A oxidação é um método que visa a modificação do amido por agentes oxidantes diversos, introduzindo grupamentos funcionais e realizando cisão das ligações glicosídicas. Seus objetivos são reduzir a viscosidade do polissacarídeo, elevar a transparência da pasta e limitar sua retrogradação. O objetivo do presente estudo foi modificar os amidos de milho com diferentes teores de amilose e o amido de mandioca pelo tratamento com ozônio e também caracterizar as amostras oxidadas quanto às características moleculares, estruturais e funcionais, correlacionando-as entre si. O processo de oxidação foi efetivo em alterar diversas propriedades e funcionalidades dos amidos estudados, contudo de modos distintos para as diferentes fontes. Tais diferenças decorrem da composição e estrutura granular peculiares de cada um, promovendo diferentes taxas de degradação das lamelas amorfas e cristalinas e da presença de grupos carboxilas. A oxidação pelo ozônio nas condições estudadas reduziu a viscosidade apenas do amido de milho normal; no caso dos amidos de milho ceroso e de mandioca, a viscosidade foi ligeiramente aumentada. O amido de milho de alta amilose não apresentou viscosidade nas condições de analisadas pelo Rapid Visco Analyser, tanto antes como após a oxidação. O setback foi reduzido pelo processo oxidativo com o ozônio para os três amidos, tornando-os mais estáveis. A oxidação aumentou a claridade de pasta de todos os amidos. A ozonização também causou alterações no amido de milho ceroso e no de mandioca, de modo a proporcionar capacidade de expansão no forno, em índices próximos àqueles de amostras comerciais de polvilho azedo. Os demais amidos não se expandiram significativamente. A propriedade de expansão no forno foi afetada principalmente pela variação de entalpia de gelatinização dos amidos, mas também pelos teores de carboxilas e de carbonilas, fator de inchamento, quebra de viscosidade, setback, cristalinidade relativa e tamanho das cadeias ramificadas de amilopectina (cadeias B2 e B3 e tamanho médio). O uso do ozônio, portanto, poderá ser útil nesta modalidade de modificação dos amidos e, em especial para o amido de mandioca ou de milho ceroso, capacitando-os para a expansão no forno, o que poderia gerar produtos panificáveis mais padronizados do que os obtidos pelo polvilho azedo, ou sem as consequências da oxidação por métodos químicos mais agressivos, como o uso do hipoclorito de sódio. / Oxidation is a method which aims the starch modification by various oxidizing agents, introducing functional groups and performing the cleavage of glycosidic linkages. Its objectives are to reduce the polysaccharides viscosity, raising the transparency paste and minimizing retrogradation. The aim of this study was to modify the corn starch with different levels of amylose and the cassava starch using ozone and also to characterize the samples oxidized as the molecular, structural and functional characteristics, relating them with each other. The oxidation process was effective changing several properties and features of the studied starches, however, in different ways for the different sources. These differences come from having starches different composition and granular structure, providing different rates of degradation of amorphous and crystalline lamellae and the presence of carbonyl groups, and carboxyl formed. A reduction in viscosity was observed for the normal corn starch after oxidation, and an increase for the waxy maize and cassava starches. The high amylose corn starch showed no viscosity by Rapid Visco Analyser, before or after oxidation. The setback was reduced by the oxidation process with ozone for the three starches, rendering them more stable. Oxidation by ozone under the conditions studied increased paste clarity of all starches. Ozonation caused changes in the waxy corn and cassava starches, providing baking properties, in indices close to those of commercial samples of sour cassava starch. The other starches are not expanded significantly in the oven. The baking property was mostly affected by enthalpy of gelatinization of starches, but also by carboxyl and carbonyl contents, swelling factor, breakdown, setback, relative crystallinity and size of amylopectin branched chains (B2, B3 and medium size). So, the use of ozone may be useful in this starch modification modality, and in particular for cassava or waxy maize starches, enabling the expansion in oven, which could generate more standardized baking products than those obtained by sour cassava starch, or without consequences of oxidation using more aggressive chemical methods, such as sodium hypochlorite.

