O manuseio de grãos durante as operações de carga e descarga geram materiais particulados que são liberados para a atmosfera interferindo na qualidade do ar da região. Essa pesquisa identificou a presença de material particulado proveniente de grãos na cidade de Santos utilizando dados disponibilizados pelos satélites da NASA, índices de qualidade do ar fornecidos pela CETESB e dados obtidos pela técnica LIDAR. / Grain handling during loading and unloading operations generates particulate materials that are released into the atmosphere by interfering with the air quality of the region. This research identified the presence of particulate matter from grain in the city of Santos using data provided by NASA satellites, air quality indexes provided by CETESB and data obtained by the LIDAR technique.

A preocupação com a qualidade do ar é crescente. Nos últimos anos, as emissões industriais e veiculares acarretam em muitos casos, especialmente em áreas urbanas, condições inadequadas para a saúde da população. Diversos estudos relacionam aumento em internações hospitalares, especialmente por problemas respiratórios, durante episódios de altas concentrações de material particulado. O objetivo deste estudo foi coletar dados diários de concentração de MP10 e compará-los com uma série de dados de quase 10 anos de coleta disponíveis para a cidade de São Carlos-SP. Além disso, ambas as séries de dados foram utilizadas para criar modelos de previsão da concentração de material particulado utilizando como ferramenta as redes neurais artificiais. O local escolhido para aquisição dos dados foi a Praça Voluntários da Pátria, no centro de São Carlos, em função da grande circulação de pessoas e veículos. As duas séries de dados foram coletadas com um equipamento amostrador de grande volume (AGV-MP10). A série 1 (1997-2006) foi obtida para caracterizar o MP de São Carlos. As coletas eram realizadas alternando-se os dias na semana. Para a série 2 (2014-2015) foram realizadas coletas diárias, com o mesmo equipamento e no mesmo local de amostragem da série 1. Para a criação dos modelos de previsão foram utilizados dados do Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa (BDMEP) do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), de temperatura (°C), umidade relativa (%), velocidade do vento (m/s) e o acumulado de precipitação (mm). Os modelos foram desenvolvidos no softwareMatLab, utilizando duas arquiteturas de redes neurais, uma do tipo MLP (Multilayer Percetron) e outra do tipo NARX (nonlinear autoregressive network with exogenous inputs). Comparando os dados de MP10 da série 1 e da série 2, foi observado que houve uma redução nos índices de concentração de MP10 ao longo do tempo. Isto se deve à implantação de leis mais rigorosas e o desenvolvimento de tecnologias menos poluentes. Em relação aos modelos de previsão, para os dados da série 1, a utilização do modelo para previsão de médias mensais de concentração de MP10 foi mais eficiente do que o modelo para previsão de médias diárias, ambos tiveram como neurônios de entrada apenas variáveis climáticas, compostas de médias diárias e médias mensais, respectivamente. Para a previsão da série 2, o modelo utilizando a rede neural NARX, que utilizou como neurônios de entrada as variáveis climáticas e o MP10 do dia anterior, apresentou o maior erro absoluto médio (7,13), no entanto, o modelo NARX apresentou a convergência mais rápida. O menor erro absoluto (6,00) foi obtido pelo modelo em que foi utilizada a rede do tipo MLP, que apresentava como neurônios de entrada as médias diárias das variáveis climáticas e da concentração de MP10 do dia anterior. A rede MLP também foi utilizada para criação de um modelo em que apenas as variáveis climáticas eram utilizadas, para este modelo foi encontrado o valor de 6,52 como erro absoluto. A apresentação do dado de concentração de MP10 do dia anterior torna o desempenho dos modelos de previsão mais eficiente. / Concern about air quality is growing. In recent years, industrial and vehicular emissions have in many cases, especially in urban areas, resulted in inadequate conditions for the health of the population. Several studies have reported an increase in hospital admissions, especially due to respiratory problems, during episodes of high concentrations of particulate matter. The objective of this study was to collect daily PM10 concentration data and compare them with a series of data of almost 10 years of collection available for the city of São Carlos-SP. In addition, both sets of data were used to create forecasting models of the concentration of particulate material using artificial neural networks as a tool. The place chosen for data collect was Praça Voluntários da Pátria, in the center of São Carlos, due to the great circulation of people and vehicles. The two data series were collected with a high volume air sampler. The series 1 (1997-2006) was obtained to characterize the PM of São Carlos. The collections were carried out alternating the days in the week. For the series 2 (2014-2015) daily collections were carried out with the same equipment and in the same sampling site of the series 1. For the creation of the forecast models we used data from the Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa (BDMEP) do do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), de temperature (°C), relative humidity (%), wind speed (m/s) and precipitation (mm). The models were developed in the MatLab software, using two neural network architectures, one of the MLP (Multilayer Percetron) type and another of the NARX (nonlinear autoregressive network with exogenous inputs) type. Comparing PM10 data from series 1 and series 2, it was observed that there was a reduction in PM10 concentration indices over time. This is due to the implementation of stricter laws and the development of cleaner technologies. In relation to the prediction models, for the data of the series 1, the use of the model to predict monthly means of concentration of PM10 was more efficient than the model for prediction of daily means, both had as input neurons only climatic variables, daily averages and monthly averages, respectively. For the prediction of series 2, the model using the NARX neural network, which used as input neurons the climatic variables and PM10 of the previous day, presented the highest mean absolute error (7,13), however, the NARX model presented the better convergence. The lowest absolute error (6.00) was obtained by the model in which the MLP type network was used, which presented as input neurons the daily averages of the climatic variables and PM10 concentration of the previous day. The MLP network was also used to create a model in which only the climatic variables were used, for this model was found the value of 6.52 as absolute error. Presenting an PM10 concentration data from the previous day improves the performance of forecast models.

