nos processos oxidativos avançados (POA), empregando ozônio, radiação UV, peróxido de hidrogênio e variação de pH, o estudo possibilitou determinar a relação ideal oxidante/poluentes e o custo/benefício dos tratamentos com melhores desempenhos, de degradação do padrão contendo hormônios 17?-estradiol (E2) e 17?-etinilestradiol (EE2), e outra contendo atrazina (ATZ). Para os estudos, foi utilizado um planejamento fatorial 23, para identificar as melhores opções de degradação. Os tratamentos iniciaram com soluções em concentrações de 600 ?g L-1 de ATZ, em quadruplicatas, por períodos de até 10 minutos. Posteriormente a avaliação dos melhores tratamentos, foi estudada a cinética de mineralização de soluções a 5 mg L-1 de ATZ, em até 90 min. A concentração de estudo adotada para os hormônios foi de 1 mg L-1. A determinação da ATZ e dos hormônios (E2 e EE2) foi realizada por cromatografia em fase líquida (CLAE), utilizando a extração em fase sólida (EFS) quando necessário. Para o estudo foram construídos dois sistemas de tratamento paralelamente acoplados (S1 - escala laboratorial e S2 - escala piloto), com os respectivos volumes de 0,43 L e 20 L. O S2 possibilitou a avaliação da degradação e/ ou mineralização do fenol em solução a 50 mg L-1, porém em escala 60 vezes superior ao S1. As eficiências das mineralizações da ATZ e do fenol, foram avaliadas pela análise de Carbono Orgânico Total (COT). As condições experimentais pré-estabelecidas foram: (i) UV-C 254 nm, variando entre 0, 16 e 32 W; (ii) H2O2 entre 0, 50 e 100% do total teórico necessário para mineralização dos poluentes; (iii) O3 (4,6 g h-1) e (iv) pH 7; 9 e 11, previamente aplicadas às soluções estoque de ATZ. Após avaliação da melhor combinação para degradação, optou-se por trabalhar, nos demais estudos, apenas com soluções em pH 11,0. Na última etapa deste estudo, foram desenvolvidos dois métodos (direto e indireto) para avaliar a geração do gás ozônio em tempo real, possibilitando também realizar a medição do consumo de O3 durante os estudos. Para avaliar a eficiência dos métodos, os resultados analíticos foram convertidos em % de degradação ou mineralização e os custos dos tratamentos foram estimados. Comprovando a viabilidade desta proposta, resultados envolvendo o tratamento de solução padrão de atrazina (600 ?g L-1) apresentaram, nas melhores condições (pH 11, 30 mg L-1 de H2O2 e 4,6 g L-1 de O3), eficiência igual ou superior a 95% (<LQ) na degradação do herbicida, em apenas 2,5 minutos de tratamento e posteriormente soluções a 5 mg L-1, apresentando até 100% de mineralização em 90 minutos. Quanto aos hormônios foram obtidos poucos resultados acima do LD do equipamento, porém todos ficaram abaixo do LQ (50 ?g L-1). Quanto ao fenol (50 mg L-1), estudado no sistema piloto (S2), atingiu-se até 80% de mineralização em 24 horas e 100% de degradação. Os resultados obtidos demonstram que os sistemas apresentaram excelente eficácia conforme esperado / The study evaluated the effectiveness of a system for treatment of aqueous solutions containing emerging organic pollutants (EOP), called endocrine disruptors (ED). Based on advanced oxidation processes (AOP) using ozone, UV radiation, hydrogen peroxide and pH variation. This study allowed the determination of the ideal oxidant/pollutants ratio and the cost/benefit of treatments with better performance, regarding the degradation of the pattern containing hormones 17?-estradiol (E2) and 17?-ethinylestradiol (EE2), and another containing atrazine (ATZ). A 23 factorial design was used in the study to identify the best options for degradation. The treatments were started with solutions at concentrations of 600 ?g L-1 ATZ, in quadruplicate, for periods up to 10 min. Subsequently to the best treatment evaluation; the degradation of 5 mg L-1 ATZ solutions was evaluated, within 90 min. The adopted study concentration of the hormones was 0,05 mg L- 1 and 1,0 mg L- 1. The determination of the ATZ and hormones (E2 and EE2) was performed by liquid chromatography (HPLC) using solid phase extraction (SPE) when necessary. For this study, two parallel coupled processing systems were constructed (S1 - Laboratory scale and S2 - pilot scale) with the respective volumes of 0.43 L and 20 L. S2 system was developed to enable evaluation of the degradation of an already known substance, 50 mg L-1 phenol solution, but on a scale 60 times greater than S1. The efficiency of ATZ and phenol mineralization was evaluated by Total Organic Carbon (TOC). The pre-established experimental conditions were: (i) 254 nm UV-C, varying among 0, 16 and 32 W, (ii) H2O2 among 0, 50 and 100% of the theoretical value needed to complete mineralization of the pollutant, (iii) O3 (4,6 g h-1) and (iv) pH 7; 9 and 11 previously applied to all stock solutions. After assessing the best combination for degradation, it was chosen to work in the other experiments only solutions with pH 11.0. In the last stage of the study, two methods (an electric and a