[pt] Dez amostradores de material particulado em suspensão no ar foram instalados em diferentes bairros da cidade do Rio de Janeiro: Gávea, Honório Gurgel, Jacarepaguá, Campo Grande, Tijuca, Ilha do Fundão, Guaratiba, Recreio dos Bandeirantes, Santa Cruz e Realengo, visando contribuir para um maior entendimento a respeito da poluição atmosférica na cidade. Os amostradores empregados foram desenvolvidos pela Universidade de Gent e permitem a coleta das frações inalável (com diâmetro aerodinâmico entre 2,5 e 10µm, MP2,5-10) e respirável (com diâmetro aerodinâmico < 2,5 um, MP2,5). As amostragens foram realizadas, simultaneamente, sempre no meio da semana, durante 24 horas, e compreenderam o período de setembro/2003 a setembro/2004. Ao final deste período, foram obtidas, por ponto de amostragem, trinta amostras de cada fração, totalizando seiscentas amostras. Após a determinação da massa presente em cada filtro, e do teor de carbono elementar no filtro fino (MP2,5), os filtros foram divididos em duas partes. Numa delas foi determinada a concentração de amônio, sódio, potássio, cálcio, magnésio, cloreto, nitrato e sulfato solúvel em água e, na outra parte, a concentração de sódio, potássio, cálcio, magnésio, alumínio, ferro e titânio após dissolução total. A estação de Honório Gurgel foi aquela que apresentou, na média, as maiores concentrações de carbono elementar, particulado grosso e total, refletindo a proximidade com a Avenida Brasil e a presença de indústrias na região. O ponto de coleta com maior concentração de particulado fino e de aerossol de origem secundária correspondeu àquele localizado na Ilha do Fundão, próximo a bairros com uma grande concentração de indústrias, como Bonsucesso e São Cristóvão, além de vias expressas, como a Linha Vermelha e a Avenida Brasil. Por outro lado, as estações de amostragem localizadas no Recreio dos Bandeirantes e em Guaratiba apresentaram as menores concentrações de particulado fino, grosso e de carbono elementar. Os parâmetros analisados permitiram identificar cerca de 70% da origem do material presente nas frações fina e grossa do material particulado em suspensão no ar nas regiões estudadas da cidade do Rio de Janeiro. Como esperado, o particulado grosso é, em grande parte, oriundo da ressuspensão do solo, contendo, ainda, aerossol marinho e compostos de origem secundária, como sulfato e nitrato. O particulado fino, por sua vez, é majoritariamente oriundo da combustão de combustíveis fósseis que dão origem ao aerossol secundário e ao carbono elementar, possuindo uma contribuição de origem terrígena e de aerossol marinho. / [en] The present work intend to be a contribution for the understanding of the air pollution in the Rio de Janeiro city, aerosol sampling was performed at ten different sites of the city: Gávea, Honório Gurgel, Jacarepaguá, Campo Grande, Tijuca, Ilha do Fundão, Guaratiba, Recreio dos Bandeirantes, Santa Cruz and Realengo. Stacked filter units (SFU), developed by Gent University, were used as samplers. These filters separate the particles into two main fractions: the fine mode defined as respirable particles (with aerodynamic diameter < 2.5 um, PM2.5), and coarse mode defined as inhalable particles (with aerodynamic diameter between 2.5 um and 10 um, PM2.5-10). The aerosol monitoring stations were simultaneously operated, always in the middle of the week, during 24 h, from September/2003 to September/2004. At the end of this period, 30 samples of each fraction were obtained from each of the sampling sites (600 filter samples in total). After the determination of the mass concentration, and the elemental carbon amount present in each of the fine filters, the filters were divided into two parts. The first part was used to determine the concentration of ammonium, sodium, potassium, calcium, magnesium, chloride, nitrate and sulfate soluble in water and, the other one, for the determination of the concentration of sodium, potassium, calcium, magnesium, aluminum, iron and titanium. The Honório Gurgel site presented, in average, the highest concentration of elemental carbon, mass concentration of coarse mode and total particle mass concentration, which could be explained by the proximity to the Avenida Brasil and industries of the region. The sampling site of the highest concentration of the fine mode and secondary aerosol was the one localized in Ilha do Fundão, near industrial areas such as Bonsucesso and São Cristóvão, and heavy automobile traffic lines like Linha Vermelha and Avenida Brasil. In other hand, the sites localized at Recreio dos Bandeirantes and at Guaratiba presented in the smallest mass concentration of fine and coarse mode and elemental carbon. Based on these determined parameters, it was possible to identify 70% of the origin of the material present in the fine ad coarse fractions of the particulate matter suspended in the air in the studied areas of Rio de Janeiro city. As expected, the coarse mode particle came from resuspended soil dust, together with marine aerosol and some secondary aerosol, like nitrate and sulfate. The fine mode particle came mainly from fossil fuel combustion that originates secondary aerosol and the elemental carbon, with additional contribution from marine aerosol and terrigineous material.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Soil carbon (C) sequestration in agriculture soil is a low cost option to mitigate global climatic change. No-till (NT) associated with good husbandry practices could compensate up to 15% of the anthropogenic CO2 emissions by storing the C from atmosphere as soil organic carbon (SOC). To be fully accepted as a mitigation alternative, research must be conducted to improve the accuracy of soil C sequestration estimates on field experiments as well as those made by mathematical models at regional and local scales. Complementarily, is necessary to improve the knowledge about the SOC stabilization mechanisms, delimiting the real soil´s capacity into accumulate C, quantifying how much of the stored C could be re-emitted to the atmosphere by changes in soil management. The present work is divided in four chapters with the objective to answer these questions. The first chapter has the objective to discuss the importance of sampling depth (0-0.30, 0-0.60, and 0-0.90 m) and the definition of a reliable and adequate baseline for the calculation of the C sequestration rates. Two long-term field experiments from a temperate (Mollisol) and a sub-tropical (Oxisol) climate soil were selected for this research. The experiments tested soil tillage systems (conventional tillage (CT) and NT) (Mollisol and Oxisol) and sources and rates of nitrogen