Foi avaliada a exposição profissional a solventes e a material particulado, através de amostragem pessoal, de 26 pintores ocupados em oficinas de repintura automotiva. Simultaneamente, foram coletadas amostras de urina pré e pós-exposição dos pintores, para determinação das concentrações de creatinina e dos ácidos hipúrico e metil-hipúrico (Grupo Exposto), bem como de um grupo de indivíduos não expostos a solventes (Grupo Controle), pareados por idade. O objetivo foi verificar a quais solventes os pintores estavam expostos, a magnitude da exposição a solventes e a material particulado, e as correlações entre a concentração dos produtos de biotransformação na urina com a concentração dos precursores e do conjunto de solventes no ar. Os solventes identificados e quantificados foram hidrocarbonetos, álcoois, cetonas, ésteres alifáticos e éteres de glicol, em misturas e concentrações variáveis com a tinta utilizada e com as condições de ventilação do local de trabalho. As concentrações dos solventes em 12 repinturas excederam ao Limite de Exposição Ocupacional (LEO) para exposições de curta duração e, em 3 delas, também ao Limite de Exposição Ocupacional para a jornada de trabalho, utilizando a fórmula da adição e os LEO propostos pela American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). A exposição a material particulado excedeu ao LEO para poeiras inertes, para exposições de curta duração, em 14 repinturas considerando o valor proposto pela ACGIH (TLV-STEL), e em 22 repinturas, considerando a Legislação Brasileira (Valor Máximo). Em 5 avaliações foi excedido o LEO para a jornada de trabalho, tanto os propostos pela ACGIH (TLV-TWA), quanto o adotado na Legislação Brasileira (Limite de Tolerância). A excreção do ácido hipúrico, determinado após a exposição, mostrou correlação significativa com as concentrações médias ponderadas pelo tempo do tolueno (r=0,5722, p=0,0023) e do conjunto de solventes no ar (r=0,4132, p=0,0359). A excreção do ácido metil-hipúrico, determinado após a exposição, mostrou correlação significativa com as concentrações médias ponderadas pelo tempo do xileno (r=0,5908, p=O,OOIS) e do conjunto de solventes no ar (r=0,6497, p=0,0003). As concentrações do ácido hipúrico observadas no Grupo Exposto (média=O, 78 g/g creatinina; mediana= O,5l g/g creatinina) mostraram-se mais elevadas em relação ao Grupo Controle (média=O,19 g/g creatinina; mediana O,15 g/g creatinina).O Teste t de Student para diferença das médias resultou t= 3,997, p=0,0002 e o Teste de Mann-Whitney para diferença das medianas resultou U=102,5, p<O,OOO1. / Spray painters engaged in automotive body repair shops were evaluated for solvents and total aerosol occupational exposure, by personal active sampling. At the time of environmental sampling, pre and post shift urine samples of 26 male painters (Exposed Group) and non-exposed individuais paired by age and sex (Control Group) were collected to determine creatinine, hippuric and metyl-hippuric acid concentrations. The objective was to investigate exposures intensity, the composition of solvent mixtures at the workplace, and the metabolites correlation\'s with the toluene, xylene and whole solvents exposure. The quantified solvents were hydrocarbons, alcohols, ketones, aliphatic esters, and glycol ethers, in mixtures and concentrations variable with paint been used and workplace ventilation conditions. The solvents concentrations of 12 paint sessions were above the Threshold Limit Value- Short Term Exposure Limit (TLV-STEL) and, in three, above the TLV-Time Weighted Average (TLV-TWA), utilizing the additive formula and TLV values proposed by American Conference of Governmental Industrial Hygienists. The painters exposure to aerosol exceed the ACGIH TLV -STEL for nuisance dust in 14 paint sessions and, in 4 of them, also the TLV-TWA. Concerning the Brazilian Regulamentation, the \"Limite de Tolerância\" is exceeded similarly, but the \"Valor Máximo\" was exceed in 22 paint sessions. The urinary post exposure hippuric acid shows statistically significant correlation with Time Weighted Average toluene air concentrations (r=0,5722, p=0,0023) and also with the solvent mixtures at the workplace (r=0,4132, p=0,03 59). The urinary post exposure methyl-hippuric acid shows statistically significant correlation with Time Weighted Average xylene air concentrations (r=0,5908, p=0,0015) and also with the solvent mixtures at the workplace (r=0,6497, p=0,0003). The urinary post exposure hippuric acid observed in Exposed Group (mean=0,78 g/g creatinine; median=0,51 g/g creatinine) was higher than the Control Group (mean=O, 19 g/g creatinine; median=O,15 g/g creatinine). The Student t Test for mean difference resul t= 3,997, p=0,0002 and the Mann-Whitney median test result U=l02,5; p<O,OOO1.

