A poluição do ar causa um dos impactos ambientais mais significativos e seus efeitos afetam em diversas formas a saúde humana, os ecossistemas, os materiais e as condições climáticas globais. Sabendo-se que a composição do material particulado ainda é bastante desconhecida no Brasil e que regiões com diferentes características sociais, culturais e econômicas além de geográficas emitem poluentes para a atmosfera com diferenças qualitativas e quantitativas, este trabalho teve como objetivo principal determinar na fase particulada, n-alcanos e HPAs por cromatografia a gás com detecção por ionização em chama (CG-DIC); n-alcanais e n-alcanonas por cromatografia a gás com detecção por espectrometria de massas (CG/EM). Também foram investigados a influência das queimadas provenientes do plantio da cana-deaçúcar e o transporte de poluentes através do modelo de trajetória de chegada de massas de ar. Amostras de material particulado (MP10) foram coletadas no estado de São Paulo (Brasil): (i) Cidade Universitária - SPA, área urbana com tráfego intenso de veículos leves e pesados, (ii) ESALQ - PRB, região impactada pela atividade agrícola e queima da cana-de-açúcar, (iii) Núcleo Florestal Santa Virgínia - MAT, uma região com baixo impacto antrópico. A concentração de MP10 e as trajetórias de chegada de massas de ar mostraram que os sítios SPA e MAT recebem influências da região de queima de biomassa. Estas concentrações médias ultrapassaram os níveis diários recomendados pela OMS (MP10 = 50 µg m-3), apesar de estarem dentro dos limites da legislação brasileira (MP10 = 150 µg m-3) para o padrão diário. Para avaliar as possíveis fontes de emissão de alguns compostos orgânicos foram calculados alguns índices que forneceram as seguintes informações sobre os sítios de estudo: o sítio SPA apresentou influência antrópica embora também tenha apresentado contribuição biogênica por localizar-se dentro da Cidade Universitária, local próximo a uma pequena área verde; o sítio PRB apresentou índices encontrados em sítios urbanos e florestais e suas emissões estiveram associadas a fatores antrópicos como, emissões veiculares, atividade industrial, queima de biomassa e principalmente a combustão de carvão, que esteve presente apenas nas amostras de PRB. O sítio MAT apresentou uma contribuição predominantemente de origem biogênica aproximando-se aos índices de regiões florestais previamente estudadas. Apesar de ser um sítio com baixa influência antrópica, MAT sofreu influência do transporte de massa, emissões veiculares e das queimadas ocorridas no norte nordeste do estado de São Paulo. As concentrações de n-alcanais encontradas em MAT são comparáveis a resultados obtidos em regiões marinhas, sendo possível que os n-alcanais determinados tenham a mesma origem, devido à proximidade do sítio ao oceano. Os sítios SPA e PRB apresentaram valores de concentração de n-alcanonas superiores a MAT, sugerindo que estes compostos são principalmente formados em áreas urbanas. / Air pollution causes one of the most significant environmental impacts and its effects impact the human health, ecosystems, materials and the global climatic conditions. The composition of the particulate material collected in Brazilian sites is still unknown and regions with social, cultural and economic differences, as well as geographical characteristics, emit pollutants into the atmosphere with qualitative and quantitative differences. This study aimed to determine in the particulate phase, nalkanes and PAHs by gas chromatography with flame ionization detection (GC-FID) and n-alkanals and n-alkanones by gas chromatography with mass spectrometry detection (GC/MS). The influence of the sugarcane burning and the transport of pollutants were studied using the air masses trajectories. Samples of particulate matter (PM10) were collected at sites in São Paulo State (Brazil): (i) SPA, urban area with traffic of heavy and light vehicles, (ii) PRB, site impacted by agricultural and sugarcane burning activities, (iii) MAT, a forest site with low anthropogenic impact. The concentration of PM10 and the trajectories of air mass showed that the sites SPA and MAT are influenced by regional biomass burning. The PM10 concentrations exceeded the levels recommended by the World Health Organization (PM10 = 50 µm m-3), although being within the limits of the brazilian legislation (PM10 = 150 µm m-3) for the daily pattern. According to some diagnostic ratios used to evaluate the possible emissions sources of organic compounds, the SPA site presented anthropogenic and biogenic influences; PRB site presented mixed (urban and forest) influences associated to anthropogenic activities, such as vehicular emissions, industrial activity, biomass burning and mainly coal burning (only in PRB samples). MAT site presented predominantly biogenic contribution, similar a others forest sites in the world, although influenced by transport of air masses (observed by air mass trajectories), vehicle emissions and sugarcane burning occurred in the Sao Paulo State. MAT site presented n-alkanals concentrations found at marine areas suggesting contribution from ocean. SPA and PRB sites showed concentrations of n-alkanones higher than those found at MAT site, suggesting that these compounds are mainly formed in urban areas.