spectrophotometric) were developed to assess the ozone gas generation in real time and also allowing the measurement of O3 consumption during the studies. To evaluate the efficiency of the methods, analytical results were converted to % degradation or mineralization and treatment costs were estimated. Proving the feasibility of this proposal, preliminary results involving the treatment of atrazine standard solution (600 ?g L-1) had, in the best conditions (pH 11, 30 mg L-1 of H2O2 and 4,6 g L-1 of O3), efficiency equal or superior to 95% (<LQ) in degradation of the herbicide in just 2.5 minutes of treatment and then 5 mg L-1 solutions had 100% mineralization in 90 minutes. To hormones, few results above the DL of the equipment were obtained, but all were below the QL of the equipment (50 mg L-1). When phenol (50 mg L-1) was studied in the pilot system it reached up to 80% of mineralization within 24 hours. The obtained results shown that the systems developed reached high efficiency for treating the pollutants

O ozônio (O3) é um dos poluentes que representa grande preocupação em termos de qualidade do ar na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). No ano de 2012 foram observados 98 dias de ultrapassagens do padrão horário da qualidade do ar para este poluente na RMSP. A exposição aos poluentes atmosféricos como O3 e outros está associada ao prejuízo da saúde respiratória. O enfoque deste estudo é determinar os principais Compostos Orgânicos Voláteis (COV) precursores de O3 para auxiliar no controle deste poluente. Neste trabalho foram realizadas 78 amostragens durante a semana de hidrocarbonetos no ano de 2006 e 66 amostragens de hidrocarbonetos, 62 de aldeídos e 42 de etanol durante o ano de 2011/2012, 7:00 h às 9:00 h, na estação CETESB IPEN/USP. Medidas de COV também foram realizadas no ano de 2006 e 2008, na Estação CETESB Cerqueira César. Adicionalmente, foram efetuados testes de emissões veiculares durante o ano de 2009 de 5 veículos a diesel, 3 a etanol, 2 a gasolina C e 1 motocicleta. O modelo de trajetórias OZIPR foi utilizado para determinar os principais precursores de O3. Durante o ano de 2011/2012, na Estação CETESB IPEN/USP, a classe de aldeídos representou 35,3% dos COV analisados em concentração na atmosfera, seguido pelo etanol 22,6%, compostos aromáticos 15,7%, alcanos 13,5%, cetonas 6,8%, alcenos 6,0% e alcadienos < 0,1%. Considerando a concentração dos compostos e sua reatividade, as simulações executadas com o modelo OZIPR mostraram que o acetaldeído contribuiu com 61,2% da formação do O3 na atmosfera da RMSP no ano de 2011/2012. Dos COV analisados, a classe dos aldeídos contribui com 74% da produção de O3, aromáticos 14,5%, alcenos 10,2%, alcanos 1,3% e alcadienos (isopreno) 0,03%. O estudo de emissão veicular mostrou que 39% dos aldeídos foram provenientes de veículos a etanol, 28% a diesel, 26% a gasolina C e 7% de motocicletas. As emissões dos COV por veículos a gasolina contribuíram com 44% da formação de O3, a diesel 22%, a etanol 19% e motocicletas 15%. / Ozone (O3) is a pollutant that represents great concern in terms of air quality in the metropolitan area of São Paulo (MASP). In 2012 were observed 98 days of exceedances of the standard time air quality for this pollutant in the MASP. Exposure to air pollutants such as O3 and others is associated with the injury of respiratory health. The focus of this study is to determine the main Volatile Organic Compounds (VOCs) precursors of O3 to auxiliary in control this pollutant. In this work were made 78 samples during the week of hydrocarbons in 2006 and 66 samples of hydrocarbons, 62 of aldehydes and 42 of ethanol during the year 2011/2012, 7:00 am to 9:00 am, at the CETESB IPEN/USP station. Measurements of VOCs also were realized in 2006 and 2008, in the CETESB Cerqueira Cesar station. Additionally, were performed tests vehicle emissions during the year 2009 of 5 diesel vehicles, 3 ethanol, 2 gasool and 1 motorcycle. The OZIPR trajectory model was used to determine the main O3 precursors. During the year 2011/2012, in the CETESB IPEN/USP station the class of aldehydes represented 35.3% of VOCs analyzed in concentration in the atmosphere, followed by ethanol 22.6%, aromatics 15.7%, alkanes 13.5%, ketones 6.8%, alkenes 6.0% and alkadienes <0.1%. Considering the concentration of the compounds and their reactivity, the simulations executed with the model showed that acetaldehyde OZIPR contributed with 61.2% to the formation of O3 in the atmosphere of MASP in the year 2011/2012. VOCs analyzed, the class of aldehydes contributed with 74% of the production of O3, aromatics 14.5%, alkenes 10.2%, alkanes 1.3% and alkadienes (isoprene) 0.03%. The study of vehicular emission showed that 39% of aldehydes were obtained from ethanol vehicles, 28% diesel, 26% gasoline and 7% of motorcycles. Emissions of VOCs by gasoline vehicles contributed with 44% of the formation of O3, diesel 22%, ethanol 19% and motorcycles gasoline 15%.