Submitted by Gisele Mara Hadlich (gisele@ufba.br) on 2018-04-04T14:51:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Lorena Suede.pdf: 1865370 bytes, checksum: 1379dbbaf7716a5f0ef3b983bc34d5c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-04T14:51:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Lorena Suede.pdf: 1865370 bytes, checksum: 1379dbbaf7716a5f0ef3b983bc34d5c8 (MD5) / Estudos recentes têm revelado a ocorrência de um processo natural de interação entre gotículas de óleo e materiais particulados em suspensão (MPS), resultando na formação de agregados estáveis durante semanas, que se dispersam na coluna d’água. Essas interações são conhecidas como agregados óleo-material particulado em suspensão (Oil-Suspended Particulate Material Aggregates ou OSAs) e promovem a dispersão do óleo na água, indicam os possíveis locais de destinação do óleo no ambiente e podem, ainda, acelerar a biodegradação. No presente estudo, foram desenvolvidos experimentos testando diferentes salinidades e diferentes concentrações de MPS, com amostras do rio São Paulo, localizado na Baía de Todos os Santos, Bahia, Brasil, objetivando investigar a contribuição dos OSAs na indicação do local de maior probabilidade de sedimentação de óleo na área de estudo com o intuito de prever possíveis riscos ecotoxicológicos ocasionados por derramamentos de petróleo e permitir a aplicação de técnicas preventivas e mitigatórias. Os experimentos foram realizados no Laboratório de Estudos do Petróleo (LEPETRO), do Núcleo de Estudos Ambientais (NEA) da Universidade Federal da Bahia (UFBA). Para a caracterização geoquímica da área de estudo foram usados métodos analíticos para quantificação de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTPs),carbono orgânico em particulado (COP), nitrito, nitrato, amônia, fósforo assimilável, clorofila e metais. Os experimentos para formação do OSA foram realizados seguindo o protocolo desenvolvido por Moreira (2014) adaptado de Khelifa et al. (2002). Os resultados mostraram que a salinidade e a concentração de MPS interferem na formação dos agregados e, de forma geral, maiores concentrações de MPS e salinidades mais altas tendem a ser mais favoráveis à formação dos OSAs. Além disso, o ponto 3 foi indicado como área mais vulnerável aos possíveis impactos ecotoxicológicos decorrentes de derramamentos de petróleo, seguido do ponto 2 e, por fim, do ponto 1. Desta forma, em casos de derramamentos de petróleo no rio São Paulo, a região correspondente ao ponto 3, mais próximo à nascente, deve ser tratada como área prioritária para a aplicação de técnicas preventivas e mitigatórias, seguida do ponto 2, na parte intermediaria, e, então, do ponto 1, correspondente à foz.