amendment on corn in the Mollisol (control without N, 168 kg N ha-1 as ammonium sulfate, and 168 kg N ha-1 as organic fertilizer) and different crop rotation systems in the Oxisol (R0:soybean-wheat, R1:soybean-wheat-soybean-oat, and R2:soybean-oat-soybean-oat+vetch-corn-radish-wheat). The increase of sampling depth provided limited contribution to the estimates of C sequestration rates due to the increase of the error on SOC stocks estimates at deeper soil depths. To improve the C sequestration rate estimates, SOC temporal dynamic analysis should be preferred rather than the comparison of the SOC stocks of paired plots at a unique time point. The second chapter had the objective to apply simple mathematical equations to describe the SOC dynamics and improve the estimates of C sequestration rates and also to understand the role of the macroaggregate formation on SOC accumulation and saturation. The use of linear and kinetic (exponential growth) equation was adequate to describe the SOC dynamics increasing the accuracy of the C sequestration rate estimates by reducing errors promoted by soil spatial variability. The SOC accumulation was a function of the amount of C input to the soil and the macroaggregate formation to protect SOC. The SOC saturation process occurred from the smaller to the larger aggregate size fraction, limiting the capacity of a given superficial soil layer to accumulate SOC. However, the SOC saturation at superficial soil layers did not indicate the end of C sequestration in the soil, since the SOC accumulation occurred at sub-superficial soil layers. In the third chapter, the mathematical approach to determine changes on SOC stocks and the SOC saturation-induced limitation for C sequestration were applied to improve the accuracy of the Hénin e Dupuís (1945) one- 8 compartmental mathematical model into predict future soil C sequestration rates. The long-term field experiment from the Mollisol was selected for this research because of the better data availability (sampling years) and also by the presence of two treatments under CT and NT with SOC saturated soil layers. The mathematical adjustment (by linear equations) of the SOC dynamic coefficients improved the adjustment of the model‟s predictions. The SOC saturation-induced restriction for SOC accumulation on the mathematical model avoided the overestimation of the soil‟s potential for C sequestration. The predictions of the mathematical models indicate that the Mollisol‟s superficial layer (0-0.05 m) under NT could maintain significant C sequestration rates for up to 50 years as a function of the amount of C input to the soil. For the fourth chapter, a detailed study of the SOC pools in water-stable aggregate size fractions by granulometric and densimetric fractionation was carried out. The objective was to identify the pools where SOC accumulation was occurring and what SOC stabilization mechanisms were present. This will provide estimates of the NT potential to promote long-term C sequestration. SOC accumulation occurred preferentially in the more stable and recalcitrant SOC fractions (Mollisol and Oxisol) or in microaggregate and macroaggregate physically protected fractions (Mollisol). In the Oxisol, the SOC enrichment occurred mostly in the mineral associated-SOC fractions extra-microaggregates occluded within meso- and macroaggregates, while in the Mollisol, the SOC accumulation occurred in both intra- and extra-microaggregate mineral associated-SOC fractions. More than 78 and 92% of the C sequestration verified in the Mollisol and Oxisol, respectively, were considered as long-term by occurring in stable SOC fractions. / O seqüestro de carbono (C) em solos agrícolas é uma opção de baixo custo para mitigação das mudanças climáticas globais. O plantio direto (PD), associado a boas práticas agronômicas, pode compensar até 15% das emissões antrópicas de CO2 ao armazenar o C drenado da atmosfera na forma de carbono orgânico (CO) do solo. Para ser amplamente aceito como alternativa de mitigação, pesquisas devem ser conduzidas a fim de melhorar a precisão das estimativas de taxas de seqüestro de C em experimentos de campo, assim como as previsões feitas por modelos matemáticos em escalas regionais e locais. Complementarmente, é necessário aprimorar o conhecimento sobre os mecanismos de estabilização do CO, delimitando a capacidade real do solo em acumular C e quantificando quanto do C acumulado no solo pode ser re-emitido para atmosfera por mudança no manejo do solo. Desta maneira, o presente trabalho se divide em quatro capítulos com o objetivo de abordar estas questões. O primeiro capítulo tem por objetivo discutir a importância da profundidade de amostragem (0-0,30; 0-0,60; 0-0,90 m) e da definição de situações de linhas-base confiáveis a adequadas para o cálculo das taxas de seqüestro de C. Para isto, foram utilizados dois experimentos de longa duração sobre um solo de clima temperado (Mollisol) e outro de clima sub-tropical (Oxisol). Os experimentos testaram efeitos de sistema de preparo do solo (preparo convencional (PC) e PD) (Mollisol e Oxisol) e fontes e doses de nitrogênio para o milho no Mollisol (testemunha (T), 168 kg N ha-1 na forma de sulfato de amônia (AM) e 168 kg N ha-1 na forma de adubo orgânico (AO)) e diferentes sistemas de rotação de culturas no Oxisol (R0:soja-trigo, R1:soja-trigo-soja-aveia e R2:soja-aveia-soja-aveia+ervilhaca-milho-nabo-trigo). O aumento da profundidade de amostragem não contribuiu com a melhoria das estimativas de taxas de seqüestro de C devido ao aumento do erro nas estimativas dos estoques de CO nas camadas mais profundas de solo. Para melhoria das estimativas das taxas de seqüestro de C devem-se preferir análises temporais da dinâmica do CO no solo ao invés da comparação de estoques de CO em um único momento. O segundo capítulo tem por objetivo aplicar equações matemáticas simples para descrever a dinâmica do CO e melhorar as estimativas taxas de seqüestro de C e também entender o papel da formação de macroagregados no acúmulo e saturação de CO no solo. O uso de equações lineares e cinéticas (crescimento exponencial) foi adequado para descrever a dinâmica do CO, aumentando a precisão das estimativas de taxas de seqüestro de C ao reduzir os erros de estimativa por variabilidade espacial do solo. O acúmulo de CO no solo mostrou-se uma função da quantidade de C aportada ao solo por resíduos vegetais e a formação de macroagregados no solo para proteção do CO. O processo de saturação do solo ocorreu das menores para as maiores frações de agregados do solo, limitando a capacidade de uma 6 determinada camada de solo em acumular CO. No entanto, verificou-se que a