Introdução. O estudo e compreensão dos efeitos da poluição atmosférica podem contribuir para o planejamento de estratégias de controle de emissões de poluentes e na tomada de decisões em relação à saúde pública. Modelos de previsão da poluição do ar são importantes, na medida em que podem antecipar precauções e providências de ações públicas. Objetivo. Elaborar e analisar modelos de previsão do ozônio troposférico para a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Métodos. Foram ajustados modelos de previsão de ozônio utilizando redes neurais artificiais (RNAs), denominadas técnicas de inteligência artificial. Os dados de entrada do modelo foram os meteorológicos, obtidos do CPTEC - Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos e do INMET - Instituto Nacional de Meteorologia e os dados do poluente ozônio monitorados pela CETESB - Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Foram considerados, para o ozônio, o padrão nacional de qualidade do ar (1 hora) e o padrão estadual de qualidade do ar (8 horas). Os dados foram distribuídos entre as médias do período da manhã (07h às 12h) e as médias do período da tarde (13h às 18h), obtendo-se como saída as concentrações máximas de ozônio para o período da tarde. O período analisado foi de 2008 a 2014. Resultados. Foram realizados 311 testes distribuídos de acordo com o padrão de qualidade do ar do ozônio (O3-1h ou O3-8h) e a origem dos dados meteorológicos (CPTEC ou INMET). Os valores de ozônio observados e estimados mostraram-se muito bem correlacionados. Para os ajustes usando o banco de dados do CPTEC, os melhores resultados das estatísticas de verificação para O3-1h foram: A=90 por cento ; B=0,41; FAR=47 por cento ; POD=22 por cento ; r=0,60. Sendo A a porcentagem de acertos nas previsões de eventos e não eventos; B indica, na média, se as previsões estão subestimadas ou superestimadas; FAR é a porcentagem de concentrações que foram previstas altas e que não ocorreram; POD é a capacidade de prever altas concentrações ( por cento ) e r é o coeficiente de correlação entre o valor observado e o valor estimado. Para O3-8h: A=96 por cento ; B=0,1; FAR=14 por cento ; POD=6,5 por cento ; r=0,72. Considerando-se o banco de dados do INMET, os melhores resultados para O3-1h foram: A=93 por cento ; B=0,54; FAR=29 por cento ; POD=38 por cento , r=0,84. Para O3-8h: A=95 por cento ; B=0,76; FAR=47 por cento ; POD=40 por cento ; r=0,85. As variáveis temperatura e vento meridional foram as mais importantes nos modelos. Conclusões. No geral, os modelos simulados com os dados meteorológicos do INMET apresentaram melhores resultados que os apresentados pelos dados do CPTEC, tanto para O3-1h, quanto para O3-8h. O modelo simulado com os dados do INMET, considerando O3-8h, apresentou melhor previsibilidade. Os modelos ajustados por redes neurais mostraram-se como boas alternativas de instrumentos para prever a concentração de ozônio na RMSP. / Introduction. The study and understanding of the effects of air pollution can contribute to the planning of pollutant emission control strategies and decision-making in relation to public health. Air pollution forecasting models are important, as they can anticipate precautions and actions of public action. Objetive. Develop and analyze tropospheric ozone forecasting models for the São Paulo Metropolitan Area (SPMA). Methods. Ozone forecasting models were adjusted using artificial neural networks (ANNs), called artificial intelligence techniques. The model input data were the weather, obtained from CPTEC - Weather and Climate Studies Prediction Center and INMET - National Meteorology Institute and the pollutant ozone data monitored by CETESB - São Paulo State Environmental Company. Were considered for ozone, the national standard of air quality (1 hour) and the state standard of air quality (8 hours). Data were distributed among the averages of the morning (07h to 12h) and the average of the afternoon (13h to 18h), obtaining as output the maximum concentrations of ozone to the afternoon. The study period was from 2008 to 2014. Results. Were conducted 311 tests distributed according to the standard of ozone air quality (O3-1h or O3-8h) and the source of meteorological data (CPTEC or INMET). The observed and estimated ozone values were shown to be very well correlated. For the settings using the CPTEC database, the best results of the verification statistics for O3-1h were: A= 90 per cent ; B=0.41; FAR=47 per cent ; POD=22 per cent ; r=0.60. Where A is the percentage of correct answers of forecasts in the events and not events; B indicates, on average, if the predictions are underestimated or overestimated; FAR is the percentage concentrations that were predicted high and that did not occur; POD is the ability to predict high concentrations ( per cent ) and r is the correlation coefficient between the observed value and the estimated value. To O3-8h: A=96 per cent ; B=0.1; FAR=14 per cent ; POD=6.5 per cent ; r=0.72. Considering the INMET database, the best results for O3-1h were: A=93 per cent ; B=0.54; FAR=29 per cent ; POD=38 per cent , r=0.84. To O3-8h: A=95 per cent ; B=0.76; FAR=47 per cent ; POD=40 per cent ; r=0.85. The variables temperature and meridional wind were the most importante in the models. Conclusions. Overall, the simulated models with meteorological INMET data showed better results than those presented by the CPTEC data for both O3-1h, and for O3-8h. The simulated model with INMET data, considering O3-8h, presented better predictability. The models adjusted by neural networks showed up as good instruments to predict the ozone concentration in the SPMA.