Submitted by Gisele Mara Hadlich (gisele@ufba.br) on 2018-06-05T14:30:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Mestrado Carine.pdf: 3052653 bytes, checksum: 8ac010b3a67fb33ee1b2208d65769b63 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T14:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Mestrado Carine.pdf: 3052653 bytes, checksum: 8ac010b3a67fb33ee1b2208d65769b63 (MD5) / O presente estudo apresentou duas linhas de trabalho: i) avaliação do estágio morfodinâmico das praias de Itapororoca (Município de Una), Mar Moreno (Município de Belmonte) e Atalaia (Município de Canavieiras) e a análise dos possíveis impactos a derramamentos de petróleo; ii) Avaliação do potencial da aceleração da formação do agregado óleo – material particulado em suspensão (OSA) na recuperação de praias refletivas e dissipativas. A praia do Mar Moreno foi classificada como refletiva (Ω = 1), Itapororoca como dissipativa (Ω = 7) e Atalaia como dissipativa intermediária. Em Itapororoca e Atalaia, há tendência de acúmulo do óleo na superfície do sedimento, em grande extensão da praia, de acordo com a maré. Para a praia do Mar Moreno, é provável o acúmulo de óleo na região intermareal com infiltração no sedimento, aumentando sua persistência e impacto. Com relação a formação do OSA, esta foi avaliada por 21 dias através de um modelo de simulação de praias refletivas e dissipativas, na ausência e presença de sedimentos finos, utilizando óleo da bacia do Recôncavo. Na ausência de sedimentos finos, apenas o modelo dissipativo apresentou possibilidade de agregação, com concentração de MPS de 198,42mg/L. Em ambos modelos, a presença de sedimentos finos aumentou a formação do OSA e intensificou, em até quatro vezes, a dispersão do óleo. Foram encontrados OSAs do tipo gotícula e amorfo, a maior parte com flutuabilidade neutra. Apenas para o modelo dissipativo, na presença de sedimentos finos, houve aumento nas concentrações de hidrocarbonetos no sedimento de fundo, com concentração inicial de 162, 00 µg/g e ao final 207,71 µg/g. Também foi verificado um aumento da degradação da mancha, principalmente na fração dos saturados, na presença de sedimentos finos. Os modelos mostraram que há potencial para o uso de sedimentos finos em praias arenosas com fins de dispersão do óleo, no entanto, devem ser considerados parâmetros locais como tipo MPS, óleo derramado e, principalmente, o transporte das correntes, garantindo uma dispersão offshore para o OSA e claro, prevendo o destino desse material.

106 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-03T14:21:08Z No. of bitstreams: 4 SUMÁRIO.pdf: 251853 bytes, checksum: 136967f071e8c9dc1f1d9dc61b6ba5ed (MD5) RESUMO.pdf: 90333 bytes, checksum: 6feb676556b5519091aca62ba1aef7f9 (MD5) INTRODUÇÃO.pdf: 4006502 bytes, checksum: 77f35936fb80d965a1c446cf7b35deed (MD5) CAPA.pdf: 247759 bytes, checksum: 0319a707474146fc6565e0c7806729e3 (MD5) / Rejected by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br), reason: Solicito o envio em arquivo único. on 2013-04-18T15:44:07Z (GMT) / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-05-20T15:25:26Z No. of bitstreams: 1 Dissertação José Domingos S da Silva.pdf: 4188732 bytes, checksum: 5a2a0590c7239c937525ccc66385274d (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-05-20T15:27:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação José Domingos S da Silva.pdf: 4188732 bytes, checksum: 5a2a0590c7239c937525ccc66385274d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-20T15:27:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação José Domingos S da Silva.pdf: 4188732 bytes, checksum: 5a2a0590c7239c937525ccc66385274d (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES / Um grande número de estudos epidemiológicos tem mostrado uma relação entre a exposição ao ambiente de partículas em suspensão e os efeitos adversos na saúde humana além de danos à flora, fauna, edificações dentre outros. Segundo alguns estudos o MPA afeta a saúde da população, causando várias patologias do trato respiratório (alergias, asma, enfisema pulmonar) e mortalidade cardiopulmonar, sendo responsável por grande numero de mortes em todo o mundo. Este trabalho teve por objetivo desenvolver e validar metodologia para determinação de íons presentes nas frações PM1 e PM2,5 no Material Particulado Atmosférico da atmosfera do entorno da Baía de Todos os Santos (BTS). Durante o desenvolvimento do trabalho foram coletadas amostras de MPA com a utilização de dois amostradores tipo ciclone com faixa de corte de PM1 e PM2,5 ligados a uma bomba de vácuo a uma vazão fixa de 10L min-1 por períodos de 12h durante 15 dias em três sítios de amostragem nos seguintes períodos: Botelho, Base Naval de Aratu (BNA) e Itaparica. As amostras coletadas foram coletadas e depois analisadas por cromatografia de íons com dois canais. Os íons determinados nos três sítios foram lactato, acetato, butirato, formiato, succinato, oxalato, amônio, fluoreto, cloreto, nitrato, sulfato, fosfato, sódio, potássio, magnésio e cálcio, a seguinte relação entre ânions e cátions nas frações PM1 e PM2,5. Dentre os três sítios o que apresentou maiores concentrações médias destes íons foi Botelho, isso ocorreu devido a sua posição geográfica em relação aos ventos que sopram nesta região durante a estação de inverno na qual as amostras foram coletadas as concentrações menores foram no sitio da BNA por estar em posição geográfica oposta em relação aos ventos. Para todos os sítios a relação iônica equivalente (ânions/cátions) sempre foi maior que um o que mostra que há mais cátions que ânions e, portanto, trata-se de caráter ácido. No sitio de Botelho foi encontrado um prevalência de íons emitidos por fontes industriais, ressuspensão de partículas, por emissão da flora e fonte secundaria. Em BNA houve prevalência de queima de combustível. Em Itaparica houve prevalência de emissões veiculares e de ressuspensão de partículas. / Salvador