O desenvolvimento de novos materiais que possam ser aplicados como sensores resistivos de gás torna-se mais importante a cada dia devido sua importância no monitoramento ambiental, controle de emissão industrial e aplicações médicas. Desta forma, esforços têm sido realizados a fim de desenvolver dispositivos funcionais que apresentem uma alta sensibilidade, seletividade e baixo consumo de energia operando em temperaturas próximas a temperatura ambiente. O composto ZnO nanoestruturado puro e/ou dopado exibindo diferentes morfologias têm sido apontado como um candidato promissor na detecção de diferentes tipos de gases devido suas propriedades eletrônicas e da alta razão superfície/volume que facilitam a adsorção de espécies gasosas sobre sua superfície. Adicionalmente, diferentes estudos tem mostrado que o desempenho de sensores resistivos pode ser melhorado através da inserção de dopantes na rede ou na superfície do material sensor. Motivados por essas considerações, neste trabalho, filmes finos e espessos de composição ZnO e Zn1-xCoxO nanoestruturados obtidos através dos métodos dos precursores poliméricos, RF sputtering e tratamento hidrotermal foram avaliados visando sua aplicação como sensor dos gases O3, NO2 e CO. O estudo das propriedades estruturais de longo alcance investigadas através da técnica de difração de raios X mostrou que a adição de cobalto causa uma diminuição da intensidade dos picos de difração. Medidas do espectro de absorção de raios-X indicaram que nas amostras obtidas pelo método dos precursores poliméricos e RF sputtering, respectivamente, os átomos de Co assumem predominantemente o estado de valência 2+ e 3 +. A composição química da superfície das amostras foi analisada através da técnica de espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS) enquanto as propriedades microestruturais foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). Medidas da resistência elétrica das amostras foram utilizadas para avaliar as propriedades sensoras das amostras, como a sensibilidade, a seletividade, o tempo de resposta e de recuperação quando expostos a diferentes concentrações dos gases O3, CO e NO2. As medidas de resistência elétrica quando os filmes foram expostos as estes gases mostrou que as três metodologias de síntese foram eficientes na obtenção de amostras que apresentam um grande potencial para serem aplicadas como sensores de gás. Entretanto, a amostra obtida por RF-sputtering apresentou as melhores propriedades de detecção ao gás ozônio com, valor de resposta quarenta (40) vezes maior, que foi atribuído a sua alta rugosidade e as características microestruturais apresentadas por essa amostra. As amostras Zn1-xCoxO obtidas pelo método dos precursores poliméricos exibiram uma maior sensibilidade ao ozônio e uma menor temperatura de trabalho em relação a amostra ZnO, preparada por esse mesmo método. Além disso, a adição de cobalto contribuiu para a seletividade do composto. A melhora das propriedades sensoras foram atribuídas a uma melhor atividade catalítica causada pelos íons Co e a presença de defeitos na superfie do material, que favoreceu a adsorção das moléculas de oxigênio na superfície da amostra / The development of new materials to be applied as gas resistive sensors has become increasingly important regarding environmental monitoring, industrial emission control and medical applications. Pure or doped ZnO nanostructured compounds that exhibit different morphologies have been identified as promising candidates for the detection of different types of toxic gases due to their electronic properties and high surface/volume ratio, which facilitates the adsorption of gaseous species on their surface. Studies have shown the performance of resistive sensors can be improved by the doping or presence of defects in the network or at the surface of the sensor material. The present doctoral thesis addresses the evaluation of ZnO and Zn1-xCoxO nanostructured films obtained by the polymeric precursor method, RF sputtering deposition and hydrothermal treatment and their application as O3, NO2 and CO gas sensors. Their long-range order structure investigated by the X-ray diffraction technique showed the addition of cobalt decreases the intensity of diffraction peaks. Measurements of X-ray absorption spectra at Co K-edge indicated Co atoms in the samples obtained by the RF sputtering technique and polymeric precursor method predominantly assume the 2+ and 3+ oxidation state. Measurements of electrical resistance were used in the evaluation of ZnO and Zn1-xCoxO nanostructured films sensing properties such as sensitivity, selectivity, response and recovery times under different concentrations of O3, CO and NO2 gases. The electrical resistance of the films exposed to those gases showed the three methodologies of synthesis effectively obtained samples to be applied as gas sensors. However, the sample obtained by the RF-sputtering deposition technique exhibited the best detection properties towards ozone gas and a forty-time higher response value, attributed to greater roughness and microstructural features. Zn1-xCoxO samples obtained by the polymeric precursor method exhibited higher sensitivity and a lower working temperature in relation to ozone gas. Such characteristics were attributed to a better catalytic activity promoted by the addition of Co ions and the presence of defects on the surface of the material, which favors the adsorption of oxygen molecules on the sample surface.