Objetivo. Demonstrar que a ocorrência de episódios críticos de poluição por ozônio na região de Cubatão-Centro é influenciada pelo aporte externo de poluentes, que participam dos processos físico-químicos de formação e remoção de reagentes fotoquímicos na atmosfera. Métodos. O estudo envolveu a obtenção e o tratamento de dados meteorológicos e de concentrações de poluentes fornecidos pela rede de monitoramento da qualidade do ar, bem como a realização de campanhas de amostragem passiva de ozônio (O ) e ativa de COVs, aldeídos e etanol na atmosfera da região. A amostragem de O VI 3 foi realizada com amostradores tipo Ogawa® e as concentrações foram determinadas por cromatografia iônica, com detecção por condutividade elétrica. Na amostragem de COVs foram utilizados tubos de aço contendo o adsorvente Tenax-GR, e a quantificação das amostras foi realizada por cromatografia gasosa e espectrometria de massas. A amostragem de aldeídos foi realizada com cartuchos de sílica gel revestido com 2,4 DNPH, e a quantificação realizada por cromatografia liquida de alta performance, com detector ultravioleta (UV/VIS). A amostragem de etanol foi realizada com cartuchos revestidos de florisil, e a quantificação realizada por flame ionization detector. O transporte de massas de ar foi analisado com base em backward trajectories, calculadas pelo modelo STILT. A interpretação dos dados foi realizada por estatística descritiva, boxplot, análise de correlação e análise multivariada (clusters). Resultados. A maioria dos episódios de ultrapassagem do PQAr de ozônio ocorreu no verão, entre 15h e 16h, com ventos predominantes de S/SE e velocidades superiores a 2,5m/s, típicos de períodos diurnos (brisa marítima). As espécies orgânicas precursoras de ozônio mais importantes foram: formaldeído, acetaldeído, tolueno, 1,2,3-trimetilbenzeno, m-xileno, etanol, oxileno, etilbenzeno, 1,3,5-trimetilbenzeno e benzeno. A retrotrajetória das massas de ar que chegam à Cubatão-Centro comprovou a influência de emissões exógenas. Os resultados obtidos na circulação de mesoescala, simulada pelo modelo BRAMS, concordam com os resultados obtidos por JAESCHKE (1997), onde apenas uma parcela da concentração média de poluentes de Cubatão-Centro era oriunda de fontes locais, sendo o restante decorrente do transporte de massas, com ocorrência de elevadas concentrações de poluentes com fluxo de direção norte-noedeste (brisa terrestre) e sul-sudeste (brisa marítima) / Objective. Demonstrate that critical episode occurrences of air pollution are influenced by external input of pollutants that participate in the processes of atmospheric photochemical reagent formation and removal. Methods. The study involved meteorological data collection and processing of pollutant concentration data gathered by the air quality monitoring network. Campaigns of passive sampling of O and active sampling of VOCs, aldehydes and ethanol in the atmosphere of the region were also performed. The O 3 sampling was conducted with the Ogawa ® type samplers and the concentrations were determined by ion chromatography with electrical conductivity detector. VOCs sampling was performed using steel tubes containing Tenax GR adsorbent, and quantification was done by gas chromatography and mass spectrometry. Aldehyde sampling was performed with silica gel cartridges coated with 2,4 DNPH and quantification done by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) with ultraviolet detector (UV / VIS). Ethanol sampling was performed with florisil coated cartridges and quantification by flame ionization detector. The transport of air masses was analyzed based on Backward trajectories calculated by the model STILT. Interpretation of the data was performed using descriptive statistics, boxplots, correlation analysis and multivariate analysis (clusters). Results. Most episodes of Ozone exceeding Air Quality Standards occurred in the summer, between 15h and 16h, with prevailing winds from S / SE and with velocities greater than 2.5 ms -1 , typical of day periods (sea breeze). Major ozone precursor organic species are: formaldehyde, acetaldehyde, toluene, 1,2,3-trimethylbenzene, m-xylene, ethanol, xylene, ethylbenzene, 1,3,5trimethylbenzene and benzene. The retro trajectory of air masses arriving at Cubatão-Center proved the influence of exogenous emissions. Results in the mesoscale circulation given by model simulation by BRAMS, agree with the results obtained by JAESCHKE (1997), showing that only a portion of the average concentration of pollutants Cubatão-Centro was due to local sources, with the rest resulting from the transport of masses, with the occurrence of high concentrations of pollutants resulting when flow directions are from NW (land breeze) and SE (sea breeze).