Made available in DSpace on 2012-09-05T18:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 386.pdf: 1051245 bytes, checksum: 8758f961c4421f41bc9c0b8083f38b40 (MD5) Previous issue date: 2008 / O tráfego motorizado e as indústrias são responsáveis pela degradação ambiental,particularmente no que diz respeito à qualidade do ar dos grandes centros urbanos mundiais, com efeitos na saúde dos setores mais carentes da população exposta, sobretudo em crianças e idosos. No Rio de Janeiro, a dimensão do problema de saúde relacionado à poluição atmosférica ainda é pouco conhecida. Este estudo avaliou o nívelde degradação da qualidade do ar no município a partir do tratamento e da avaliação dos registros de concentrações de poluentes atmosféricos gerados continuamente pela rede de monitoramento da qualidade do ar da SMAC entre 2001 e 2004, e sua correlação com estudos transversais e longitudinais que relacionavam tais concentrações com seus efeitos à saúde da população local, no que tange a problemas respiratórios. Foi aplicado um questionário semi-estruturado para avaliar os indicadores apropriados de qualidade do ar, a eficiência das redes de monitoramento, os efeitos da poluição atmosférica nasaúde da população local, o processo de construção de políticas públicas em ambiente e saúde e a adoção de instrumentos de gestão sócio-ambiental. Os resultados indicaram que a qualidade do ar na Cidade do Rio de Janeiro é regular e que o PM 10 é o poluenteprioritário entre aqueles regularmente monitorados. A taxa de retorno de questionários respondidos foi de 35 por cento. Com base na discussão das respostas e na literatura consultada,foi proposto um modelo de gestão sócio-ambiental para a qualidade do ar, e um plano de ação para a construção de políticas públicas para a melhoria da qualidade do ar na Região Metropolitana do Rio de Janeiro.

Sérios problemas ambientais têm origem em processos de combustão incompletos. Entre os produtos indesejados está a fuligem, considerada como um dos principais fatores da mudança climática observada nos último anos. Desta forma, ferramentas para diagnóstico da emissão de material particulado se fazem necessárias. Com o advento do laser, o desenvolvimento de técnicas óticas não intrusivas teve início. Dentre elas, destaca-se a técnica denominada incandescência induzida por laser (laser induced incandescence – LII), a qual pode gerar resultados resolvidos no espaço para a fração volumétrica de fuligem. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo experimental sobre a produção de fuligem em duas situações: na primeira, foram estudadas chamas laminares pré-misturadas de etileno e ar aplicando-se a técnica LII. Os resultados foram calibrados a partir da fração volumétrica de fuligem média empregando a técnica de extinção de luz, obtendo-se, então, resultados quantitativos espacialmente resolvidos da fração volumétrica de fuligem. A utilização de diferentes gases no escoamento anular também foi avaliada. A segunda situação abordada envolve o estudo de chamas laminares não pré-misturadas utilizando o gás natural como combustível. O impacto da diluição de inertes em diferentes proporções sobre a fração volumétrica de fuligem em diversas alturas da chama foi estudado por meio da técnica LII. Os resultados obtidos foram comparados à outros resultados presentes na literatura e servirão como validação de futuros modelos de formação de fuligem. / Serious environmental problems are assigned to incomplete combustion processes. Among the unwanted products, soot can be related as an important factor of climate changes observed in the last years. Thus, particulate material emissions diagnostic tools are necessary. Due the laser advent, the development of non-intrusive optical techniques was possible. One of the most importante technique is the laser induced incandescence, LII, which can generate spatially and temporally resolved results of soot volume fraction. In this context, an experimental study regarding the soot production was developed in two different situations: in the first one, premixed laminar flames of ethylene and air were investigated by applying the LII technique. The results were calibrated through the average of soot volume fraction results obtained by the light extinction technique. Therefore, it was possible to obtain quantitative results of spatially resolved soot volume fraction. Different gases employment at the annular flow were also evaluated. The second situation studied involves the analysis of natural gas laminar non-premixed flames. The impact of different inert gas dilution ratio on the soot volume fraction at different heights of the flame was evaluated by the LII technique. The results were compared to other authors and will serve as validation for future soot formation models.