O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a composição química do material particulado em suspensão na atmosfera na cidade de Limeira/SP, pela técnica de fluorescência de raios X dispersiva em energia (EDXRF). Um amostrador tipo stacker foi utilizado para coletar particulados fino (partículas com diâmetro aerodinâmico entre 2,5 e 10 \'mü\'m) e grosso (partículas maiores que 10 \'mü\'m), utilizando filtros de policarbmüonato de 47 mm de diâmetro e com diâmetros de poro de 0,4 e 8 \'mü\'m, respectivamente. As amostras foram coletadas em 2006 (de janeiro a dezembro), 2008 (de janeiro a abril e de julho a dezembro) e 2009 (de janeiro a março). Na excitação da técnica de EDXRF utilizou-se um tubo de Mo com filtro de Fe (análise sob vácuo) para a determinação dos elementos do Al ao Ca, e com filtro de Zr (análise sob ar atmosférico) para determinação do Sc ao Zn e também do Pb. Para a detecção dos raios X utilizou-se um detector semicondutor de Si(Li) acoplado a um analisador multicanal, com um tempo de aquisição de 300 s. Os espectros de raios X foram interpretados através do programa AXIL e a para a quantificação dos elementos químicos fez-se o uso da metodologia dos parâmetros fundamentais. Realizou-se também microanálises nas amostras utilizando-se um microscópio eletrônico de varredura acoplado a um sistema de fluorescência de raios X por dispersão em energia (SEM/EDS) para a caracterização química e morfológica das partículas coletadas no material particulado em suspensão. Determinou-se também a concentração de negro de fumo (black carbon) utilizando a técnica de reflectância. Embora a amostragem não tenha sido suficiente para indicar a contribuição de cada fonte de emissão, a metodologia de análise de agrupamento possibilitou a identificar duas principais fontes para o material particulado em suspensão: poeira de solo e resíduos de queima de cana-de-açúcar / The main objective of this work was to evaluate the chemical composition of the suspended particulate matter from the atmosphere of the city of Limeira, State of São Paulo, by energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) technique. A stacker filter sampler was used to collect the fine (particles with aerodynamic diameter between 2.5 and 10 \'mü\'m) and the gross particulates (particles larger than 10 \'mü\'m) employing 47 mm polycarbonate filters, with 0.4 and 8 \'mü\'m pore diameters, respectively. Samples were collected in 2006 (from January to December), 2008 (from January to April and from July to December), and 2009 (from January to March). The EDXRF excitation was carried out using a Mo X-ray tube with Fe filter (analysis under vacuum) to determine elements from Al to Ca, and with Zr filter (analysis under air atmosphere) to determine from Sc to Zn and also Pb. A Si(Li) semiconductor detector coupled to a multichannel analyzer was used for X-ray detection, with 300 s acquisition time. The X-ray spectra were deconvoluted by the AXIL software, and fundamental parameters methodology was adopted for quantification. Samples microanalysis by scanning electron microscope, connected to an energy dispersive X-ray fluorescence system (SEM/EDS) was carried out for chemical and morphological characterization of collected particles in the suspended particulate matter. Black carbon content was also evaluated by reflectance. Despite the fact that the sampling was not enough to indicate the contribution of each emission source, grouping analysis statistical method allowed to identify two main sources of the particulate matter in suspension: dust soil and sugar cane burning residues

A composição química do material particulado fino (MP2,5) e MP10 foi determinado em três sítios representativos do estado de São Paulo: Cidade Universitária (SPA), Piracicaba (PRB) e São Luis do Paraitinga (MAT); e em duas outras cidades sul-americanas, Bogotá (BOG) e Buenos Aires (BAI). As coletas ocorreram nos anos de 2007, 2008 e 2009. Para caracterizar os sítios foram determinados íons inorgânicos, orgânicos e levoglucosano no MP coletado em filtros de fibra de quartzo. O material carbonáceo, sulfato, nitrato e amônio foram as espécies determinadas mais abundantes na massa do MP2,5 e MP10, sobretudo nas amostras dos sítios do estado de São Paulo. A contribuição destes componentes está associada à formação secundária das partículas atmosféricas nos centros urbanos. Entretanto, o cátion predominante das amostras nos sítios BOG e BAI foi o cálcio. Esta espécie no MP atmosférico, juntamente com o Mg2+, são atribuídos à ressuspensão de solo. Por meio dos estudos das trajetórias de massas de ar foi observada a influência de outras fontes sobre o material particulado local. A entrada de partículas provenientes de queima de madeira e biomassa em regiões urbanas foi associada à presença do levoglucosano, correlacionado com K+ e outros marcadores ambientais. O uso de ferramentas estatísticas, como as razões diagnósticas, as matrizes de correlações e análise de componente principal (ACP), contribuíram para a caracterização dos sítios estudados, distinguindo estatisticamente as emissões veiculares, das atividades agrícolas, industriais e queima da biomassa, entre outras. / The chemical composition of fine particulate matter (PM2.5) and PM10 was determined in three sites representative of the São Paulo State: University City (SPA), Piracicaba (PRB) and São Luis of the Paraitinga (MAT); and in two other South American cities, Bogotá (BOG) and Buenos Aires (BAI). The samples were collected in 2007, 2008 and 2009. In order to characterize the chemical composition of PM collected on quartz fiber filters, water-soluble ions and levoglucosan were determined. Carbonaceous material, sulfate, nitrate and ammonium were the most abundant species in the PM2.5 and PM10 samples, especially those from the São Paulo sites. The contribution of these components is associated with secondary formation of atmospheric particles in urban centers. However, calcium was the predominant cation of samples from BOG and BAI sites. PM atmospheric presence of Ca2+ and Mg2+ is attributed to soil dust. Through the studies air mass trajectories was observed the influence of other sources on the local particulate matter. The input of particles from burning wood and biomass in urban areas was associated with the presence of levoglucosan with K+ and other environmental tracers. The use of statistical tools such as diagnostic reasons, correlation matrices and principal component analysis (PCA), contributed to the characterization of sites studied. Therefore it was possible to distinguish statistically vehicle, agricultural activities, industrial and biomass burning emissions, among others.