A busca contínua por tecnologias de esterilização a baixa temperatura deve-se à necessidade de adequação dos agentes esterilizantes às características físicoquímicas dos produtos, à conveniência de maior rapidez no processamento, além dos apelos ambientais, em comparação, por exemplo, com o método de esterilização por óxido de etileno. Desta forma surgiu interesse pelo ozônio (O3), o qual pode ser considerado o mais potente germicida natural que existe, sendo capaz de eliminar microrganimos (na forma vegetativa e esporulada) com alta eficiência e rapidez, graças a sua atividade altamente oxidante. O presente trabalho teve por objetivo proceder estudos para a determinação de parâmetros para o processo de esterilização empregando ozônio, além de avaliar a eficácia do agente esterilizante em questão. O processo de esterilização foi desafiado com esporos de Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953 o qual se caracteriza frente as mesmas com elevada resistência. A eficácia esterilizante do ozônio foi avaliada através de carreadores inoculados com 106 do esporo, introduzidos em seringas de 3 mL e tubos com diferentes comprimentos e diâmetros, simulando produtos médico hospitalares. Tais dispositivos foram submetidos a meio ciclo e ciclo completo do processo de esterilização por ozônio. A validação do processo foi comprovada através dos resultados satisfatórios para meio ciclo, obtidos com os testes efetuados. Desta forma, foi possível constatar a eficácia do processo de esterilização por ozônio. Adicionalmente, foram objeto de investigação materiais termossensíveis distintos obtidos de produtos médico-hospitalares, a fim de estudar a influência do ozônio sobre as características intrínsecas desses materiais. As amostras foram submetidas ao ciclo completo de esterilização e analisadas pelo teste de citotoxicidade in vitro e avaliação da superfície dos materiais por espectrofotometria com transformadas de Fourier com acessório de refletância atenuada (ATR-FTIR) para esclarecer eventuais efeitos do processo sobre a biocompatibilidade das mesmas. Embora os materiais estudados não demonstraram efeito citotóxico após serem submetidos à esterilização por ozônio, a superfície do derivado de polietileno (PE) demonstrou uma banda de oxidação em consequência da ação do agente esterilizante. / Ozone (O3) can be considered the most potent natural germicide against microorganisms (in vegetative and spore forms) with high efficiency and speed, because of its highly oxidizing activity. Despite this, there are a few studies describing the application of ozone as a sterilizing agent of medical devices. The aim of this paper was to describe the development and validation of a sterilization cycle applied to medical devices. The sterilization process was challenged with Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953 spores, which have shown great resistance. The sterilizing effect of ozone was measured using carriers inoculated with 106 spores, introduced into a 3 mL syringe and lumens of tubes of different sizes and diameters simulating hospital medical products, which have undergone a half-cycle or complete cycle. The validation process was confirmed by the satisfactory results for the half cycle, which indicate an appropriate sterility assurance level. Thus, one can consider the ozone sterilization process effective for medical devices. On the other hand, there was a need to evaluate the safety of ozone sterilization in terms of medical device materials in order to clarify the influence of ozone on the intrinsic characteristics of these materials. The samples were submitted to the complete cycle of sterilization and analysis by the \"in vitro\" cytotoxicity test and evaluation of the surface of the materials using ATR-FTIR spectrometry to clarify eventual of the process on a biocompatibility. Although the materials studied did not demonstrate a cytotoxic effect after being subjected to ozone sterilization, the surface of the polyethylene (PE) derivative demonstrated an oxidation band as a consequence of the action of the sterilizing agent.