A Colômbia tem uma das maiores reservas de carvão do mundo, sendo o quinto exportador mundial do carvão de tipo térmico. Nos processos de extração de carvão a céu aberto, uma grande quantidade de material particulado (PM), constituído por partículas de pó, hidrocarbonetos e metais pesados, é liberada à atmosfera, onde pode formar misturas complexas e constituir um risco significativo para a saúde, tanto dos indivíduos com exposição ocupacional quanto dos que habitam em proximidade das áreas de mineração. No entanto, em populações humanas, a grande maioria dos dados sobre os efeitos da exposição ao carvão tem sido gerada a partir de estudos em populações com exposição ocupacional, o que faz com que os possíveis efeitos sobre as populações com exposição ambiental sejam desconhecidos. Considerando a pouca informação sobre o tipo de efeitos gerados pela exposição ambiental à resíduos de mineração de carvão, e com a finalidade de melhorar o conhecimento sobre o possível mecanismo do dano em diferentes tecidos, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos genotóxicos e citotóxicos em populações de indivíduos com exposição ambiental à misturas complexas geradas nos sistemas de mineração de carvão a céu aberto do Departamento de Guajira, Colômbia. Para isso, foram coletados sangue e mucosa oral de 98 indivíduos residentes nas proximidades de uma mina de carvão a céu aberto e de 41 indivíduos não expostos ao carvão. O teste de CBMN-Cyt em linfócitos e BMNCyt em mucosa oral, o ensaio cometa alcalino convencional e modificado com endonucleases (FPG, ENDO III), imunocoração com anticorpos anti-centrômero (CREST), bem como o conteúdo de elementos traço e metais pesados foram avaliados nas amostras. Adicionalmente, as concentrações de PM10 e PM2.5 nas áreas de coleta nas proximidades da mina foram estabelecidas e avaliadas para a presença de metais e matéria orgânica. A análise dos biomarcadores do CBMN-Cyt em linfócitos evidenciou um aumento significativo na frequência de micronúcleos em células binucleadas (MNBN) e células mononucleadas (MNMONO) dos indivíduos com proximidade residencial às áreas de exploração de carvão a céu aberto. As análises sobre a origem dos MN demostraram um aumento significativo de 45.27% na frequência de CREST+ MN nos indivíduos expostos, sugerindo a exposição à substâncias com potencial aneugênico. Particularmente, as frequências de MNBN e a indução de CREST+ MN em residentes expostos demonstraram uma correlação altamente significativa com os níveis de PM2.5, mas não com as concentrações de PM10. A análise geoespacial demonstrou que esta correlação é proporcional à distância entre as populações e as zonas de mineração e que o relevo e a velocidade do vento estão envolvidos na distribuição do PM e o nível de efeito observado em algumas áreas avaliadas. A composição química do PM2.5, avaliada pela técnica de PIXE, evidenciou a presença de elementos traço altamente enriquecidos como o S, e metais pesados moderadamente enriquecidos como Cr, Cu e Zn. O PM2.5 das regiões de mineração também apresentou altas concentrações de matéria orgânica (EOM) com características apolares. Da mesma forma que nos linfócitos, a mucosa oral também mostrou um aumento significativo na frequência de todos os parâmetros do BMNCyt, enquanto que a %Tail DNA, avaliadas no ensaio Cometa convencional e modificado com o uso de endonucleases (FPG e ENDO III), também mostrou um aumento significativo em indivíduos com proximidade residencial às minas de exploração de carvão à céu aberto. Entre os indivíduos expostos, foram detectadas elevadas concentrações sanguíneas de Cr, Ni, Mn e Br quando comparados com os indivíduos não expostos. Os valores de %Tail DNA no ensaio Cometa convencional foram altamente correlacionados com as concentrações de Al, Mn e Br no sangue, enquanto que o %Tail DNA no ensaio Cometa modificado com FPG foi relacionado com as concentrações de Mn. Assim, o dano ao DNA observado nos indivíduos com exposição ambiental à resíduos de mineração de carvão pode ser consequência do dano oxidativo resultante da exposição aos resíduos do carvão, especialmente metais e matéria orgânica contidos na fração fina do material particulado. / Colombia has one of the world's largest coal reserves being the fifth biggest thermal coal exporter world-wide. In opencast coal mining extraction, large amounts of particulate matter (PM) constituted by dust particles, hydrocarbons and heavy metals are released into the atmosphere, where they can form complex mixtures, representing a significant health risks to both, occupationally exposed workers and populations living in proximity to mining areas. However, in human populations, most of the data on the effects of exposure to coal residues have been obtained from studies involving occupationally exposed populations, causing a scarcity of data examining the impact of these industrial