The elderly population is sensitive to damages caused by air pollution on health. They spend relatively more time indoors, however there is limited information on the air quality they breathe inside their residences. The objectives of this work are to characterise mass of sizesegregated particulate matter (PM) in elderly residences in Metropolitan Area of Sao Paulo (MASP) in Brazil; assess the meteorological parameters influence; evaluate the indoor and outdoor relationship of PM; quantify the ions, trace elements and black carbon (rBC) in quasi-ultrafine particles (qUFP) and identify their sources, and estimate the respiratory deposition doses (RDD). To achieve these objectives, we measured during 24 hours the mass concentrations of PM in differents sizes (102.5, 2.51.0, 1.00.5, 0.50.25 and <0.25 µm (PM0.25, qUFP) in 59 elderly residences in MASP using a Personal Cascade Impactor Sampler. The PM10 is the sum of all size and PM2.5 is PM10 less PM102.5. The PM2.5 and PM0.25 contributed 78% and 38% of total PM10, respectively. About 77% and 40% of the residences had higher PM2.5 and PM10 than those in outdoor environments. About 13 and 43% of the measurements exceeded the World Health Organization (WHO) guidelines for PM10 and PM2.5, respectively. The PM0.25 exceeded the WHO guideline for PM2.5 in 8.3% of residences. Residences with higher PM concentration in all size bins are predominantly near the heavy traffic areas during the nonprecipitation days. About 68% of residences have the highest mass concentration in PM0.25. We analysed ions by chromatography, trace elements by x-ray fluorescence and rBC by reflectance. The major of ions concentrations in qUFP were found to be SO42- and NH4+, and the major trace elements were Si and Fe. Around 26% of the qUFP is rBC. Some residences have a high concentration of the toxic heavy metals Cu, Ni, Pb and Cr. We identified 6 dominant sources of the indoor qUFP by positive matrix factorization: vehicular emission (57%), secondary inorganic aerosol (21%), soil and construction (7%), wall painting (7%), cooking (5%) and industry (3%). The RDD for coarse and fine particles were found to be 20% and 24.6% higher for male than female elderly during seated position, respectively. The maximum RDD of qUFP and rBC are in the tracheobronchial part. It is important the control of PM sources in the elderly residences to limit adverse health effects of PM, especially fine particles. We suggest consider the rBC as one regulated air pollutant in terms of public control actions for air quality improvement in MASP. / A população idosa é sensível aos riscos da poluição do ar à saúde. Os idosos passam mais tempo dentro de suas casas, mas há pouca informação sobre a qualidade do ar dentro de suas residências. Os objetivos deste trabalho são caracterizar a massa do material particulado (PM) de diferentes tamanhos em residências de idosos na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) no Brasil; avaliar a influência dos parâmetros meteorológicos e a relação entre PM de ambiente interno e externo; quantificar os íons, elementos traços e black carbon (rBC) em partículas quasi-ultrafinas (qUFP) e identificar suas fontes, e estimar as doses de deposição de PM no trato respiratório (RDD). Para alcançar esses objetivos, medimos durante 24 horas as concentrações em massa de PM nos tamanhos 10-2,5; 2,5-1,0; 1,0-0,5; 0,5-0,25 e <0,25 m (PM0.25, qUFP) em 59 residências de idosos na RMSP usando o Personal Cascade Impactor Sampler. O PM10 é a soma da massa em todos os tamanhos e PM2.5 é o PM10 menos o PM10-2.5. O PM2.5 e PM0.25 contribuíram com 78% e 38% do total de PM10, respectivamente. Cerca de 77% e 40% das residências apresentaram maior concentração de PM2.5 e PM10 do que aqueles em ambientes externos. Cerca de 13 e 43% das medidas excederam as diretrizes da Organização Mundial de Saúde (OMS) para PM10 e PM2.5, respectivamente. O PM0.25 excedeu o limiar da OMS para PM2.5 em 8.3% das residências. As residências com maior concentração de PM em todos os tamanhos estão próximas das áreas de intenso tráfego veicular e não houve precipitação durante a medição. Cerca de 68% das residências têm a maior concentração de massa em PM0.25. Analisamos os íons por cromatografia, elementos traços por fluorescência de raios-x e rBC por reflectância. A maior concentração de íons em qUFP foi SO42- e NH4+, e os principais elementos traços foram Si e Fe. Cerca de 26% do qUFP é rBC. Algumas residências têm uma alta concentração dos metais pesados tóxicos Cu, Ni, Pb e Cr. Identificou-se 6 fontes de qUFP por fatoração de matriz positiva: emissão de veículos (57%), aerossol inorgânico secundário (21%), solo e construção (7%), pintura de parede (7%), cozimento (5%) e indústria (3%). O RDD para PM10-2.5 e PM2.5 foi 20% e 24,6% maior para homens do que mulheres enquanto sentados, respectivamente. O RDD máximo de qUFP e rBC foi na parte traqueobrônquica. É importante o controle de fontes de PM nas residências de idosos para limitar os efeitos adversos à saúde, especialmente partículas finas. Sugerimos considerar o rBC como um poluente atmosférico regulado em termos de ações de controle público para a melhoria da qualidade do ar na RMSP.