A aplicação de ozônio pode ser usada como uma alternativa no tratamento de inúmeras patologias. O objetivo é interferir positivamente na reparação tecidual e na anti-sepsia de injúrias, uma vez que o ozônio é um potente agente antimicrobiano e possui a capacidade de estimular a circulação sanguínea e a resposta imunomodulatória. Tais características justificam o interesse da sua aplicação na Medicina e na Odontologia. Quando em contato com fluidos orgânicos, o ozônio age como um oxidante gerando a formação de moléculas reativas do oxigênio e produtos de lipídeos oxidantes que influenciam em eventos bioquímicos do metabolismo celular. A proposição deste estudo foi avaliar a aplicação do ozônio diluído em água no processo de reparação óssea através de análise morfológica e imunoistoquimica em modelo animal. Nossos resultados mostraram que a irrigação da ferida cirúrgica com ozônio diluído em água ocasionou atraso na reparação e que este era mais exuberante no início do processo. / The ozone therapy can be used as an alternative for the treatment of numerous diseases. The goal is to positively affect tissue repair and antisepsis as ozone is a potent antimicrobial agent and has the ability to stimulate blood circulation and immunomodulatory response. These characteristics justify the interest of its application in Medicine and Dentistry. When in contact with body fluids, ozone acts as an oxidant generating reactive oxygen molecules and oxidative products of lipids influencing biochemical events of cellular metabolism. Therefore, the purpose of this study was to evaluate, in an animal model, the effect of ozone application during the bone wound healing process. These analyses were performed by the study of bone cells morphology and immunohistochemical expression of bone matrix proteins. Our results showed that the use of ozone diluted in water for irrigation caused a delay in early stages of bone repair. This delay was more prominent in the first phase of the bone wound healing.

Alguns relatos encontrados na literatura sobre as propriedades da molécula de ozônio de interferir de maneira favorável na reparação de tecidos e da sua ação antimicrobiana têm fundamentado emprego do ozônio com fins terapêuticos no tratamento de diversas doenças. Nenhuma pesquisa ainda conseguiu comprovar, por meio de estudos padronizados, os efeitos terapêuticos sobre os processos de reparação óssea desta molécula triatômica de oxigênio quando diluído em água. Nesta investigação foram avaliados os aspectos histomorfológicos e histomorfométricos do processo de reparo tecidual ósseo após a irrigação com 100mL de 4ppm de ozônio diluído em água Milli-Q® durante a perfuração de feridas monocorticais padronizadas, realizadas por meio de broca trefina (2mm), após 7, 14 e 21 dias, em fêmures de ratos Wistar induzidos e não induzidos ao diabetes por injeção intraperitoneal de Estreptozotocina (STZ- Sigma®). Nos grupos controles as feridas foram irrigadas com de 100mL de água Milli-Q® pura. Os resultados histomorfológicos revelaram que os animais diabéticos que receberam o ozônio apresentaram intensa hemorragia, maior proliferação de vasos sanguíneos e trabeculado ósseo imaturo quando comparados aos animais diabéticos não submetidos à aplicação de ozônio em todos os períodos avaliados. Os animais não diabéticos que receberam ozônio apresentaram intenso infiltrado inflamatório e maior proliferação de vasos sanguíneos quando comparados aos animais do grupo controle. Comparativamente as feridas nos animais que receberam a irrigação por meio de água ozonizada mostraram maior proliferação de vasos sanguíneos e trabéculas ósseas mais imaturas quando comparados aos animais dos grupos que não receberam ozônio. A avaliação histomorfométrica mostrou as médias percentuais de trabéculas ósseas neoformadas. O estudo estatístico, entre os grupos de animais diabéticos e não diabéticos, não apresentou resultados estatisticamente significantes (7 dias, P=0,362; 14 dias, P=0,54; 21 dias, P=0,351) nos períodos de 7, 14 e 21 dias pós-operatórios. A comparação entre o grupo de animais não diabéticos que receberam e não receberam o ozônio, 21 dias pós-operatórios mostrou resultados estatisticamente significantes (P=0,034) confirmando um retardo no processo de maturação das trabéculas. Os resultados desta pesquisa sugerem que a irrigação de feridas ósseas de animais induzidos e não induzidos ao diabetes empregando solução de 4ppm de ozônio diluídos em água Milli-Q® foram capazes de estimular a proliferação de vasos sanguíneos durante a fase inflamatória da reparação tecidual, sem produzir efeitos tóxicos ou prejudiciais, mas não mostrou benefícios na neoformação de trabéculas ósseas em animais diabéticos. / Some accounts in the medical literature about ozones molecule properties to favorably interfere with tissue repair and its antimicrobial action have based the therapeutic usage of ozone to treat several diseases. No standardized investigation yet succeeded to establish the therapeutic effects over bone repair process of this triatomic molecule of the oxygen when diluted in pure water. In this investigation we evaluated the histomorphological aspects of bone tissue repair process after irrigation with 100 ml of the 4 ppm of the ozone dissolved in Milli-Q ® during drilling of the standardized monocortical wounds performed through trephine drill (2mm), after 7, 14 and 21 days in femurs of rats induced and not induced to diabetes by intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ, Sigma®). The wounds of the control groups were irrigated with 100ml of Milli-Q®. The histomorphological evaluation revealed that the diabetic animals that received ozone showed intense hemorrhage, increased proliferation of blood vessels and immature bone trabeculae when compared with diabetic animals not submitted to the application of ozone in all evaluated periods. The non-diabetic animals that received ozone presented intense inflammatory infiltrate and increased proliferation of blood vessels compared to the control group. Comparatively wounds of the animals that received irrigation through ozonized water showed higher proliferation of blood vessels and bone trabeculae more immature when compared to groups that did not receive ozone. Histomorphometric of bone trabeculae development, comparatively in wounds of diabetic and non diabetic animals showed no statistically significant results (7 days, P=0,362; 14 days, P=0,54; 21 days, P=0,351) . The comparison of bone trabeculae development between wounds in the group of non-diabetic animals that received and did not receive ozone, 21 days postoperatively showed statistically significant (P = 0.034). These results suggests that the irrigation of bone wounds of animals induced and not induced to diabetes with 4 ppm of ozone diluted in Milli-Q® were capable to stimulate the proliferation of blood vessels during the inflammatory phase of tissue repair without producing toxic or detrimental effects but did not improve bone trabeculae development when a diabetes state is present.