operations in populations with environmental exposure. Considering the lack of information in regard to the effects of environmental exposure to coal mining residues, and in order to improve our knowledge on the possible damaging mechanism, the aim of this study was to evaluate the genotoxic and cytotoxic effects caused by environmental exposure to complex mixtures generated in open-cast coal mining systems located in the Department of Guajira-Colombia. We collected blood and oral mucosa cells from 98 individuals residents in proximity to an open-pit coal mine and 41 unexposed individuals. We assessed the CBMN-Cyt parameters in lymphocytes and BMNCyt parameters in oral mucosa, the alkaline and endonucleases modified comet assay (FPG, ENDO III), the immunofluorescent antikinetochore staining (CREST) and trace and heavy metals content in samples from exposed individuals. Additionally, PM10 and PM2.5 concentrations were established in sampling areas around the mining zone and metals and organic matter content determined. Analysis of CBMN-Cyt parameters revealed a significant increase in micronuclei frequency in binucleated (MNBN) and mononucleated (MNMONO) cells of individuals with residential proximity to open-pit coal mines compared to residents from non-mining areas. Results on the mechanism of micronucleus formation, showed a statistically significant increase in CREST+ MN (45.27%) in exposed individuals, suggesting the exposure to aneuploidy-inducing substances. Particularly, MNBN frequency and CREST+ MN induction were highly correlated to PM2.5 levels but not to PM10. Spatial interpolation analysis showed that this correlation is proportional to the distance between populations and mining areas. Local wind speed and topography were identified as major contributors to PM dispersion and damage distribution in some areas. Chemical composition of PM2.5 by PIXE demonstrated the presence of highly enriched elements like S and moderate enrichment of heavy metals like Cr, Cu and Zn. Mining regions had also higher concentrations of extractable organic matter (EOM) related to nonpolar and polar compounds. Like in lymphocytes, oral mucosa cells also showed a significant increase of all BMNCyt parameters, while %TailDNA in conventional and endonuclease modified comet assay (FPG and ENDO III) also showed a significant increase in individuals living in proximity to open-pit coal mining areas. Exposed individuals showed higher concentrations of Cr, Ni, Mn and Br in blood compared to unexposed controls. %Tail DNA in conventional Comet assay was highly correlated with Al, Mn and Br concentrations, while %Tail DNA in the FPG Comet assay was correlated to Mn concentrations. These results suggest that DNA damage detected in environmentally exposed individuals may be caused by oxidative damage caused by exposure to coal mining residues, particularly metals and organic matter contented in the fine fraction of the particulate matter.

As emissões veiculares e as atividades industriais, além de outras relacionadas ao crescimento da população humana, têm gerado uma grande variedade de compostos genotóxicos e/ou carcinogênicos, que podem ser liberados no ar e causar danos à saúde. Os níveis e os tipos de poluentes podem variar de acordo com a região. Entre os indicadores de poluição, as partículas finas inaláveis (MP2,5) podem atingir os alvéolos pulmonares e causar problemas respiratórios, especialmente em crianças, grupo mais sensível a substâncias tóxicas do que adultos. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi caracterizar área de referência para material particulado inalável (MP2,5), através de biomarcadores genéticos e dosagens de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), associados ao biomonitoramento genético de crianças. O trabalho foi realizado no município de Santo Antônio da Patrulha, RS, Brasil, área livre da pluma de dispersão de contaminantes industriais, classificada em estudos anteriores como área de referência. Os extratos orgânicos obtidos em nove pools de amostras foram avaliados quanto à mutagenicidade através do ensaio Salmonella/microssoma, método de microssuspensão, com as linhagens TA98, TA100, YG1024 (em presença e ausência de metabolização) e YG1021 (sem metabolização). Os pools de amostras de ar foram quantificados quanto aos HPAs considerados poluentes prioritários. Para o biomonitoramento das 45 crianças avaliadas, foram utilizados os ensaios cometa em sangue periférico e micronúcleo (MN) em mucosa oral para medir lesões genômicas precoces. A concentração de MP2,5 no período, apresentou 9% (entre 25,89 e 64,71 μg/m3) de eventos acima do recomendado pela Organização Mundial de Saúde (25 μg/m3). Foram obtidos resultados, em revertentes/m3, para a mutagênese, de negativos no período da primavera a 8,3±0,69 no outono (-S9) e de negativos na primavera a 5,4±0,36 no inverno (+S9) para