Introdução: A poluição atmosférica é um problema de saúde pública em todo o mundo. Os efeitos adversos produzidos pelos poluentes do ar estão fortemente associados com as doenças respiratórias e cardiovasculares e, com magnitude inferior, aos desfechos da gestação. Objetivo: estimar a relação entre os poluentes PM10 e O3 e o baixo peso ao nascer em crianças nascidas na cidade de Santo André. Casuística e métodos: este é um estudo de coorte histórica. Foram incluídos todos os bebês nascidos de mães que vivem no município de Santo André - São Paulo Brasil, entre 2000 e 2006 com declarações de nascimento de vivos concluído. A Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental Cetesb forneceu dados diários do material particulado (PM10), ozônio (O3), temperatura e umidade. Foram realizadas análises descritivas e de regressão logística. Resultados: Dos 58.114 nascimentos ocorridos entre 2000 e 2006, 5,91 % dos bebês apresentaram baixo peso ao nascer. Houve uma relação dosedependente entre as concentrações de PM10 e o baixo peso ao nascer. Concentrações de PM10 no quarto quartil no terceiro trimestre aumentaram o risco de baixo peso ao nascer em 32% (Razão de Chance: 1,32; IC95%: 1,15 1,50) quando comparado com os valores do primeiro quartil. Comportamentos semelhantes foram observados nos demais trimestres. Não foram observados riscos para o O3. Conclusão: o aumento na concentração de PM10, na cidade de Santo André, no período estudado, produziu um aumento na chance de ocorrência de baixo peso ao nascer Este efeito foi observado mesmo não ocorrendo ultrapassagem dos padrões de qualidade do ar / Introduction: The atmospheric pollution is a public health problem worldwide. The adverse effects related to air pollutants are robustly associated with respiratory and cardiovascular diseases and, in a lesser extent, with pregnancy adverse outcomes. Objective: estimating the relationship between air pollutants PM10 and O3 and low birth weight of children were borne in the city of Santo André, São Paulo. Casuistic and methods: This is a crossectional study. We included in the study all newborns of mothers that were inhabitants of Santo André, São Paulo, Brazil, and that were born from 2000 to 2006. The São Paulo State Environmental Agency (CETESB) provided daily records of particulate matter (PM10), temperature, and humidity. We performed descriptive analysis and logistic regressions. Results: Among the 58,114 newborns it was observed a low birth weight rate of 5.9%. There was a dose-response relationship between PM10 concentrations and low birth weight. Particles concentrations in the highest quartile in the third trimester of pregnancy increased the risk of low birth weight in 32% ((Odds Ratio: 1,32; 95% CI: 1,15 1,50) when compared with the first quartile. The same pattern of effect was observed in the other trimesters. For the O3 not were detected risks. Conclusion: The increase in PM10 concentrations, in Santo André, during the studied period, lead to an increase in the odds of low birth weight. This effect was observed even though there was no surpassing of air quality standards

A qualidade do ar dos grandes centros urbanos é impactada diretamente pela emissão de poluentes dos veículos automotores. São dois os principais indicadores da deterioração da qualidade do ar: a concentração de material particulado e de ozônio. A concentração desses poluentes frequentemente atinge valores preocupantes, em especial na Região Metropolitana de São Paulo. O ozônio é um poluente secundário formado a partir de reações fotoquímicas em ambiente com a presença de compostos orgânicos voláteis e óxidos de nitrogênio, dentre os principais compostos precursores emitidos pela combustão dos motores dos veículos. A metodologia desenvolvida busca caracterizar o impacto da circulação dos veículos utilizando um índice, baseado na especiação, quantificação e reatividade dos precursores de ozônio emitidos. Esse índice pode identificar o impacto de um modelo de veículo e atender a demanda por rotulagem ambiental ou o impacto de um conjunto de veículos e subsidiar políticas públicas de redução das emissões / Air quality in large urban centers is directly impacted by the emission of pollutants from motor vehicles. There are two main indicators of the deterioration of air quality: the concentration of particulate matter and ozone. The concentration of these pollutants often reaches alarming values, particularly in São Paulo Metropolitan Area. Ozone is a secondary pollutant formed by photochemical reactions in atmosphere with the presence of volatile organic compounds and nitrogen oxides, precursors compounds emitted by combustion in vehicle engines. The methodology developed seeks to characterize the impact of the movement of vehicles using an index based on speciation, quantification and reactivity of emitted ozone precursors. This index can identify the impact of a vehicle and meet the demand for environmental labeling or the impact of a set of vehicles and support public policies to reduce emissions