Introdução. O estudo e compreensão dos efeitos da poluição atmosférica podem contribuir para o planejamento de estratégias de controle de emissões de poluentes e na tomada de decisões em relação à saúde pública. Modelos de previsão da poluição do ar são importantes, na medida em que podem antecipar precauções e providências de ações públicas. Objetivo. Elaborar e analisar modelos de previsão do ozônio troposférico para a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Métodos. Foram ajustados modelos de previsão de ozônio utilizando redes neurais artificiais (RNAs), denominadas técnicas de inteligência artificial. Os dados de entrada do modelo foram os meteorológicos, obtidos do CPTEC - Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos e do INMET - Instituto Nacional de Meteorologia e os dados do poluente ozônio monitorados pela CETESB - Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Foram considerados, para o ozônio, o padrão nacional de qualidade do ar (1 hora) e o padrão estadual de qualidade do ar (8 horas). Os dados foram distribuídos entre as médias do período da manhã (07h às 12h) e as médias do período da tarde (13h às 18h), obtendo-se como saída as concentrações máximas de ozônio para o período da tarde. O período analisado foi de 2008 a 2014. Resultados. Foram realizados 311 testes distribuídos de acordo com o padrão de qualidade do ar do ozônio (O3-1h ou O3-8h) e a origem dos dados meteorológicos (CPTEC ou INMET). Os valores de ozônio observados e estimados mostraram-se muito bem correlacionados. Para os ajustes usando o banco de dados do CPTEC, os melhores resultados das estatísticas de verificação para O3-1h foram: A=90 por cento ; B=0,41; FAR=47 por cento ; POD=22 por cento ; r=0,60. Sendo A a porcentagem de acertos nas previsões de eventos e não eventos; B indica, na média, se as previsões estão subestimadas ou superestimadas; FAR é a porcentagem de concentrações que foram previstas altas e que não ocorreram; POD é a capacidade de prever altas concentrações ( por cento ) e r é o coeficiente de correlação entre o valor observado e o valor estimado. Para O3-8h: A=96 por cento ; B=0,1; FAR=14 por cento ; POD=6,5 por cento ; r=0,72. Considerando-se o banco de dados do INMET, os melhores resultados para O3-1h foram: A=93 por cento ; B=0,54; FAR=29 por cento ; POD=38 por cento , r=0,84. Para O3-8h: A=95 por cento ; B=0,76; FAR=47 por cento ; POD=40 por cento ; r=0,85. As variáveis temperatura e vento meridional foram as mais importantes nos modelos. Conclusões. No geral, os modelos simulados com os dados meteorológicos do INMET apresentaram melhores resultados que os apresentados pelos dados do CPTEC, tanto para O3-1h, quanto para O3-8h. O modelo simulado com os dados do INMET, considerando O3-8h, apresentou melhor previsibilidade. Os modelos ajustados por redes neurais mostraram-se como boas alternativas de instrumentos para prever a concentração de ozônio na RMSP. / Introduction. The study and understanding of the effects of air pollution can contribute to the planning of pollutant emission control strategies and decision-making in relation to public health. Air pollution forecasting models are important, as they can anticipate precautions and actions of public action. Objetive. Develop and analyze tropospheric ozone forecasting models for the São Paulo Metropolitan Area (SPMA). Methods. Ozone forecasting models were adjusted using artificial neural networks (ANNs), called artificial intelligence techniques. The model input data were the weather, obtained from CPTEC - Weather and Climate Studies Prediction Center and INMET - National Meteorology Institute and the pollutant ozone data monitored by CETESB - São Paulo State Environmental Company. Were considered for ozone, the national standard of air quality (1 hour) and the state standard of air quality (8 hours). Data were distributed among the averages of the morning (07h to 12h) and the average of the afternoon (13h to 18h), obtaining as output the maximum concentrations of ozone to the afternoon. The study period was from 2008 to 2014. Results. Were conducted 311 tests distributed according to the standard of ozone air quality (O3-1h or O3-8h) and the source of meteorological data (CPTEC or INMET). The observed and estimated ozone values were shown to be very well correlated. For the settings using the CPTEC database, the best results of the verification statistics for O3-1h were: A= 90 per cent ; B=0.41; FAR=47 per cent ; POD=22 per cent ; r=0.60. Where A is the percentage of correct answers of forecasts in the events and not events; B indicates, on average, if the predictions are underestimated or overestimated; FAR is the percentage concentrations that were predicted high and that did not occur; POD is the ability to predict high concentrations ( per cent ) and r is the correlation coefficient between the observed value and the estimated value. To O3-8h: A=96 per cent ; B=0.1; FAR=14 per cent ; POD=6.5 per cent ; r=0.72. Considering the INMET database, the best results for O3-1h were: A=93 per cent ; B=0.54; FAR=29 per cent ; POD=38 per cent , r=0.84. To O3-8h: A=95 per cent ; B=0.76; FAR=47 per cent ; POD=40 per cent ; r=0.85. The variables temperature and meridional wind were the most importante in the models. Conclusions. Overall, the simulated models with meteorological INMET data showed better results than those presented by the CPTEC data for both O3-1h, and for O3-8h. The simulated model with INMET data, considering O3-8h, presented better predictability. The models adjusted by neural networks showed up as good instruments to predict the ozone concentration in the SPMA.