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCO EDISON SAMPAIO.pdf: 2658167 bytes, checksum: 58ddae6341c50dac3f47e6293787686a (MD5) Previous issue date: 2012-05-28 / All forms of environmental pollution are potentially harmful to human health, fauna, flora and environment in general. Air pollution, understood as the presence of various substances in the atmosphere, altering its natural composition, making it dangerous for all living beings which depend on it, has received increasing attention. The diversity of pollutants and their concentration in the atmosphere is quite broad and complex. For this reason, and considering other aspects such as the toxicological profile of pollutants and the main sources of atmospheric emissions, several countries have set standards of air quality for specific groups of pollutants. In Brazil, there are standards for seven pollutants (CO, SO2, NO2, O3, PTS, PM10 (all acronyms are in Portuguese), and smoke). This research focus on the characterization of the concentration of PTS in the atmosphere, especially the occurrence of metals associated with these particles and the possible injuries to human health. To fulfill this purpose it was necessary to make the collection of material particles in the central region of Goiania - GO, during the winter of 2011. The analysis was set for metals: Al, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Ti, Pb, and Zn. The collection of PTS was performed through the Sampler of Great Volume (AGV in Portuguese) method and through the detection of metals, with the application of spectrometry of optical emission with inductively coupled plasma (ICP OES in Portuguese). The results showed a concentration of PTS which at no time exceeded the primary standard for this pollutant, as defined by the CONAMA Resolution 03/90, different reality when the pattern established by the Decree 1.745/79 of the State of Goiás was observed, which demonstrated that for six times the concentrations PTS were above this standard. The average concentration of metals in the twenty-two samples of material particles resulted in values which were considered low in relation to the standards proposed by international agencies and institutions (EPA, ASTDR, and OMS in Portuguese), and, similarly, when compared to the occurrence of metals in material particle in other cities in the country. Human exposure to metals, especially those considered toxic, in high concentrations, or even in low ones but for a long period of time, can cause severe consequences to health, ranging from simple allergic reactions to diseases like cancer that can lead to death. Through the generated, we can conclude that, in general, the air quality in the region observed by the research varies from good to regular, and that the concentrations of metals associated with PTS does not present a significant threat to the health of the population. / Todas as formas de poluição ambiental possuem potencial deletério à saude humana, à fauna, à flora e ao meio ambiente de uma forma geral. A poluição do ar, que se traduz na presença de substancias diversas na atmosfera, alterando sua composição natural, tornando-a perigosa para todos os seres vivos que dela dependem, tem merecido uma atenção crescente. A diversidade de poluentes e a concentração destes na atmosfera é algo bem amplo e complexo. Por essa razão, e considerando outros aspectos como o perfil toxicológico de poluentes e as principais fontes de emissão atmosférica, vários países definem padrões da qualidade do ar para grupos específicos de poluentes. No Brasil, existem padrões para sete poluentes (CO, SO2, NO2, O3, PTS, PM10 e fumaça). Esse trabalho deteve-se na caracterização da concentração de PTS na atmosfera, especialmente a ocorrência de metais associados à essas partículas e os possiveis agravos à saúde humana. Para cumprimento de tal finalidade promoveu-se a coleta de material particulado na região central de Goiânia GO, durante o inverno, no ano de 2011. Os metais definidos para análises foram: Al, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Ti, Pb e Zn. A coleta de PTS foi realizada pelo método do Amostrador de Grande Volume (AGV) e a detecção dos metais, com aplicação da espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). Os resultados demonstraram uma concentração de PTS que em nenhum momento ultrapassou o padrão primário para este poluente, definido pela Resolução CONAMA 03/90, realidade diferenciada quando observado o padrao estabelecido pelo Decreto 1.745/79 do Estado de Goiás, onde por 6 vezes as concentrações de PTS posicionaram-se acima desse padrão. As concentrações médias dos metais nas vinte e duas amostras do material particulado resultaram em valores considerados baixos em relação a padrões propostos por entidades e instituições internacionais (EPA, ASTDR e OMS) e, da mesma forma, quando comparadas a ocorrencia de metais em material particulado em outras cidades do País. A exposição humana a metais, especialmente os considerados tóxicos, em concentrações elevadas ou mesmo baixas, mas de forma prolongada pode provocar sérias consequencias à saúde, variando de simples reações alérgicas até doenças como cancer que pode levar a morte. Pelos resultados gerados, pode-se concluir, em linhas gerais, que a qualidade do ar, na regiao afetada pelo estudo, apresenta-se entre boa e regular e as concentrações de metais associados âs PTS não oferceu ameaças significativas à saúde da população.

Estudos epidemiológicos e experimentais tem mostrado consistentemente que tanto as exposições agudas e crônicas à poluição do ar estão associadas com uma variedade de doenças cardiovasculares. A poluição atmosférica é composta por uma mistura de substâncias nocivas incluindo partículas e gases. Os efeitos adversos cardiovasculares são mais comumente atribuídos às partículas e experimentos toxicológicos tem demonstrado diferentes mecanismos pelos quais a exposição às partículas pode provocar estes efeitos. Neste estudo nos investigamos os efeitos do tempo (7, 15 e 21 dias) de exposição as partículas ambientais (dose = 600 g/m³) nos parâmetros funcionais e morfológicos do coração de ratos normais e ratos com hipertrofia ventricular esquerda (HVE) induzida pelo isoproterenol (agonista não seletivo -adrenérgico de ação direta) (1,2 mg/kg). A utilização de ratos com HVE foi motivado pelo fato de que a existência de uma doença cardiovascular prévia representa um fator de risco elevado para estes indivíduos. Nossos dados mostraram que o tempo de exposição ao material particulado concentrado é um fator importante para a magnitude dos efeitos sobre a função e morfologia do coração, como mostrado pelo aumento da variabilidade da frequência cardíaca, diminuição da frequência cardíaca e aumento no volume de tecido conjuntivo no miocárdio do ventrículo esquerdo. Os ratos com HVE mostraram efeitos similares, porém mais graves sobre o coração, que incluíram diminuição da pressão arterial e aumento da