Este trabalho traz como contribuição o início sistemático de estudos para o projeto e execução de ozonizadores dedicados a estações de tratamento de água e esgotos domésticos com tecnologia totalmente nacional. O objetivo é desenvolver um sistema que apresente custo reduzido de fabricação, implantação, manutenção e também boa eficiência na produção de ozônio. Equipamentos auxiliares para bombeamento e tratamento do ar não são necessários, além de ser possível a ampliação do sistema. Devido ao caráter multidisciplinar, este trabalho aborda a problemática da geração de subprodutos danosos ao homem e ao meio ambiente pelo uso de desinfetantes tradicionais, bem como um processo alternativo de tratamento pelo emprego do ozônio. Após descrever os fenômenos físicos envolvidos no método das descargas corona, um tratamento matemático apresenta elementos para o projeto ótimo deste sistema. Contudo, para viabilizar o uso de materiais disponíveis no mercado, os valores adotados nos arranjos iniciais seguiram aproximadamente estas indicações. Os ensaios foram realizados e a produção de ozônio foi obtida por titulação iodométrica. Os primeiros resultados foram tabulados e comparados com valores informados pelos equipamentos de mercado. Sugestões de implantação em campo para trabalhos futuros são apresentadas. / Studies for the project and execution of ozonizers dedicated to the wastewater and water treatment with total national technology were presented. The aim of this work consists of developing a system which minimize the manufacturing process, implementation and maintenance costs and also improves the ozone production efficiency. Accessory pumping equipments has been eliminated with the use of Venture\'s system to inject the ozone in liquid and air treatment has not been used to reduce costs. While this system loses efficiency with air no treatable, it allows a parallel and serial set-up to improve its performance. To support this work, an extended bibliographical analyzes has been carried out, which due to its multidiscipline characteristic was separated into studies of the traditional disinfectant procedures, alternative ozone treatment and, the physical corona discharges phenomena. The two prototypes were developed and, their obtained with the iodometric titration method, was also compared with those of market equipments. These preliminary comparisons have shown that these prototypes have a good performance inclusive with one of them having an ozone production superior than one of market equipments. Suggestions of implantation in field and other improvements for future work are also presented.

Introdução: A poluição do ar é resultado de complexas interações que envolvem emissões de poluentes atmosféricos e que sabidamente causam consequências negativas para a saúde humana. De acordo com alguns estudos, a exposição à poluição, durante a gestação, pode afetar o peso ao nascimento, contudo, não há ainda conhecimento sedimentado sobre as janelas críticas de exposição à poluição durante a gestação e quais os efeitos no crescimento fetal e no fluxo placentário. Objetivos: Visando investigar, mais profundamente, o impacto da poluição na vida intrauterina, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência da exposição à poluição, nos três trimestres da gestação, no crescimento fetal e na hemodinâmica feto-placentária avaliados no terceiro trimestre da gestação. Métodos: Foi realizado um estudo prospectivo com 386 gestantes, na cidade de São Paulo, intitulado ProcriAR. Os poluentes dióxido de nitrogênio (NO2) e ozônio (O3) foram medidos durante cada trimestre da gestação por meio da utilização de amostradores passivos individuais. No terceiro trimestre, foi realizada ultrassonografia fetal na qual foram avaliados: o diâmetro biparietal, a circunferência craniana, a circunferência abdominal, o comprimento do fêmur, o peso fetal, o índice de líquido amniótico e os índices de pulsatilidade (IP) de sonograma das artérias umbilical, cerebral média e uterinas. Foi realizada análise multivariada, controlada por idade materna, no momento da concepção, índice de massa corporal (IMC), paridade, tabagismo, consumo de álcool, cor, nível de escolaridade, estado civil, idade gestacional no momento do exame e sexo fetal. Resultados: Menor circunferência cefálica foi associada com a exposição ao O3 no primeiro trimestre (p = 0,012; beta = -0,005; intervalo de confiança de 95% (IC 95%), - 0,008, -0,001), e maior circunferência cefálica foi associada com a exposição ao NO2 no primeiro trimestre (p = 0,033; beta = 2,5 x 10-4; IC 95%, 2 x 10-5, 4,8 x 10-4). A exposição ao O3 no segundo trimestre foi associada a maiores valores de IP da artéria umbilical (p = 0,006; beta = 0,018; IC 95%, 0,005, 0,030), porém a exposição ao O3 no terceiro trimestre foi associada a menores valores de IP da umbilical (p = 0,004; beta = - 0,022; IC 95%, -0,037, - 0,007). Conclusão: Nossos resultados sugerem que, no ambiente de São Paulo, o O3 pode interferir no crescimento do polo cefálico e na resistência vascular placentária / Background: Air pollution may influence fetal growth and placental flow according to trimester-specific exposure. Objectives: To determine the influence of maternal air pollution exposure during each trimester of pregnancy on fetal growth and fetoplacental hemodynamics. Methods: ProcriAR, a prospective cohort study of 386 pregnant women, was conducted in the city of São Paulo. Nitrogen dioxide (NO2) and ozone (O3) were measured during each trimester using passive personal monitors. In trimester 3, we evaluated the biparietal diameter, head circumference, abdominal circumference, femur