saturação de camadas superficiais de solo não indica o fim do seqüestro de C neste solo, visto que o acúmulo de CO passa a ocorrer em camadas sub-superficiais. No terceiro capítulo, a aproximação matemática para determinar mudanças nos estoques de CO e a limitação na capacidade do solo em acumular CO promovida pelo processo de saturação dos agregados do solo foram aplicados para melhorar a precisão do modelo matemático uni-compartimental de Hénin e Dupuís (1945) em prever futuras taxas de seqüestro de C. O Mollisol foi escolhido para este estudo em função da maior disponibilidade de dados (anos de amostragem) e também pela presença de dois tratamentos em PC e PD com camada de solo saturada por CO. O ajuste matemático (por equações lineares) dos coeficientes da dinâmica do CO melhorou o ajuste das previsões do modelo com os dados observados. A restrição do modelo matemático quanto à capacidade do solo em acumular CO (saturação de CO) evitou a superestimação do potencial de seqüestro de C deste solo. As previsões do modelo matemático indicam que a camada superficial (0-0,05 m) do solo sob PD pode apresentar taxas significativas de seqüestro de C por até 50 anos, em função da quantidade de C adicionada ao solo. No quarto capítulo, foi realizado um estudo detalhado dos compartimentos do CO em função da sua distribuição em classes de tamanhos de agregados estáveis em água e o fracionamento granulométrico e densimétrico do CO. O objetivo foi identificar em quais compartimentos está ocorrendo o acúmulo de CO no solo, os mecanismos de estabilização do CO, estimando o potencial do PD em promover sequestro de C de longa duração. Verificou-se que o acúmulo de C ocorre preferencialmente em frações mais estáveis e recalcitrantes do CO (Mollisol e Oxisol) ou em frações protegidas fisicamente por micro e macroagregados (Mollisol). No Oxisol, o enriquecimento de CO ocorre principalmente nas frações de CO associadas aos minerais extra-microaggregados oclusas em meso e macroagregados de solo, enquanto que no Mollisol, o acumulo de CO ocorre tanto na fração intra como extra microagregados. Mais de 78 e 92% do seqüestro de C verificado no Mollisol e Oxisol, repectivamente, foi considerado de longa duração por ocorrer em frações estáveis do CO.

FERREIRA, Tatiane Morais. Efeito da massa e dos constituintes químicos do material particulado inalável sobre admissões hospitalares por doenças respiratórias e circulatórias em cidade de porte médio, 2015. 112f. Dissertação (Mestrado) Programa de Pós-Graduação em Ciência Ambiental (PROCAM) Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Segundo a Organização Mundial da Saúde, a poluição atmosférica é atualmente o principal fator de risco ambiental para a saúde no mundo, principalmente aos grupos mais vulneráveis como crianças e idosos. Em relação ao material particulado inalável (MP10) ainda há incertezas quanto às características físico-químicas que são determinantes de sua toxicidade na saúde. Diversos estudos vêm correlacionando níveis de poluentes com o estado de saúde populacional. Entretanto, tais correlações têm sido feitas principalmente em cidades de grande porte. Assim, é de grande importância estender as avaliações para outras cidades, como as de médio porte, a fim de conhecer os níveis de concentração a qual a população está sendo exposta, para que medidas preventivas possam ser tomadas. O objetivo deste estudo foi analisar a associação entre as concentrações de MP<2, MP2-10 e MP10 e seus constituintes químicos (Cl-, NO3-, SO42-, Na+, NH4+, K+, Ca2+e Mg2+) com as admissões hospitalares por doenças respiratórias e circulatórias em crianças e idosos. Para isso, realizou-se um estudo ecológico de séries temporais a partir de dados de internação por doenças respiratórias em crianças (5 anos) e idosos (60 anos) e por doenças cardiovasculares em idosos, residentes em São José dos Campos, São Paulo, entre março/2010 e fevereiro/2011. Para a análise utilizou-se regressão de Poisson em Modelo Aditivo Generalizado, com ajuste para tendência temporal, variáveis meteorológicas (temperatura e umidade), dias da semana e feriados. Foi encontrada associação estatisticamente significativa entre MP10 e MP2-10 apenas com as doenças respiratórias em crianças e idosos. A cada 10 g/m3 de MP2-10 o aumento no risco de internações para crianças e idosos foi de 20% (IC95%: 11;30) e 23% (IC95%: 13;34), respectivamente, e para MP10 o risco foi cerca de 13% em ambos os grupos. Para o MP<2 observou-se associação estatisticamente significativa para as doenças respiratórias em crianças e circulatórias em idosos. A cada 10 g/m3 de MP<2 o aumento no risco de internação foi de 26% (IC95%: 9;45) para doenças respiratórias em crianças e 20% (IC95%: 6;35) para doenças circulatórias em idosos. Quanto às espécies químicas observaram-se riscos específicos para cada constituinte sobre cada causa analisada. De modo geral, o SO42- no MP2-10 e o K+ no MP<2 foram os constituintes associados ao aumento no risco de internação por todas as causas e em todos os grupos avaliados. Esses resultados estão em acordo com as evidências de que os riscos para diferentes causas variam em relação à fração do MP10 e sua composição química. Porém, para valer-se de estimativas de maior confiabilidade, há necessidade da disponibilização de dados para os demais constituintes químicos de ambas as frações do MP10 e por um período de tempo maior. / FERREIRA, Tatiane Morais. Mass and the chemical constituents effect of inhalable particulate matter on hospital admissions for respiratory and circulatory diseases in medium-sized city, 2015. 112f. Thesis Masters Dissertation - Graduate Program of Environmental Science, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. According to the World Health Organization, air pollution is currently the main environmental risk factor for health in the world, especially to the most vulnerable groups such as children and the elderly. Regarding the inhalable particulate matter (PM10) there is still uncertainty about the physical and chemical characteristics that are determinants for toxicity in health. Several studies have correlated pollutant levels with the health status of the population. However, these correlations were performed mainly in large cities. Therefore, it is very important to extend the evaluation for other cities, such as medium-sized, in order to know the concentration levels to which the population is being exposed so that preventive measures can be taken. The objective of this study was to analyze the association between PM<2, PM2-10 and PM10 concentrations and its chemical constituents (Cl-, NO3-, SO42-, Na+, NH4+, K+, Ca2+ and Mg2+) with hospital