hipertrofia dos cardiomiócitos em comparação com ratos com HVE não expostos. Concluindo, nossos resultados corroboram com achados anteriores que mostram que a poluição atmosférica particulada induz alterações no controle autonômico do coração e que indivíduos com doenças cardiovasculares preexistentes são mais afetados que indivíduos normais. Mostramos ainda que o material particulado concentrado é capaz de induzir alterações na microestrutura do miocárdio, dependendo da dose acumulada de exposição / Epidemiological and experimental studies have consistently shown that both short- and long-term exposures to air pollution are associated with a variety of cardiovascular diseases. Air pollution is composed by a mixture of noxious substance including particles and gases. The cardiovascular adverse effects are more commonly attributed to particles and toxicological experiments have demonstrated several mechanisms by which particle exposure may trigger these effects. In this study we investigated the effects of time (7, 15 and 21 days) of exposure to concentrated ambient particles (dose = 600 g/m³) on morphofunctional parameters of the heart in normal and rats with left ventricular hypertrophy (LVH) induced by isoproterenol (nonselective -adrenergic agonist with direct action) (1.2 mg/kg). The use of LVH rats was motivated by the fact that individuals with cardiovascular diseases are considered at higher risk for effect of ambient PM. Our data have shown that time is an important factor on the magnitude of the effects of concentrated ambient particles on heart function and morphology, as shown by increased HRV (heart rate variability), decreased heart rate and increased volume of connective tissue in left ventricle myocardium. LVH rats presented similar outcomes but more severe effects on the heart which included decreased blood pressure and increased cardiomyocyte hypertrophy compared to non-exposed LVH rats. In conclusion, our results corroborate with previous findings that particulate air pollution induces changes in the autonomic control of the heart and that individual with previous cardiovascular disease are more affected than normal ones. We have further shown that concentrated ambient particles are capable of inducing changes in the microstructure of the myocardium depending on accumulated dose of exposure

Introdução: Em ambientes urbanos, a exaustão dos carros a diesel é uma importante fonte de partículas e gases que afetam diretamente a saúde das pessoas. Como a adição do biodiesel ao diesel é recente, torna-se necessário avaliar o perfil toxicológico dessas emissões e os possíveis efeitos adversos a saúde. Além do mais, a concentração dos poluentes atmosféricos e sua composição físico-química sofrem influências diretas das condições meteorológicas. Esse estudo tem como foco avaliar o perfil toxicológico dos poluentes primários (emitidos diretamente da fonte) e secundários (gerados a partir das condições atmosféricas) por meio de dois estudos. Objetivos: (Estudo I) Avaliar a exposição aguda da exaustão do diesel e biodiesel no perfil inflamatório pulmonar e sistêmico; (Estudo II) Avaliar se a exposição aguda a baixos níveis de partículas ambientais concentradas (PACs) promovem efeitos cardiopulmonares e sistêmicos; e se a magnitude dessas alterações observadas é influenciada pelos períodos (frio/seco e quente/úmido). Métodos: (Estudo I) Camundongos Balb/C foram expostos ao ar filtrado (AF) e a duas concentrações de MP2,5 (600 e 1200 ?g/m3) tanto da exaustão do combustível diesel (D) quanto do biodiesel (BD). As emissões dos poluentes (MP2,5, NO e NO2), temperatura e umidade foram monitorados em tempo real. Os registros da variabilidade da frequência cardíaca (VFC), frequência cardíaca (FC) e da pressão arterial (PA) foram obtidas 30 minutos após a exposição. Após 24 horas os animais foram eutanasiados e foram coletados o lavado broncoalveolar (LBA), o pulmão, o sangue e a medula óssea para avaliar a inflamação pulmonar e sistêmica. A expressão das citocinas (ET-Ar, ET-Br, INOs, ISO, VCAM, IL-8) foram analisadas nos vasos peribronquiolares e no epitélio brônquico. (Estudo II) Camundongos Balb/C foram expostos ao ar filtrado e as PACs na concentração de 200 ?g/m3 geradas no período frio/seco e quente/úmido. A hiperresponsividade pulmonar, VFC, FC, PA foram mensurados 30 minutos após a exposição. Após 24 horas, os animais foram eutanasiados e foram coletados o pulmão e o sangue para avaliar a inflamação pulmonar e sistêmica. Resultados: (Estudo I) As emissões do NO e NO2 foram maiores na exaustão do biodiesel comparado ao diesel. Houve aumento da VFC no BD600, D600 e D1200 comparado ao AF, já a PA reduziu no D1200 comparado ao AF. Houve aumento dos eritrócitos, hematócrito, RDW-SD e reticulócitos no BD1200 e D1200 comparado ao AF; aumento dos eritrócitos, RDW-SD e linfócitos no D600 comparado ao AF; e redução do MCHC no BD1200 e D1200 comparado ao AF. No LBA e na histologia pulmonar foram evidenciados aumento dos neutrófilos no BD600 comparado ao AF. Nos vasos peribronquiolares, houve aumento da expressão da ET-Ar e ET-Br no BD600 comparado ao AF. No epitélio brônquico, houve aumento da expressão da ET-Br no BD600, BD1200, D600 e D1200 comparado ao AF, aumento do VCAM no BD1200 e D600 comparado ao AF. (Estudo II) As PACs geradas nos períodos frio/seco e quente/úmido, induziram alterações nos parâmetros sanguíneos e inflamação pulmonar. PACs geradas no período frio/seco reduziram o volume corpuscular médio (VCM) e elevaram os eritrócitos, hemoglobina, MCHC e o RDW-CV comparado ao AF, no parênquima pulmonar houve um influxo de neutrófilos. Similarmente, as PACs geradas no período quente/úmido reduziram o VCM e elevaram os eritrócitos, hemoglobina, hematócrito e RDW-CV comparado ao AF. Conclusão: A exposição ao biodiesel causou inflamação pulmonar, broncoconstrição dos vasos peribronquiolares e do epitélio brônquico; já a exposição ao diesel desencadeou uma inflamação sistêmica, aumento do estímulo parassimpático e broncoconstrição do epitélio brônquico. Curtas exposições a baixos níveis de PACs