length, fetal weight, amniotic fluid index and Doppler velocimetry data of the umbilical, middle cerebral and uterine arteries. Multivariate analysis was performed, controlling for maternal age at conception, body mass index, parity, smoking, alcohol consumption, race, highest education level completed, and marital status and the fetus\'s gestational age and sex. Results: Reduced head circumference was associated with O3 exposure in trimester 1 (p = 0.012; beta = -0.005; 95% confidence interval (CI), -0.008, -0.001), and increased head circumference was associated with NO2 exposure in trimester 1 (p = 0.033; beta = 2.5 x 10-4; 95% CI, 2 x 10-5, 4.8 x 10-4). Exposure to O3 during the second and third trimesters was associated with higher (p = 0.006; beta = 0.018; 95% CI, 0.005, 0.030) and lower (p = 0.004; beta = -0.022; 95% CI, -0.037, -0.007) umbilical artery pulsatility values, respectively. Conclusion: Our results suggest that in the environment of São Paulo, O3 may interfere with fetal growth and vascular resistance

Este trabalho teve como objetivo avaliar o impacto da mudança dos fatores de emissão veicular na formação de ozônio troposférico na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), Brasil, comparando os anos de 2004 e 2011. Essa avaliação foi realizada por meio de modelagem numérica com o modelo de qualidade do ar Weather Research and Forecasting with Chemistry (WRF-Chem), configurado sobre um domínio com 4 grades aninhadas: 27, 9, 3 e 1 km; e com o mecanismo químico considerado, o RADM2, acionado apenas nas grades de 3 e 1 km. Os inventários de emissão foram baseados em informações estimadas de número de veículos, fatores de emissão de compostos químicos e número médio de quilômetros percorridos por dia pelos distintos tipos de veículos considerados. Os períodos de estudo 06 a 09 de setembro de 2004 e 12 a 15 de novembro de 2011 foram selecionados, principalmente, por apresentarem episódios de altas concentrações de ozônio e pela existência de dados experimentais de determinação de fatores de emissão. Para avaliar a performance das simulações foram utilizados dados observados de temperatura, umidade relativa, vento, concentração de ozônio, óxidos de nitrogênio e monóxido de carbono das estações de qualidade do ar da rede de monitoramento da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB). Os resultados mostraram que as configurações físicas e químicas estabelecidas no modelo conseguiram representar adequadamente os ciclos de formação do ozônio, no entanto, com defasagens e intensidades máximas menores, características relacionadas com o cálculo das distribuições espaço/temporal das emissões como também pelo transporte não só do ozônio, mas também de seus precursores desde regiões externas à RMSP. Por outro lado, dadas as características de emissão em 2004 e 2011, encontrou-se que a atmosfera da RMSP estava caracterizada por um regime COV-limitante naqueles anos, principalmente no ano 2004. Finalmente, o cenário de emissão para 2011 considerando os mesmos fatores de emissão de 2004 mostrou um grande impacto na formação do ozônio troposférico, considerando a grade de 1 km de espaçamento. Esse resultado foi 8 produto do estabelecimento de uma razão média COV/NOx mais eficiente em termos de formação de ozônio, apesar das emissões dos seus precursores ter diminuído em relação a 2004. / The objective of this work was to evaluate the impact of vehicular emission factors change on tropospheric ozone formation in the Metropolitan Area of São Paulo (MASP), Brazil for 2004 and 2011. Weather Research and Forecasting with Chemistry (WRF-Chem) model was used as the photochemical modeling tool. WRF-Chem was set up to run with four nested grid cells: 27, 9, 3 and 1 km. The Regional Acid Deposition Model (RADM) version 2 was the chemical mechanism considered, turned it on barely in 3 and 1 km grid cells. The emission inventories were based on the estimated information of number of vehicles, emission factors and average driving kilometers for vehicle per day. The study periods September 06-09, 2004 and November 12-15, 2011 were chosen due to the high ozone concentrations observed, and the experimental data available for these periods. Observation of temperature, relative humidity, winds, and O3, CO and NOx concentrations from the air quality monitoring network of Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) were used to evaluate WRF-Chem simulations performance. The results showed that the chemical and physics configurations in WRF-Chem represented adequately the ozone formation cycles; however, with mismatches and maximum concentrations lower than observations, characteristics related with the estimative of the spatial and temporal distributions of the emissions as well as by the transportation of ozone and its precursors from external regions to MASP. On the other hand, given the characteristics of emission in 2004 and 2011, we found that MASP was under a strong COV-limited regime, principally in 2004. Finally, the scenario considering the emission factor of 2004 valid for 2011 in MASP showed a great impact in tropospheric ozone formation with high concentrations calculated for 2011 considering 1 km grid cell (with the most realistic vehicular activity), as result of a more efficient COV/NOx ratio calculation in terms of ozone formation.