Esta pesquisa teve como objetivo estudar a hidrodinâmica, a transferência de massa e a inativação de microrganismos indicadores durante o processo de ozonização de esgoto sanitário tratado previamente em reator UASB. A pesquisa foi dividida em três grupos de ensaios, experimentos I, II e III, nos quais foram medidas as concentrações de bolhas de ozônio, os campos de velocidades instantâneos e médios, os diâmetros das bolhas de ozônio e realizados ensaios de desinfecção com ozônio para inativação de microrganismos indicadores - E. coli, colifagos e Clostridium perfringens - e remoção de DQO. Estes ensaios foram realizados tanto em batelada (experimento I e II) quanto em fluxo contínuo (experimento III), e as dosagens de ozônio aplicado foram de 10 e 20 mg/L e os tempos de contato de 5, 10, 15 e 20 minutos. As concentrações, velocidades e diâmetros das bolhas de ozônio foram proporcionais às vazões de ozônio aplicadas e variaram, respectivamente, de 0,23 a 5,26%, de 6,84 a 10,81 cm/s e de 0,260 a 1,781 mm. A quantidade de ozônio consumido variou entre 50,5% e 99,3%, em relação à dose de ozônio aplicado, e seu valor foi decrescente com o aumento da vazão de ozônio. Quanto à inativação dos microrganismos indicadores, C. perfringens apresentou-se como o mais resistente à ação bactericida do ozônio seguido por E. coli e colifagos. Foram inativados 1,7 log de C. perfringens (Ct = 80 mg.min/L); 6,1 log de E. coli (Ct = 133 mg.min/L); e 100% de colifagos (Ct = 38 mg.min/L). O controle das características de ensaios - dose e vazão aplicadas e tempo de contato -, bem como das características hidrodinâmicas das bolhas de ozônio podem otimizar o processo de ozonização de esgoto sanitário tornando-o atrativo técnica e economicamente. / This research had as objective study hydrodynamics, mass transfer and indicating microrganisms inativation during the ozonization process of sanitary sewer treated previously in UASB reactor. The research was divided in three groups of assays, experiment I, II e III, in which had been measured the concentrations, velocity and diameter of bubbles and carried through assays of disinfection with ozone for indicating microrganisms inativation - E. coli, coliphages and C. perfringens - and COD removal. These assays had been carried through in batch (experiment I and II) how much in continuous flow (experiment III), and the dosages of applied ozone had been of 10 and 20 mg/L and the times of contact of 5, 10, 15 and 20 minutes. The concentrations, velocity and diameters of ozone bubbles had been proportional to the applied ozone outflows and had varied, respectively, of 0,23 to 5,26%, of 6,84 to 10,81 cm/s and 0,26 to 1,781 mm. The amount of consumed ozone varied between 50,5 and 99,3%, in relation to the dosage of applied ozone, and its value was decreasing with the increase of the ozone outflow. For the indicating microorganisms inativation, C. perfringens was presented as most resistant to the bactericidal action of ozone followed for E. coli and coliphages. Had been inactivated 1,7 log of C. perfringens (Ct = 80 mg.min/L); 6,1 log of E coli (Ct = 133 mg.min/L); and 100% of colifphages (Ct = 38 mg.min/L). The control of the characteristics of assays - dosage and outflow applied and time of contact -, as well as of the hydrodynamic characteristics of the ozone bubbles they can optimize the ozonization process of sanitary sewer becoming it attractive technique and economically.