admissions for respiratory and circulatory diseases in children and the elderly. To do so, we carried out an ecological time-series study using hospitalization data for respiratory diseases in children (5 years) and elderly (60 years) and cardiovascular disease among elderly people living in São José dos Campos, São Paulo, between March 2010 and February 2011. For the analysis we used Poisson Regression in Generalized Additive Model, adjusted for temporal trends, meteorological variables (temperature and humidity), day of week and holidays. A statistically significant association between PM10 and PM2-10 was found only with respiratory diseases in children and elderly. The increase in hospitalization risk for children and the elderly was 20% (CI95%: 11;30) and 23% (CI95%: 13;34) for every 10 µg/m3 of PM2-10, respectively, and for the PM10 the risk was about 13% in both groups. For the PM<2 there was a statistically significant association for respiratory diseases in children and circulatory in the elderly. The increase in hospitalization risk was 26% (CI95%: 9;45) for respiratory diseases in children and 20% (CI95%: 6;35) for circulatory diseases in the elderly, for every 10 g/m3 of PM<2. For chemical species we observed risks specific to each constituent and for each cause of hospitalization analyzed. In general, the SO42- in the PM2-10 and the K+ in PM<2 were the constituents associated with an increase in the hospitalization risk for all causes and for all study groups. These results are in accordance with the evidence that the risks for different causes vary according to different fractions of PM10 and its chemical composition. However, to obtain more reliable estimates, one needs data on other chemical constituents of both PM10 fractions and over a longer period of time.

[pt] A poluição do ar é um assunto de preocupação mundial que se relaciona com poluentes múltiplos e suas relações complexas com muitos fatores, tais como meteorologia local e uso da terra. Numerosos estudos afirmam que a exposição à poluição do ar aumenta o risco de mortalidade, sintomas respiratórios, inflamação pulmonar e estresse oxidativo. No entanto, alguns estudos que examinam os efeitos adversos para a saúde pública e ambiental associados à poluição atmosférica consideram apenas os níveis de poluentes legislados (por exemplo, material particulado, MP). Este trabalho baseiase principalmente nos poluentes ainda não legislados usando as seguintes abordagens: 1) monitoramento de longo período; 2) ensaios toxicológicos e de bioacumulação; 3) aplicação de modelos estatísticos de complexos; e 4) um olhar mais atento à exposição aumentada a que os residentes rurais têm sido expostos. / [en] Air pollution is a worldwide concern that relates to multiple pollutants and its complex relationships with many factors such as local meteorology and land use. Numerous studies state that exposure to air pollution increases the risk of mortality, respiratory symptoms, lung inflammation, and oxidative stress. However, some studies examining public and environmental health adverse effects associated with air pollution consider only criteria pollutant levels (e.g., particulate matter, PM). This work builds mostly on the non-criteria pollutants using the following approaches: 1) long-term monitoring; 2) toxicological and bioaccumulation essays; 3) application of state-of-the-art statistical models; and 4) a closer look at the increased exposure to which rural residents have been exposed.

Los alojamientos ganaderos, especialmente avícolas y porcinos, son una fuente importante de material particulado ("particulate matter", PM). Las concentraciones elevadas de PM en el ambiente pueden afectar a la salud de las personas y animales, así como al medio ambiente. La mejor manera de reducir las emisiones de PM de los alojamientos ganaderos es evitar que éste se genere y así, controlando el PM en origen, no sólo se pueden reducir las emisiones, sino también mejorar la calidad del aire en el interior de los alojamientos ganaderos. Por otra parte, para evaluar la posible exposición al PM por un lado, y para desarrollar medidas para reducirlo, por otro, es necesario conocer la morfología y composición de las partículas. En consecuencia, el objetivo de esta tesis fue identificar y caracterizar el origen del PM en diferentes sistemas de alojamientos ganaderos y evaluar técnicas de reducción de dicho PM en relación con otros contaminantes. La tesis está compuesta por cuatro trabajos de investigación y una revisión previa, sobre el estado de la cuestión del PM en los sistemas de producción ganaderos, que establece el marco del trabajo experimental. En primer lugar, se muestrearon fuentes conocidas de PM en alojamientos ganaderos que fueron aerosolizadas experimentalmente en un generador de polvo de laboratorio para recoger muestras de PM fino y grueso. Estas muestras fueron analizadas posteriormente mediante: i) microscopía electrónica de barrido con un espectrómetro de rayos X para obtener una caracterización morfológica y química detallada de las fuentes; ii) mediante un contador óptico de partículas para obtener la distribución por tamaños de cada fuente. En segundo lugar, se investigaron las características más adecuadas de las partículas para distinguir entre las distintas fuentes en base a la caracterización de las mismas anteriormente obtenida y a las características morfológicas obtenidas con análisis digital de imagen. En su conjunto, se puede concluir de manera genérica que los resultados presentados en esta tesis contribuyen a proporcionar unas herramientas básicas que permitirán diseñar unas medidas de reducción de PM en origen mejores y más eficientes y, paralelamente, a predecir su funcionamiento. / Cambra López, M. (2010). Control of particulate matter emissions from poultry and pig houses [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8501