A agroindústria canavieira no Brasil é um setor de destaque por exercer papel fundamental na economia, sendo responsável pela geração de empregos, renda e produtos e subprodutos de interesse como, açúcar, etanol e energia. A clarificação do caldo de cana é um dos processos unitários mais críticos das usinas açucareiras. Atualmente, o açúcar brasileiro é clarificado utilizando-se o processo de contato com dióxido de enxofre, conhecido como sulfitação. Existe, porém, uma tendência mundial na redução do uso de compostos à base de enxofre nos alimentos, devido a possíveis efeitos nocivos à saúde. Além disso, a queima de enxofre elementar nas usinas é fonte de emissões de gases sulforosos, desconforto no ambiente de trabalho das fábricas e corrosão de metais nas instalações industriais. Dessa forma, alternativas à sulfitação têm sido avaliadas, entre as quais a ozonização, processo que carece de estudos fundamentais. No presente trabalho foram avaliados parâmetros de transferência de massa do ozônio, tanto em água como em solução modelo contendo sacarose e compostos fenólicos presentes no caldo de cana (ácidos ácido p-cumárico, cafeico, siríngico e clorogênico, além do flavonoide quercetina). A partir destes experimentos foi verificado que a ozonização da mistura de fenólicos é caracterizada por uma reação lenta devido à presença de ozônio dissolvido no meio. Observou-se que não houve degradação da sacarose e os principais intermediários identificados foram ácidos orgânicos, não ocorrendo, porém, mineralização completa dos compostos fenólicos. Após este estudo foram realizados experimentos de ozonização com caldo de cana seguindo um projeto experimental com o objetivo de verificar a remoção de cor ICUMSA e também de compostos fenólicos. Verificou-se importante remoção de cor (80%) após duas horas de ozonização a 40 oC, empregando-se 30 mg L-1 de ozônio no gás alimentado à vazão de 0,5 L min-1. Por outro lado, obtiveram-se 50% de remoção de compostos fenólicos para concentração de O3 no gás de 20 mg L-1, vazão de gás de 0,5 L min-1 e temperatura de 60 °C. Realizou-se por fim uma análise econômica preliminar para fins de comparação entre o processo de sulfitação e ozonização. O processo de ozonização demanda um investimento inicial maior que a sulfitação e à peroxidação. Quando os custos operacionais são comparados verifica-se que o custo operacional para a ozonização é 29% menor que a sulfitação e 43% menor que a peroxidação. Os resultados sugerem a possível aplicação da ozonização como tecnologia alternativa à utilização de enxofre no processo de clarificação. / The sugarcane agroindustry in Brazil currently stands out because it plays a major role in the economy, being responsible for generating jobs, income and products and by-products of interest, such as sugar, ethanol and power. The clarification of sugarcane juice is one of the most critical unit processes in sugar mills. Brazilian sugar is clarified using the sulphitation process. There is a worldwide trend in reducing the use of sulfur compounds in food because of its possible harmful effects on the consumer. In addition, burning elemental sulfur causes serious environmental problems, such as emissions of sulfurous gases, causing acid rain, discommodity in the working environment of plants and corrosion of metals in industrial facilities. Alternative treatments of sugarcane juice, replacing sulfur dioxide have been considered, among them ozonation. The main limitation of ozonation processes is gas-liquid mass transfer. In the present work, ozone mass transfer parameters were evaluated both in water and in model solutions of sucrose containing phenolic compounds present in the sugarcane juice. The main degradation products formed during the process were identified. From these experiments, ozonation of phenolic compounds in solution is characterized by a slow reaction due to the presence of dissolved ozone in the medium. The main intermediates identified were organic acids demonstrating that complete mineralization of the phenolic compounds does not occur. Ozonation experiments with sugarcane juice were carried out following an experimental design aiming at studying color and phenolic compounds removals. After two-hour experiments 80% color removal was achieved ozone concentration of 30 mg L-1, 0.5 L min-1 flow rate and 40 ° C. Moreover, 50% removal of phenolic compounds was achieved for 20 mg L-1 ozone concentration, 0.5 L min-1 flow rate and 60 ° C. The results confirm the efficiency of color removal, main target of the sugar industry. Finally, a preliminary economic analysis was carried out the purpose of comparing the sulphitation and ozonation process, and it was verified that ozonation requires an initial investment greater than sulphitation. Ozonation process requires an initial investment greater than sulphitation and peroxidation. On the other hand, operating costs were compared, the operating cost for ozonation is 29% lower than sulphitation and 43% lower than peroxidation. Results suggest the possible application of ozonation as an alternative technology to the use of sulfur in the clarification process.

