Neste trabalho foram estudadas as influências sazonais sobre as concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e n-alcanos no material particulado MP10, em novembro de 2001 a junho de 2002 (n = 23), e entre abril de 2003 e maio de 2004 (n=31), em continuidade aos estudos realizados no inverno de 2000 na RMSP. Todas as coletas do aerossol atmosférico ocorreram no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, situado na Cidade Universitária, na região oeste da cidade de São Paulo. Os parâmetros meteorológicos como temperatura, precipitação, umidade relativa, direção e velocidade do vento foram monitorados. Em média, nas estações mais frias foram obtidas as maiores concentrações de MP10, HPA e n-alcanos, em concordância com outros estudos. Os dados foram tratados com algumas ferramentas estatísticas, como análise de componentes principais e estudos das razões diagnósticas, sugerindo algumas fontes de emissões e apontando a emissão veicular como fonte majoritária destes poluentes atmosféricos. / The seasonal influences on the concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and n-alkanes in the particulate matter PM10 were studied in this work from November 2001 to June 2002 (n = 23), and between April 2003 and May 2004 (n=31), in continuity to the studies accomplished in the winter of 2000 in the metropolitan area of São Paulo (MASP). Atmospheric aerosol samples in this work were collected in an open area on the roof of the Department of Atmospheric Sciences of USP, located in the campus in the University of São Paulo, in the west area of the city of São Paulo. The meteorological parameters, as temperature, precipitation, relative humidity, direction and wind speed were monitored. On average, in the coldest stations they were obtained the largest concentrations of PM10, PAH and n-alkanes, in agreement with other studies. The data were treated with statistical tools such as Principal Component Analysis and studies of the diagnostic ratios, suggesting some sources of emissions and pointing the vehicular emission as majority source of these pollutant ones in the atmospheric.

A poluição atmosférica é um importante fator de risco à saúde humana, com maior vulnerabilidade em pessoas com doenças pré-existentes, idosos, crianças e fetos. A teoria da origem desenvolvimentista da saúde e doença se baseia em evidências que alterações no desenvolvimento fetal que podem levar a prematuridade, baixo peso ao nascer e predispor ao surgimento de síndrome metabólica, hipertensão e doenças renais na idade adulta. Há evidências também que alterações do ambiente intrauterino na gestação afetam o número de néfrons ao nascimento, o que predispõe à hipertensão na idade adulta. Estudos experimentais prévios comprovam que o ar de São Paulo apresenta uma concentração de poluentes capaz de desencadear, além de lesões cardio-respiratórias, alterações reprodutivas como baixo peso ao nascer e prematuridade. O objetivo deste estudo foi avaliar de maneira objetiva se a exposição aos níveis ambientais de poluição atmosférica no período gestacional tem o potencial de promover alterações de volume renal e número de glomérulos ao nascimento, o que, com base na teoria da origem fetal das doenças, poderia ser um fator predisponente para doenças renais e hipertensão no adulto. Para tanto, neste estudo, foram estudados rins fetos de camundongos Balb/c no 18º dia pós-concepção, expostos aos níveis ambientais de poluição do ar em São Paulo, em duas câmaras de exposição uma recebendo ar filtrado (F) e outra ar não filtrado (P). Os rins dos fetos foram avaliados morfologicamente por métodos estereológicos para estimativa do volume renal total e de cada compartimento (córtex e medula) e número de néfrons. A concentração do material particulado na câmara filtrada foi significantemente menor (71%, p<0.001) que na câmara não filtrada. O peso fetal e dos rins foi 30% menor no grupo NF em relação ao grupo F (p=0.007 e p=0,0112 respectivamente). iv Doutorado Nilsa Regina Damaceno-Rodrigues 2012 O córtex e a medula renais dos fetos do grupo NF apresentaram redução de volume: córtex: 4,46±0,55 x 2,44±0,79 (p=0,0003); medula: 2,35±0,43 x 1,24±0,61 (p=0,0034). O número absoluto de néfrons no rim dos fetos NF (3301,0±1720,8) foi significantemente menor (p=0,0082) que nos fetos F (7199,5±2023,5). Estes dados mostram que a exposição pré-natal aos níveis ambientais de poluição em São Paulo provoca uma alteração no desenvolvimento renal, que pode levar à doenças no adulto / Air pollution is an important risk factor to human health, with greater vulnerability in people with pre-existing diseases, elderly, children and fetuses. The theory