induziram modesta, porém, significante inflamação pulmonar e alterações nos parâmetros sanguíneos. Em adição, nossos dados suportam o conceito de que alterações nas condições climáticas modificam levemente a toxicidade das partículas, já que a dose administrada de PACs geradas durante o período frio/seco produziram uma resposta mais exacerbada / Background: In urban environments, the exhaust of diesel cars is an important source of particles and gases that directly affect people\'s health. As the addition of biodiesel to diesel is recent, it is necessary to evaluate the toxicological profile of these emissions and the possible adverse health effects. Moreover, the concentration of air pollutants and their physico-chemical composition suffer direct influences of weather conditions. This study aims to evaluate the toxicological profile of primary pollutants (emitted directly from the source) and secondary (generated from the weather conditions) through two studies. Objectives: (Study I) Evaluate the acute exposure of diesel and biodiesel exhaust in pulmonary and systemic inflammatory profile. (Study II) Evaluated whether acute exposure to low levels of concentrated ambient particles (CAPs) promotes cardiopulmonary and systemic effects; and whether the magnitude of these observed changes is influenced by periods (cold/dry and warm/humid). Methods: (Study I) Balb/C mice were exposed for two hours to filtered air (FA) and two doses (600 and 1200 ?g/m3) of both diesel (D) and biodiesel (BD) fuels. The PM2.5, NO, and NO2 concentrations, air temperature and humidity were monitored in real time. HRV (time and frequency domain), HR and BP parameters were collected after 30 minutes of exposure. After 24 hours were available the bronchoalveolar lavage (BALf), lung histology, blood and bone marrow for pulmonar and systemic inflammation analysis. The cytokines expression (ET-Ar, ET-Br, INOs, ISO, VCAM, IL-8) were available on peribronchiolar vessels and bronchial epithelium. (Study II) Balb/C mice were exposed to 200 ?g/m3 to concentrated ambient particles (CAPs) and filtered air (FA) in cold/dry and warm/humid periods. Lung hyper-responsiveness, heart rate, heart rate variability and blood pressure were evaluated 30 minutes after the exposures. After 24 hours, blood and tissue sampling were performed. Results: (Study I) Emissions of NO and NO2 were higher in the biodiesel compared to diesel oil exhaust. There was an increase in HRV for the BD600, D600 and D1200 compared to FA, already BP reduced the D1200 compared to FA. There was an increase on the erythrocytes, hematocrit, RDW-SD and reticulocytes in BD1200 and D1200 compared to FA; increase in erythrocytes, lymphocytes and RDW-SD on D600 compared to FA; and reduction of MCHC in BD1200 and D1200 compared to FA. BAL and lung histology was evidenced an increase on the neutrophils BD600 compared to FA. In peribronchiolar vessels there was increased of the expression on ET-Ar and ET-Br on the BD600 compared to FA. In the bronchial epithelium there was increased expression of ET-Br in BD600, BD1200, D600 and D1200 compared to FA, increased VCAM on the BD1200 and D600 compared to FA. (Study II) CAPs generated during both periods (warm/humid and cold/dry) induced alterations in red blood cells and lung inflammation. CAPs during the cold/dry period reduced the mean corpuscular volume (MCV) levels and increased erythrocytes, hemoglobin, mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC) and red cell distribution width coefficient variation (RDW-CV) levels compared to the FA group. Similarly, CAPs during the warm/humid period decreased MCV levels and increased erythrocytes, hemoglobin, haematocrit and RDW-CV levels compared to the FA group. CAPs during the cold/dry period increased the influx of neutrophils in the alveolar parenchyma. No differences were obtained on vasoconstrictors of pulmonary vessels. Conclusion: The exposure to biodiesel caused lung inflammation, bronchoconstriction of the peribronchiolar vessels and bronchial epithelium; already the exposure of the diesel caused systemic inflammation, increased of the parasympathetic stimulation and bronchoconstriction of the bronchial epithelium. Short-term exposures to low concentrations of CAPs elicited modest but significant pulmonary inflammation and, into a lesser extent, changes in blood parameters. In addition, our data support the concept that changes in climate conditions modify slightly particle toxicity, since equivalent doses of CAPS of the cold/dry period produced a more exacerbated response

Neste estudo, foram realizados três experimentos distintos (1) analisando os efeitos da administração de material particulado em camundongos BALB/c com inflamação pulmonar alérgica crônica induzida por ovalbumina; (2) comparando camundongos AIRmax e AIRmin com inflamação pulmonar alérgica crônica induzida por ovalbumina; (3) comparando camundongos AIRmax e AIRmin que receberam material particulado (resíduo da queima de óleo diesel - ROFA) por via intranasal. Para a indução da inflamação pulmonar alérgica crônica, os camundongos foram sensibilizados com ovalbumina (OVA) através de duas injeções intraperitoneais de alérgeno com o adjuvante hidróxido de alumínio (dias 0 e 14) e quatro inalações de OVA 1% (dias 22, 24, 26 e 28). Os animais que foram expostos ao material particulado, receberam ROFA (60 ?g) nos dias 0, 2, 4 e 6 no experimento do efeito do material particulado ou nos dias dos desafios com OVA no experimento do efeito da administração de material particulado em animais com inflamação pulmonar induzida pela OVA. Os grupos controle foram tratados com solução salina 0,9 % seguindo o mesmo protocolo. Quarenta e oito horas após o último desafio, a responsividade pulmonar foi medida por broncoprovocação àr metacolina através da pletismografia de corpo inteiro, após a qual os animais foram sacrificados e tiveram os pulmões removidos para analise histológica. O estudo realizado com animais BALB/c para análise dos efeitos do material particulado sobre a resposta inflamatória induzida pela ovalbumina mostrou