O ozônio (O3) é um poderoso oxidante e quantidades significativas podem ser formadas em ambientes urbanos, como resultado de uma série de eventos fotoquímicos, sendo um risco para a saúde humana. Devido a sua reatividade química, o ozônio é capaz de promover modificações oxidativas em diversas biomoléculas, tais como, DNA, proteínas e lipídios. As reações do O3 com biomoléculas geram quantidades significativas de O2 (1Δg). Sendo assim, essas reações são caracterizadas pela transferência de um átomo de oxigênio do O3 ao substrato oxidado. Devido à regra de conservação do Spin, isto requer que o dioxigênio gerado nesta reação esteja no seu estado singlete. Neste específico mecanismo, a formação do hidrotrióxido tem sido frequentemente assumida como um importante intermediário da ozonização. Ainda, constatou-se o elevado potencial mutagênico do O3 sobre o DNA, levando, principalmente, à substituição de suas bases. A frequência das substituições das bases foi essencialmente localizada no par G: C\'s (75%), uma característica das espécies reativas de oxigênio, como o O2 (1Δg). No entanto, os mecanismos pelos quais O3 causa danos ao DNA ainda não foram completamente elucidados. No presente trabalho, as evidências espectroscópicas na geração do O2 (1Δg) foram obtidas através da emissão de luz bimolecular na região vermelha do espectro (λ = 634 nm) e através da emissão de luz monomolecular na região do infravermelho próximo (λ = 1270 nm ) durante a reação de O3 com dGuo e 8-oxodGuo. Além disso, desenvolveu-se uma metodologia para a geração de ozônio isotopicamente marcado com átomo de oxigênio-18 a partir do 18O2 (3Σg-). Deste modo, as evidências da formação dos diastereoisômeros da spiroiminodihidantoina, tanto a isotopicamente marcada no 18O quanto a não marcada, juntamente com a 8-oxodGuo, imidazolona e oxazolona, foram detectados como produtos de oxidação das reações com 18O3. Para tal observação, análises foram realizadas por HPLC acoplado ao espectrômetro de massas. Ademais, a detecção do 18O2 (1Δg) durante a decomposição do 18O3 foi obtida por captação química do O2 (1Δg) pelo derivado de antraceno, EAS, detectando o endoperóxido corresponde com a adição de dois átomos de 18O na posição 9,10 do antraceno. Além disso, mais uma evidência da presença do O2 (1Δg) foi inequivocamente demonstrada pela caracterização do espectro de emissão no infravermelho próximo. / Ozone (O3) is a potent oxidant and significant amounts can be formed in urban environments as a result of a series of complex photochemical events. It is a threat for human health. Due its chemical reactivity towards biological targets, ozone is able to promote oxidative modification in several biomolecules, such as DNA, proteins and lipids. Reactions of O3 with biomolecules are able to generate in high yields of singlet molecular oxygen [O2 (1Δg)]. The transfer of one oxygen atom from O3 to the oxidized substrate characterizes these reactions. Spin conservation rules require that the dioxygen generated in this reaction has to be in its singlet state. In this specific mechanism, hydrotrioxide has often been assumed as important intermediates in the ozonization process. In addition, ozone has been established as a powerful mutagenic agent, and the most observed mutation is in G:C transversion. This kind of transversion is typical in reactions involving DNA and reactive oxygen species, such as O2 (1Δg). However, the mechanisms by which O3 causes DNA damage have not yet been fully elucidated. In the present research, spectroscopic evidence for the generation of O2 (1Δg) was obtained by measuring the dimol light emission in the red spectral region (λ = 634 nm) and the monomol light emission in the near-infrared region (λ=1270 nm). Both measuements were done during interaction of O3 with dGuo and 8-oxodGuo. In addition, a system was built to produce isotopically labeled ozone with 18O. Thefore, in the same system that 8-oxodGuo, imidazolone and oxazolone, 18O-labeled and unlabeled diastereoisomeric spiroiminodihydantoin nucleosides were detected as the oxidation products with 18O3. In that case, analyses by HPLC coupled to mass spectrometry were performed. Moreover, in the O3 decomposition the formation of 18O-labeled O2 (1Δg) from 18O-labeled ozone was obtained by chemical trapping of O2 (1Δg) with EAS anthracene derivative and detected the corresponding 18O-labeled EAS endoperoxide. More evidence of the presence of O2 (1Δg) was unequivocally demonstrated by the direct characterization of the near-infrared light emission spectrum.