a linhagem TA98. Os resultados com as linhagens YG mostraram a presença de compostos nitrogenados com prevalência de mononitroarenos e aminas aromáticas. Entre os HPAs, o benzo(g,h,i)perileno apresentou a maior concentração em todas as amostras na área de estudo, seguido do indeno(1,2,3-cd)pireno (1,73 ng/m³ e 1,17 ng/m³, respectivamente). Em relação ao biomonitoramento das 45 crianças avaliadas, não houve correlação entre os parâmetros do ensaio cometa (momento, intensidade e comprimento da cauda) e os do teste do micronúcleo. Os valores observados para crianças em relação a estes biomarcadores foram: 0,27±0,407 para indução de MN em células bucais e 0,56±0,727 para brotos nucleares, 0,51±0,694 para células binucleadas, 46,37±16,330 para cromatina condensada, 6,97±5,746 para picnose, 6,60±5,540 para cariólise e 57,55±24,920 para cariorréxe, suas variantes celulares (‰); para respostas ao ensaio cometa em relação ao comprimento da cauda (23,07±12,442), intensidade da cauda (7,28±11,657) e momento da cauda (0,95±2,30). A análise tanto para o teste do MN quanto para o ensaio cometa relacionada ao sexo e à idade não foi significativa. Entre os fatores de confusão, foram observadas diferenças significativas entre o fumo passivo e indução de MN. A presença de HPAs e a resposta mutagênica podem estar relacionadas às emissões veiculares locais. Estes resultados evidenciam a importância de se estudar áreas de referência para poluição atmosférica, estabelecendo níveis basais, principalmente em populações de crianças. / Vehicular emissions and industrial activities and others involving the growth of the human population have caused a great variety of genotoxic and/or carcinogenic compounds, which may be released into the air and be harmful to health. The levels and types of pollutants may vary according to the region. Among the indicators of pollution fine inhalable particles (PM2.5) can reach the pulmonary alveoli and cause respiratory problems, especially in children, a group that is more sensitive to toxic substances than adults. In this sense, the purpose of this study was to characterize an area of reference for inhalable particulate material (PM2.5), through genetic biomarkers and polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs) dosages, associated with the genetic biomonitoring of children. It was performed in the city of Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil, an area that is free from the industrial pollutant contamination plume, classified in previous studies as an area of reference. The organic extracts obtained in nine pools of samples were evaluated for mutagenicity through the Salmonella/microsome assay, microsuspension method, with TA98, TA100, YG1024 (in the presence and absence of metabolization) and YG1021 (without metabolization). The pools of air samples were quantified as to the PAHs considered priority pollutants. In order to bio monitor the 45 children evaluated, the Comet assays in peripheral blood and mincronucleus (MN) in oral mucosa were used to measure early genomic lesions. The concentration of PM2.5 during the period, obtained 9% (between 25.89 and 64.71 μg/m3) of the values above that recommended by the World Health Organization (25 μg/m3). Results were obtained in revertants/m3, for the mutagenesis, of negatives during the spring to 8.3±0.69 in autumn (-S9) and of negative in spring to 5.4±0.36 in winter (+S9) for strain TA98. The results with strains YG showed the presence of nitrogenated compounds with a prevalence of mononitroarenes and aromatic amines. Among the PAHs , benzo(g,h,i)perylene presented the highest concentration in all samples in the area of study followed by indeno(1,2,3-cd) pyrene (1.73 ng/m³ and 1.17 ng/m³, respectively). As to the biomonitoring of the 45 children evaluated there was no correlation between the parameters of the comet assay (moment, intensity and tail length) and the micronucleus test. The values reported for children concerning these biomarkers were: 0.27±0.407 for induction of MN in buccal cells and 0.56±0.727 for nuclear buds, 0.51±0.697 for binucleated cells, 46.37±16.330 for condensed chromatin, 6.97±5.746 for picnosis, 6.60±5.540 for caryolysis and 57.55±24.920 for caryorrhexis, its cellular variants (‰), and for responses to the Comet assay in relation to the tail length (23.07±12.442), intensity of the tail (7.28±11.657) and moment of the tail (0.95±2,30). The analysis both for the MN test and for the Comet assay regarding sex and age was not significant. Among the counfounding factors, significant differences were observed for the passive smoking and induction of MN. The presence of PAHs and the mutagen response may be related to the local vehicular emissions. These results show the importance of studying areas of reference for atmospheric pollution, establishing baseline levels, especially in populations of children.