Los alojamientos ganaderos son una fuente importante de material particulado (“particulate matter”, PM) y bioaerosoles. Estas sustancias tienen un efecto perjudicial tanto para la salud humana y animal como para el medio ambiente. Para reducir los niveles de PM y bioaerosoles en alojamientos ganaderos es necesario conocer el origen de los mismos y los factores que afectan a su generación y suspensión en el aire. Esta Tesis Doctoral aborda aspectos relacionados con la concentración, origen y propiedades físicas, químicas y biológicas del PM en el aire de granjas de conejos y aves, su relación con los bioaerosoles patógenos y técnicas para reducirlos. Este trabajo pretende contribuir a paliar los efectos negativos de estas sustancias tanto en el interior de los alojamientos ganaderos como en el exterior. Los objetivos específicos planteados en la presente Tesis Doctoral fueron: i). caracterizar la morfología y la composición química del PM de distintos tamaños así como la concentración de bacterias en el aire de granjas de conejos, ii). cuantificar la concentración y emisión del PM de distintos tamaños en el aire e identificar las principales actividades que contribuyen a la generación del PM en granjas de conejos, iii). evaluar la distribución espacial de bacterias aerobias mesófilas en el aire durante un ciclo de producción de broilers y examinar su relación con la concentración y evolución del PM, iv). evaluar y comparar diferentes técnicas para muestrear y detectar el patógeno Salmonella spp. en el aire de granjas de broilers y v). evaluar la aplicación de desinfectantes en el aire como medida de reducción de los bioaerosoles en granjas de gallinas ponedoras con especial atención al patógeno Mycoplasma gallisepticum. Los resultados de esta Tesis indican que en los alojamientos avícolas y cunícolas se generan y emiten cantidades importantes de PM y bioaerosoles, por encima de los valores límite de exposición que marca la Directiva 2008/50/CE relativa a la calidad del aire ambiente y a una atmósfera más limpia en Europa, sobre todo en granjas de aves. Estas sustancias deben ser controladas y reducidas para proteger el medio ambiente, la salud y bienestar de las personas y animales. En alojamientos cunícolas, el PM mostró una morfología y composición química compleja, siendo las partículas irregulares y angulosas, ricas en S, Ca, Mg, Na y Cl, las más abundantes. La concentración de bacterias aerobias mesófilas en el aire por metro cúbico varió entre 3,1x103 y 1,6x106 unidades formadoras de colonia (UFC). Las principales fuentes generadoras de PM fueron la piel, el pienso y las heces provenientes de las actividades de limpieza de la nave, sobre todo de barrer y de los propios animales. La concentración media de PM10 (partículas de 10 μm de diámetro o inferior) fue 0,08±0,06 mg/m3 para conejos de cebo y 0,05±0,06 mg/m3 para conejas y la concentración media de PM2,5 (partículas de 2,5 μm de diámetro o inferior) fue 0,01±0,02 mg/m3 para conejos de cebo y 0,01±0,04 mg/m3 para conejas. Las emisiones variaron entre 6 y 15 mg/plaza/día para PM10 y entre 0,2 y 3,0 mg/plaza/día para PM2,5. En alojamientos de broilers, la concentración de bacterias varió entre 3,0 y 6,5 log UFC/m3. La mayoría de bacterias se asociaron con partículas entre 3,3 y más de 7,0 μm de diámetro obteniéndose una correlación positiva entre las concentraciones de PM10 y PM2,5 y las de bacterias. Respecto a la detección de patógenos en el aire, no se detectó Salmonella spp. cultivable en una explotación de broilers infectados experimentalmente mediante el uso de borboteadores de aire y técnicas de cultivo tradicional. No obstante, se detectó este patógeno en el aire mediante impactación y técnicas moleculares. Por lo tanto, no se recomienda el uso de borboteadores y técnicas de cultivo para la detección y/o cuantificación de Salmonella spp. cultivable en el aire. En alojamientos de gallinas, la concentración media de PM10 fue 0,55±0,38 mg/m3 y 0,02±0,03 mg/m3 para PM2,5. La concentración de bacterias varió entre 4,1 y 5,7 log UFC/m3. La aplicación de un desinfectante químico de amplio espectro en el aire no fue efectiva ni para reducir los niveles de bacterias aerobias mesófilas en el aire ni de Mycoplasma spp. Es necesario estudiar diferentes productos, dosis o técnicas de aplicación. En su conjunto, los resultados presentados en esta Tesis Doctoral proporcionan una información útil sobre el PM y los bioaerosoles en el aire de alojamientos ganaderos, que permitirá diseñar e implementar medidas de reducción prácticas y eficaces que mejoren la calidad del aire en los alojamientos ganaderos y reduzcan su emisión al exterior. / Adell Sales, E. (2014). Material particulado y bioaerosoles en el aire de granjas de aves y conejos: cuantificación, caracterización y medidas de reducción [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/44231

[pt] As emissões de combustíveis fósseis derivados do petróleo têm um impacto significativo no meio ambiente, nas mudanças climáticas, na poluição do ar e outros. Por isso, existe um grande interesse por fontes alternativas de energia, principalmente aquelas que podem reduzir as emissões de poluentes atmosféricos. Este trabalho teve por objetivo avaliar os perfis das concentrações de poluentes regulamentados (material particulado e CO2) e não regulamentados (benzeno, tolueno, etilbenzeno, xilenos, HPA, hidrocarbonetos alifáticos, aldeídos e metais) originados da queima de diferentes combustíveis em um motor estacionário do ciclo diesel e verificar os possíveis efeitos toxicológicos utilizando células epiteliais brônquica. Os combustíveis utilizados foram: mistura binária diesel com 5 por cento de biodiesel (B5), biodiesel de soja (B100), biodiesel de soja aditivado (B100 adt) e etanol aditivado. Para obter uma maior confiabilidade dos resultados realizou-se a verificação do método para a determinação de monoaromáticos e aldeídos por meio de cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (CG-DIC) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), respectivamente. O MP foi determinado por gravimetria, Os HPA associados ao MP foram determinados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (CG-EM), hidrocarbonetos alifáticos (HA) por CG-DIC e metais foram analisados por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Os perfis das concentrações foram avaliados considerando: o tempo de queima de combustível (15, 30 e 60 min) e, o tempo de armazenamento (7, 14 e 21 dias) a 40 graus Celsius, para avaliar os processos oxidativos que podem ocorrer durante o armazenamento, especialmente no caso do biodiesel. A operação do motor quando ele ainda está frio, por exemplo, em 15 minutos, apresentou maior emissão de MP, benzeno e etilbenzeno para o biodiesel de soja (B100) em comparação com a mistura de diesel com 5 por cento de biodiesel (B5). O estudo dos perfis das concentrações dos compostos mono aromáticos, hidrocarbonetos alifáticos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) mostraram resultados semelhantes aos descritos na literatura, em que o combustível B5 emiti mais poluentes do que o biodiesel. No entanto, comparando alguns poluentes individualmente, as emissões de benzeno e etilbenzeno foram maiores para B100 e B100 adt. O B5 apresentou o maior perfil de concentração para a soma HPA na fase gasosa do que na forma particulada em períodos de funcionamento do motor mais longos. O tempo de armazenamento reduziu