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de pós-filtros adsorvedores constituídos de Carvão Ativado Granular (CAG) na remoção de compostos orgânicos precursores e na formação de subprodutos da desinfecção, em particular dos trialometanos (THM) na Estação de Tratamento de Água Alto da Boa Vista (ETA ABV), abastecida por reservatórios de água bruta com elevado grau de eutrofização. Os ensaios foram conduzidos em ETA Piloto composta por tanque de reservação de água filtrada, ozonizador, tanque de reservação de água ozonizada e 4 pós-filtros adsorvedores, sendo duas unidades dotadas de CAG de origem mineral e duas unidades dotadas de CAG de origem vegetal. Os filtros foram operados em paralelo, sendo que duas colunas foram alimentadas com água filtrada da ETA ABV (Filtro F3 CAG de origem mineral e Filtro F4 CAG de origem vegetal) e as outras duas alimentadas com água filtrada e ozonizada (Filtro F1 CAG de origem mineral e Filtro F2 CAG de origem vegetal). A avaliação da remoção de compostos orgânicos precursores e formação de subprodutos da desinfecção foi feita através de análises de carbono orgânico total (COT), UV-254 nm e formação de THM. A análise dos resultados gerados de julho de 2007 a dezembro de 2008 permitiu concluir que 93% do THM é formado nas primeiras 24 horas de contato da amostra com o cloro, simulando a pós cloração e pós alcalinização da ETA ABV. O processo de oxidação por ozônio não foi efetivo na remoção de THM instantâneo, visto que a média dos 38 valores de THM instantâneo para a água filtrada (17,8 ± 5,6 g/L) foi igual a média obtida para o THM instantâneo na água ozonizada. A remoção de THM pelos filtros de CAG foi mais significativa nos primeiros três meses de operação do sistema, apresentando remoção de 80% para os filtros com CAG de origem mineral e 70% para os filtros com CAG de origem vegetal, a partir do quarto mês de operação do sistema a remoção de THM caiu para um valor médio de 34%, o que mostra uma iminente saturação do leito adsorvedor. Os pós-filtros adsorvedores constituídos de CAG de origem mineral apresentaram melhor comportamento com respeito a remoção de THM e COT quando comparado com os pós-filtros dotados de CAG de origem vegetal. / The main purpose of this work was to evaluate the performance of a Granular Activated Carbon (GAC) post-filter adsorbers in the removal of organic precursors and in the formation of disinfection byproducts, especially trihalomethanes (THM) in Alto da Boa Vista Water Treatment Plant (ABV WTP), which takes raw water from a highly eutrophized reservoirs. The tests was conducted on a Pilot WTP composed of filtered water tank, ozonator, ozonized water tank, and four post-filter adsorbers: two units with mineral GAC media and two units with vegetal GAC media. The filters were operated in parallel, with two columns fed with filtered water from ABV WTP (F3 Filter mineral GAC and F4 Filter vegetal GAC) and the other fed with ozonized water (F1 Filter mineral GAC and F2 Filter vegetal GAC). The evaluation of the removal of organic precursors and the formation of disinfection byproducts was made through analysis of Total Organic Carbon (TOC), UV-254 nm and THM formation. The results generated from July 2007 to December 2008 showed that 93% of THM is formed in the first 24 hours of contact with the chlorine in the sample, simulating the post chlorination and post alkalinization of ABV WTP in samples of filtered water, ozonized water, and post-filter adsorbers effluent. Ozone oxidation process was not effective in removing THM. Was found the same instantaneous THM values in the filtered water (17.8 g/L± 5.6 g/L) and in the ozonized water. During the first three months of post-filter adsorber operation, THM removal efficiencies were around 80% for F1 and F3 (mineral GAC media) and around 70% for F2 and F4 (vegetal GAC media). After four months of operation, THM removal efficiencies decreased to 34% average value, thus indicative of GAC saturation. Regarding THM and TOC removal efficacy, the mineral GAC performed better than the vegetal GAC.