um aumento de responsividade nos animais inflamados e co-expostos ao material particulado, sem efeito sobre a inflamação ou remodelamento epitelial induzidos pela OVA. A exposição ao material particulado por si só levou a uma diminuição da área ocupada por células ciliadas e a um aumento da responsividade pulmonar. O experimento realizado com camundongos das linhagens AIRmax e AIRmin para estudar eventuais diferenças entre a resposta destas linhagens à inflamação pulmonar crônica induzida pela OVA mostrou uma maior susceptibilidade dos animais AIRmin, com maior infiltrado eosinofílico nas vias aéreas e responsividade pulmonar. Por outro lado, o estudo realizado para verificar a ação do material particulado nas linhagens AIRmax e AIRmin mostrou um intenso remodelamento epitelial, com infiltrado macrofágico ao redor das vias aéreas de ambas as linhagens, porém os animais AIRmin apresentaram maior responsividade pulmonar que os AIRmax quando expostos ao material particulado. Assim pudemos concluir que (1) a exposição ao material particulado na presença de inflamação pulmonar alérgica crônica amplifica o remodelamento epitelial e a responsividade pulmonar; o background genético influencia (2) a inflamação eosinofílica e a responsividade pulmonar induzidas pela inflamação alérgica crônica bem como (3) a responsividade pulmonar induzida pela exposição ao material particulado. / In this study, three distinct experiments were performed (1) examining the effects of administration of particulate matter in BALB/c mice with chronic allergic pulmonary inflammation induced by ovalbumin; (2) comparing AIRmax and AIRmin mice with chronic allergic pulmonary inflammation induced by ovalbumin; (3) comparing AIRmax and AIRmin mice receiving particulate matter (residue from the burning of diesel oil - ROFA) intranasally. For the induction of chronic allergic pulmonary inflammation, the mice were sensitized to ovalbumin (OVA) through two intraperitoneal injections of allergen with adjuvant aluminum hydroxide (days 0 and 14) and four inhalations of OVA 1% (days 22, 24, 26 and 28). The animals that were exposed to particulate matter received ROFA (60 ?g) on days 0, 2, 4 and 6 in the study of the effect of the particulate matter or after the challenges with OVA in experiment of the effect of administration of particulate matter in animals with pulmonary inflammation induced by OVA. The control groups were treated with saline 0.9% following the same protocol. Forty eight hours after the last challenge, pulmonary responsiveness was measured through broncoprovocation to methacholine by whole body plethysmography, after which the animals were sacrificed and the lungs were removed for histologic analysis. The study conducted on animals BALB/c for analysis of the effects of particulate matter on the inflammatory response induced by ovalbumin showed an increase of responsiveness in animals with allergic inflammation and exposed to the particulate matter, without effects on inflammation or epithelial remodeling induced by OVA. Exposure to particulate matter led to a reduction in the area occupied by ciliated cells and increased lung responsiveness. The experiment in AIRmax AIRmin mice to study possible differences in the response of these strains to chronic lung inflammation induced by OVA showed greater susceptibility of AIRmin, with more eosinophilic infiltration in airway and greater lung responsiveness. The study to check the action of particulate matter in the lines AIRmax and AIRmin showed an intense epithelial remodeling, with macrophagic infiltrate around the airways of both strains. However, AIRmin mice had higher pulmonary responsiveness than AIRmax when exposed to particulate matter. We conclude that (1) exposure to particulate matter in the presence of chronic allergic pulmonary inflammation amplifies the epithelial remodeling and pulmonary responsiveness; the genetic background influences (2) the pulmonary responsiveness and eosinophilic inflammation induced by chronic allergic inflammation and (3) the pulmonary responsiveness induced by exposure to particulate matter.

INTRODUÇÃO: As doenças respiratórias têm sido associadas com a emissão de poluentes atmosféricos, tanto por fontes fixas quanto por fontes móveis, em estudos de bases agregadas. Poucos estudos de base individual têm sido relatados na literatura investigando essa associação, principalmente nas cidades de pequeno e médio porte. Objetivo: Avaliar os efeitos da poluição do ar sobre sintomas respiratórios e pico de fluxo expiratório (PFE) em estudantes de três escolas públicas, localizadas em área de exposição e área de não exposição à dispersão da pluma de poluentes provenientes da mineradora localizada no município de Anchieta - ES. MÉTODOS: Estudo de Painel, avaliando a emissão de poluentes da mineradora citada anteriormente, no período de maio de 2008 a maio de 2009. Dois grupos foram definidos de acordo com o status de exposição (área exposta e área não exposta) dos participantes para as emissões industriais. Foram recrutados 121 alunos, com idade entre 8-16 anos, selecionados aleatoriamente entre todos os alunos matriculados nessas escolas. O tamanho da amostra foi baseado na prevalência de doenças respiratórias no município segundo a faixa etária escolhida. Após responderem um questionário de sintomas respiratórios auto-aplicado (ISAAC), medidas individuais diárias de PFE foram realizadas nos alunos selecionados, duas vezes ao dia, uma pela manhã e outra a noite. Concentrações médias diárias de PM10, temperatura e umidade relativa do ar foram coletadas através da rede de monitoramento localizada na cidade. A associação entre os registros diários de PFE e PM10 foi investigada através de modelos de regressão de efeitos mistos, controlando para a temperatura média, umidade relativa média, status de exposição e índice de massa corpórea. RESULTADOS: Dos 121 participantes randomizados, quatro desistiram e 117 foram avaliados: 65 na área exposta e 52 na área não exposta. Foi identificada uma prevalência de asma de 16,9% na área exposta e 15,4% na área