as emissões de MP em 40 por cento para B100, 20 por cento para B100 adt e 3 por cento para B5. Em relação à concentração de compostos aromáticos, a redução foi de aproximadamente 60 por cento desses poluentes para B100 e B100 adt. A menor emissão de poluentes foi durante a queima do etanol aditivado. / [en] The emissions of fossil fuels derived from oil have a significant impact on the environment, climate change, air pollution, and others. Therefore, there is great interest in alternative energy sources, especially those that can reduce emissions of air pollutants. The aim of this study was the evaluation of concentration profiles of criteria pollutants, particulate matter (PM) and CO2 and unregulated pollutants (i.e., benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), aliphatic hydrocarbons, aldehyde and metals) originated from burning of different fuels: The evaluated fuels were the binary mixture of fossil diesel with 5 percent biodiesel (B5), biodiesel soybean (B100), additivated biodiesel soybean (B100 adt) and additivated ethanol using a stationary diesel engine cycle, operating at the speed of 1800 rpm and 0 percent load. For a larger reliability of results, the method validation for determination the monoaromatic and aldehydes by gas chromatography flame ionization detection (GC-FID) and high-performance liquid chromatography (HPLC), respectively. PM mass was determinate by gravimetry, PAH associated to the PM were determined by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS), aliphatic hydrocarbons were determined by GC-FID, and metals were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The concentration profiles were evaluated considering: 1) burning time (15, 30, and 60 minutes) and; 2) storage time (7, 14, and 21 days) at 40 Celsius Degrees to evaluate the oxidative processes that occur during storage, especially for biodiesel. When it is still cold (i.e., 15 minutes), the operation of the engine showed negative effect on particulate matter (PM), benzene, and ethylbenzene emissions for B100 compared to B5. In this study, the concentration profiles of the monoaromatic, aliphatic hydrocarbons, and PAH showed similar results to those reported in the literature, where B5 fuel emits more pollutants than pure biodiesel. However, comparing some pollutants individually, the benzene and ethylbenzene emissions were higher for B100 and B100 adt. For long engine operation periods, B5 showed the highest concentration profile for the PAH sum in the gaseous in comparison to PAH sum in the particulate phase. The storage time reduced the PM emissions in 40 percent (B100), 20 percent (B100 adt), and 3 percent (B5). Regarding the concentration of aromatics, the reduction was circa 60 percent for B100 and B100 adt. The lowest emission of pollutants was observed for additived ethanol burning.

Introdução: Os dados epidemiológicos e experimentais têm mostrado efeitos adversos da exposição pré e pós natal ao material particulado (MP2,5) sobre a saúde fetal e adulto. Entretanto, poucos estudos abordaram a toxicidade fetal da exposição gestacional à poluição do ar ambiental, bem como efeitos a longo prazo de adversos da exposição pré-natal sobre o desenvolvimento pós-natal e maturação de vários sistemas de órgãos. Objetivos: O objetivo deste estudo foi determinar se a exposição pré-natal e / ou pós-natal ao material particulado, influencia o desenvolvimento pulmonar e resposta vascular pulmonar em um modelo de camundongo suscetível a aterosclerose (LDLr-/- camundongos knockout). Métodos: Camundongos LDLr-/- foram expostos durante a gestação ao ar filtrado (AF) ou ar poluído (AC). Após o período de desmame, os filhotes foram subdivididos e novos quatro grupos foram formados de acordo com a exposição gestacional ou a exposição pós natal contínua no ar poluído. Atingindo a idade de 3 meses, esses grupos foram novamente subdivididos, formando um total de 8 grupos e uma dieta hipercolesterolêmica foi introduzida. Os seguintes parâmetros foram analisados: desfechos gestacionais, dosagem de colesterol total (CT) e triglicerídeos (TG) do fígado, avaliação de citocinas no LBA, e avaliação imunohistoquímica da resposta vascular pulmonar . Resultados: Nos grupos que receberam dieta hipercolesterolêmica (DH) os níveis de colesterol apresentaram-se aumentados (p=0,002); A expressão da IL6 no LBA mostrou-se elevada (p=0,01) somente no grupo que não foi exposto a poluição em nunhum período da vida e recebeu dieta postnatalmente. Diferenças significativas também foram observadas na expressão pulmonar vascular dos seguintes imunomarcadores: endotelina (p=0,05); ENOS (p=0,04); IL1? (p=0,005); INOS (p=0,002); ISOP (p=0,001); NOX2 (0,01) e ICAM (0,04) quando comparados ao grupo controle. O volume pulmonar total também se mostra alterado em decorrência do tratamento. Assim, conclui-se que a resposta do desenvolvimento pulmonar à exposição gestacional à poluição particulada do ar pode ser evidenciada mais tarde durante a vida adulta e agir como um fator modulador de insultos pós-natal devido à exposição a poluição do ar e a uma dieta hipercolesterolemica em individuos predispostos aterosclerose / Epidemiological and experimental data have shown adverse effects of gestational and post natal exposure to ambient particulate matter (PM) on the fetal and adult health. However, few studies addressed the fetal toxicity of gestational exposure to environmental air pollution as well as long-term adverse consequences of prenatal exposure on postnatal development and maturation of several organ systems. The aim of this study was to determine if prenatal and/or postnatal exposure to concentrated ambient particles influences lung development and pulmonary vascular response in an atherosclerosis susceptible mouse model (LDLr-/- knockout mice). LDLr-/- mice were exposed during the pregnancy to either filter (AF) or polluted air (CAP). After weaning period, pups were subdivided and new 4 groups formed according to gestational and continuous or not post natal exposure to air pollution. Reaching the age of 3 months these groups were again subdivided and a hypercholesterolemic (HC) diet introduced and a total of 8 groups were formed. Then the following parameters were analyzed: evaluation of the offspring outcomes, assessment of airway responsiveness, evaluation of cytokines in BALF, dosage of total cholesterol (TC) and triglycerides (TG) in the liver and pulmonary vascular response by immunohistochemistry. Results: Animals that received HC diet presented higher levels of cholesterol (p=0.002) when compared to those animals that received normal diet. Expression of IL-6 was only increased in the groups of mice exposed not exposed to particulate air pollution and that received the HC diet (p=0.01). Significant differences were also observed in vascular expression of immunomarkers in the lung endothelin (p=0.05); ENOS (p=0.04); IL1? (p=0.005); INOS (p=0.002); ISOP (p=0.001); NOX2 (0.01) e ICAM (0.04). Total lung volume was also different, there was an increase in those animals receiving a HC diet. In conclusion, the response of the lung development to gestational exposure to particulate air pollution can be evidenced later in life and act as a modulator factor for postnatal insults due to exposures to particulate air pollution and hypercholesterolemic diet in individual predisposed to atherosclerosis

Made available in DSpace on 2011-05-04T12:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010 / O objetivo foi investigar os efeitos da exposição ao ao material particulado (PM2.5) originária de queimadas e/ou fontes urbanas antropogênicas sobre a saúde de grupos populacionais sensíveis do estado de Mato Grosso. Métodos: Foram utilizados três tipos de estudo: o primeiro, um estudo ecológico com investigação da autocorrelação espacial global da prevalência de internações por doenças respiratórias e do percentual de horas críticas de concentração do material particulado (por cento HC) nos municípios do estado de Mato Grosso, e posterior regressão múltipla espacial. Tiveram-se, como variáveis resposta, a prevalência de internações por doenças respiratórias e, como variável de exposição, o por cento HC, incluindo-se, para ajuste, variáveis proxies de poluição do ar, variáveis de atenção à saúde e de condições de vida da população. O segundo estudo, um estudo ecológico de série temporal que utiliza dados sobre número diário de internações hospitalares de crianças e idosos por doenças respiratórias e de estimativas da concentração de PM2.5 no município de Cuiabá, na região da Amazônia brasileira, durante todo o ano de 2005 e apenas na estação seca. Para controle de confundimentos, incluiu-se no modelo variáveis relacionadas à tendência temporal, sazonalidade, temperatura, umidade relativa e efeitos de calendário. Utilizou-se a Regressão de Poisson através dos modelos aditivos generalizados. Finalmente, o terceiro tipo é um estudo de corte transversal realizado nos anos de 2004 e 2005. As informações sobre os nascimentos foram obtidos do Sistema de Informações de Nascidos Vivos (SINASC) do Ministério da Saúde. Como variáveis de exposição foram utilizadas as séries históricas das concentrações médias diárias de PM2.5 e CO. Estimou-se a exposição materna através das médias dos poluentes para cada trimestre de gestação e para o período total de gestação. Utilizou-se a regressão logística onde os Odds Ratios ajustados foram calculados para as variáveis de exposição associadas ao BPN. As informações sobre os níveis de PM2.5 foram disponibilizadas pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Resultados: Foram observadas associações estatisticamente significativas entre a prevalência de internações por doenças respiratórias e por cento HC. O incremento dos níveis de exposição ao material particulado foi associado a aumentos de internações hospitalares por doenças respiratórias em crianças sendo que, na estação seca,esta associação foi ainda maior. Finalmente, observou-se associações positivas entre poluentes e ocorrência de BPN em todos os períodos analisados, sendo as de maior magnitude aquelas ocorridas no 2º trimestre de gestação, porém, as associações não foram significativas. Conclusão: As emissões de PM2.5 estão relacionadas à maior prevalência de internações por doenças respiratórias em crianças nos municípios do estado de Mato Grosso. Os níveis de PM2.5 também foram associados à ocorrência diária de internações por doenças respiratórias em crianças em Cuiabá e à ocorrência de BPN em municípios selecionados do estado de Mato Grosso. / Objectives: To investigate the effects of exposure to PM2.5 (particulate matter) originating from fire and / or anthropogenic urban sources on the health of sensitive population groups in the state of Mato Grosso. Methods: We used three types of studies. The first, an ecological study with investigation of Global Space Autocorrelation of the prevalence of hospital admissions for respiratory diseases and the critical hours percentage of particulate matter (CH%), including, for adjustment, variables proxies of air pollution, the attention of health care variables and variables of the life condition of the population. The second study, an ecological time series study that uses data on daily number of hospitalizations of children and the elderly for respiratory diseases and estimated concentration of PM2.5 in the city of Cuiabá, in Brazil's Amazon Region during the entire year of 2005 and only in the dry season. To control for confounding factors were included in the model variables related to the time trends, seasonality, temperature, relative humidity and calendar effects. Poisson regression with generalized additive models was used. Finally, the third type is a cross-sectional study cross-sectional study done in 2004 and 2005. Information on births was obtained from the Information System of the Ministry of Health (SINASC). As exposure variables, the time series of daily average concentrations of PM2.5 and CO were used. Maternal exposure was estimated through the pollutants average for each trimester and for the total period of pregnancy. We used logistic regression as a method of multivariate analysis, where the adjusted odds ratios were calculated for exposure variables associated with low birth weight (LBW). Information on the daily levels of fine particulate matter was made available by the Brazilian National Institute for Spatial Research (INPE). Results: Statistically significant associations were observed between the prevalence of hospital admissions for respiratory diseases and CH%. Increasing the levels of exposure to PM2.5 was associated with increases in hospital admissions for respiratory diseases in children and that, in the dry season, this association was even greater. We also observed positive associations between pollutants and the occurrence of LBW in all periods analyzed, the largest magnitude of those occurring in the second trimester of pregnancy, however, the associations were not significant. Conclusion: PM2.5 emissions are related to higher prevalence of with hospitalization for respiratory diseases of children in the municipalities of Mato Grosso. PM2.5 levels also were associated with daily admissions for respiratory diseases in children in Cuiabá and the occurrence of LBW in selected cities of Mato Grosso.