não exposta. Foram realizadas aproximadamente 70.000 medidas de PFE. Para todos os participantes, o aumento de 14?g/m3 do PM10 foi associado significativamente com o decréscimo nas medidas percentuais do PFE da manhã e da noite (-1,04%, 95% IC: -1,32; -0,77 e - 1,2%, 95% IC: -1,49; -0,92, respectivamente). Para o grupo de asmáticos, também houve uma associação significativa entre o aumento de PM10 e o decréscimo do percentual do PFE da manhã e da noite (-1,21%, 95% IC: - 1,80; -0,62 e -1,66%, 95% IC: -2,27; -1,05, respectivamente). Esses efeitos foram encontrados em concentrações de PM10 abaixo do padrão brasileiro de qualidade do ar recomendado. CONCLUSÕES: Houve uma associação entre o aumento de PM10 na atmosfera e a diminuição da medida de pico de fluxo expiratório em toda a população estudada, independentemente da área de exposição, tanto para a população geral quanto para o grupo de asmáticos / The association between respiratory diseases and air pollutant emissions from both, stationary and mobile sources have been reported in several ecological studies. However, few studies using epidemiological individual designs have been found in the literature investigating this association in small and medium cities. Objective: To evaluate the effects of air pollution on respiratory symptoms and peak expiratory flow (PEF) in students from three public schools located inside and outside areas of exposure to air pollution mining plume dispersion in the municipality of Anchieta - ES. METHODS: Panel study, from May 2008 to May 2009. Two groups were defined according to the participants exposure status (exposed area and unexposed area) for industrial emissions. Among all students enrolled in schools located in the two areas were selected 121 children and adolescents aged between eight and 16 years. The sample size was based on the prevalence of respiratory diseases in the municipality according to the chosen age group. After answering a self-reported respiratory symptoms questionnaire (ISAAC), daily PEF measurements were performed in each one of selected students, twice a day, in the morning and at night. Average daily PM10, temperature and humidity were collected by the monitoring network in the city during the period of study. Association between daily records of PEF and PM10 were assessed using mixed effects regression models, controlling to the average temperature, humidity, exposure status, and body mass index. RESULTS: Four participants gave up and 117 were evaluated: 65 in exposed and 52 in unexposed areas. About 70,000 PEF measures were performed. Asthma prevalence was 16.9% in the exposed area and 15.4% in the unexposed area. For all participants, increases of 14?g/m3 of PM10 were associated with decreases of PEF measurements in the morning and in the evening (-1.04%, 95% CI: -1.32; -0.77 and -1.2%, 95% CI: -1.49; -0.92 respectively). For the asthmatic group, increases of PM10 also induced decreases of PEF in the morning and in the evening (- 1.21%, 95% CI: -1.80; -0.62 and -1.66%, 95% CI: -2.27; -1.05 respectively). Adverse effects were found in PM10 concentrations below the recommended air quality Brazilian standard. CONCLUSIONS: There was an association between the increasing of PM10 in the atmosphere and reduced lung function in the entire study population, regardless of the exposure area, for both the general population and the asthmatic group

O objetivo principal do trabalho foi a avaliação da composição química do material particulado em suspensão na atmosfera em Londrina/PR e Piracicaba/SP. A amostragem foi realizada nas estações de verão e inverno, utilizando-se um amostrador tipo stacker, permitindo a coleta simultânea de particulados fino (partículas com diâmetro aerodinâmico menor que 2,5 \'mü\'m) e grosso (entre 2,5 e 10 \'mü\'m), utilizando filtros com 47 mm de diâmetro e diâmetros de poros de 0,4 e 8 \'mü\'m, respectivamente.Para a análise das amostras, foi utilizada a técnica de fluorescência de raios X por dispersão em energia (EDXRF). As excitações e detecções dos raios X característicos foram realizadas sob atmosfera de ar e vácuo, quantificando-se os elementos químicos na faixa do Al ao Zr. Os espectros de raios X obtidos foram interpretados com o auxílio do programa AXIL. A quantificação dos elementos químicos foi realizada pela metodologia dos parâmetros fundamentais. Foi utilizado também um microscópio eletrônico de varredura acoplado a um sistema de fluorescência de raios X por dispersão em energia para a caracterização química e morfológica dos principais grupos de partículas existentes no material particulado. A metodologia de análise de agrupamento foi usada para identificar as possíveis fontes de emissão ou de formação do material particulado / The main objective of this work was the chemical composition evaluation of the suspended particulate matter in the Londrina/PR and Piracicaba/SP atmospheres. The sampling was accomplished in the summer and winter seasons, with a stacker filter holder, which allowed the simultaneous collection of fine particulates (particles with aerodynamic diameter smaller than 2,5 \'mü\'m) and gross particulates (particles between 2,5 and 10 \'mü\'m), using filters of 47 mm diameter and pore diameters of 0,4 and 8 \'mü\'m, respectively. The samples analysis was accomplished with the energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) technique. The excitation and detection of the characteristic X-rays were done in air atmosphere and vacuous, quantifying the chemical elements in the range from Al to Zr. The obtained X-rays spectra were interpreted with the aid of the AXIL software. The chemical elements quantification was accomplished by the fundamental parameters methodology. It was also employed a scanning electronic microscope (SEM/EDS) connected to an energy dispersive X-ray fluorescence system for the chemical and morphologic characterization of the main groups of existent particles in the particulate matter. The grouping analysis methodology was used to identify the possible emission or formation sources of the particulate matter