Introdução: Os dados epidemiológicos e experimentais têm mostrado efeitos adversos da exposição pré e pós natal ao material particulado (MP2,5) sobre a saúde fetal e adulto. Entretanto, poucos estudos abordaram a toxicidade fetal da exposição gestacional à poluição do ar ambiental, bem como efeitos a longo prazo de adversos da exposição pré-natal sobre o desenvolvimento pós-natal e maturação de vários sistemas de órgãos. Objetivos: O objetivo deste estudo foi determinar se a exposição pré-natal e / ou pós-natal ao material particulado, influencia o desenvolvimento pulmonar e resposta vascular pulmonar em um modelo de camundongo suscetível a aterosclerose (LDLr-/- camundongos knockout). Métodos: Camundongos LDLr-/- foram expostos durante a gestação ao ar filtrado (AF) ou ar poluído (AC). Após o período de desmame, os filhotes foram subdivididos e novos quatro grupos foram formados de acordo com a exposição gestacional ou a exposição pós natal contínua no ar poluído. Atingindo a idade de 3 meses, esses grupos foram novamente subdivididos, formando um total de 8 grupos e uma dieta hipercolesterolêmica foi introduzida. Os seguintes parâmetros foram analisados: desfechos gestacionais, dosagem de colesterol total (CT) e triglicerídeos (TG) do fígado, avaliação de citocinas no LBA, e avaliação imunohistoquímica da resposta vascular pulmonar . Resultados: Nos grupos que receberam dieta hipercolesterolêmica (DH) os níveis de colesterol apresentaram-se aumentados (p=0,002); A expressão da IL6 no LBA mostrou-se elevada (p=0,01) somente no grupo que não foi exposto a poluição em nunhum período da vida e recebeu dieta postnatalmente. Diferenças significativas também foram observadas na expressão pulmonar vascular dos seguintes imunomarcadores: endotelina (p=0,05); ENOS (p=0,04); IL1? (p=0,005); INOS (p=0,002); ISOP (p=0,001); NOX2 (0,01) e ICAM (0,04) quando comparados ao grupo controle. O volume pulmonar total também se mostra alterado em decorrência do tratamento. Assim, conclui-se que a resposta do desenvolvimento pulmonar à exposição gestacional à poluição particulada do ar pode ser evidenciada mais tarde durante a vida adulta e agir como um fator modulador de insultos pós-natal devido à exposição a poluição do ar e a uma dieta hipercolesterolemica em individuos predispostos aterosclerose / Epidemiological and experimental data have shown adverse effects of gestational and post natal exposure to ambient particulate matter (PM) on the fetal and adult health. However, few studies addressed the fetal toxicity of gestational exposure to environmental air pollution as well as long-term adverse consequences of prenatal exposure on postnatal development and maturation of several organ systems. The aim of this study was to determine if prenatal and/or postnatal exposure to concentrated ambient particles influences lung development and pulmonary vascular response in an atherosclerosis susceptible mouse model (LDLr-/- knockout mice). LDLr-/- mice were exposed during the pregnancy to either filter (AF) or polluted air (CAP). After weaning period, pups were subdivided and new 4 groups formed according to gestational and continuous or not post natal exposure to air pollution. Reaching the age of 3 months these groups were again subdivided and a hypercholesterolemic (HC) diet introduced and a total of 8 groups were formed. Then the following parameters were analyzed: evaluation of the offspring outcomes, assessment of airway responsiveness, evaluation of cytokines in BALF, dosage of total cholesterol (TC) and triglycerides (TG) in the liver and pulmonary vascular response by immunohistochemistry. Results: Animals that received HC diet presented higher levels of cholesterol (p=0.002) when compared to those animals that received normal diet. Expression of IL-6 was only increased in the groups of mice exposed not exposed to particulate air pollution and that received the HC diet (p=0.01). Significant differences were also observed in vascular expression of immunomarkers in the lung endothelin (p=0.05); ENOS (p=0.04); IL1? (p=0.005); INOS (p=0.002); ISOP (p=0.001); NOX2 (0.01) e ICAM (0.04). Total lung volume was also different, there was an increase in those animals receiving a HC diet. In conclusion, the response of the lung development to gestational exposure to particulate air pollution can be evidenced later in life and act as a modulator factor for postnatal insults due to exposures to particulate air pollution and hypercholesterolemic diet in individual predisposed to atherosclerosis