of developmental origins of health and illness proposes that changes in fetal development that can lead to prematurity, low birth weight and predisposition to chronic diseases in adulthood. There is also evidence that changes in the intrauterine environment during pregnancy affect the number of nephrons at birth, which predisposes to hypertension in adulthood. Previous experimental studies show that the air of Sao Paulo has a concentration of pollutants that can trigger cardio-respiratory lesions and reproductive hindrances as low birth weight and prematurity. Our proposal was to evaluate objectively whether exposure to ambient levels of air pollution during pregnancy has the potential to promote changes in renal volume and number of glomeruli at birth, which could be a predisposing factor for adult renal illness and hypertension based on the theory of fetal origin of the disease. Therefore, in this study, we used kidneys of fetal Balb/c mice on day 18 post-conception (dpc), exposed to ambient levels of air pollution in Sao Paulo in two exposure chambers: one receiving filtered air (F) and other non-filtered air (P). The kidneys of the fetuses were morphologically evaluated by stereological methods for estimation of total renal volume and the volume of each compartment (cortex and medulla) and the number of nephrons. The concentration of particulate matter in the filtered chamber was significantly lower (71%, p<0.001) than in the unfiltered chamber. Fetal weight and kidney weight were 30% lower in the unfiltered chamber (p=0.007 and p=0.0112 respectively). The renal cortex and medulla of exposed fetuses showed volume reduction; cortex: 4.46 ± 0.55 x 2.44 ± Doutorado Nilsa Regina Damaceno-Rodrigues 2012 0.79 (p=0.0003); medulla: 2.35 ± 0.43 x 1.24 ± 0.61 (p=0.0034). The absolute number of nephrons in the kidney of exposed fetuses (3301,0±1720,8) was significantly lower (p=0.0082) when compared to the filtered air group (7199,5±2023,5). These data show that pre-natal exposure to ambient levels of air pollution in Sao Paulo entails changes in the development of the kidney, that can lead to illness in adult age.

INTRODUÇÃO. Estudos epidemiológicos têm demonstrado que a exposição à poluição atmosférica está associada ao aumento de doenças cardiorrespiratórias. Trabalhos experimentais anteriores, utilizaram uretana para induzir a formação de nódulos pulmonares em camundongos e expor estes animais à poluição de \"mundo real\". Ou seja, os animais foram expostos a gases e partículas da mesma forma com que a população está exposta na cidade de São Paulo. Evidenciou-se então, o papel promotor e dose dependente da atmosfera poluída na progressão dos tumores de pulmão. Sabe-se que substâncias carcinogênicas como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), metais, ácidos graxos e aldeídos, estão presentes na fração particulada respirável da poluição (material particulado fino - MP 2,5), e a exposição prolongada a este último vem sendo considerada um risco para o desenvolvimento do câncer de pulmão. O objetivo deste estudo é verificar se a exposição crônica ao MP2,5 concentrado, a partir do ar ambiente da cidade de São Paulo, tem potencial carcinogênico. MÉTODOS. Foram utilizados 60 camundongos machos suíços (30g); e 60 AJ (20g), com quatro a seis semanas de vida. Os camundongos suíços foram pré-tratados com um carcinógeno completo, o ácido carbâmico (uretana-U), enquanto que os AJ receberam um carcinógeno iniciador 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridil)-1-butanona (NNK), por serem pré-dispostos ao desenvolvimento de tumores de pulmão. Em seguida todos os animais foram expostos no Concentrador de Partículas Atmosféricas Harvard ao MP 2,5 diariamente, por 2 horas, durante quatro meses. Cada linhagem foi dividida em quatro grupos (n=15 cada): 2 controles com salina e carcinógeno (CsS e CsU ou CajS e CajNNK) e 2 expostos com salina e carcinógeno (EsS e EsU ou EajS e EajNNK). Foi realizada a análise histopatológica dos pulmões, a contagem e classificação das lesões pulmonares encontradas. Foi feito estudo imunoistoquimico para p53 e PCNA. RESULTADOS. Os animais dos grupos expostos, em ambas as linhagens, apresentaram maior número de lesões neoplásicas. As médias de lesões (nódulos e hiperplasia) obtidas foram: CsU: 1,07( DP+ 1,54), CsSl: 0( DP+ 0), EsU: 2,57 ( DP+ 2,77) e EsS: 0,40 ( DP+ 1,12), com p < 0,001; CajNNK: 4,94( DP+ 3,54), CajS: 0,15( DP+ 0,37), EajNNK: 9,14 ( DP+ 7,70) e EajS:0,80 ( DP+ 1,93), com p<0,001. Não houve alterações para o p53 em ambas as linhagens e, apenas os grupos AJ controle e exposto NNK apresentaram diferença para o PCNA. CONCLUSÃO. A exposição crônica ao MP 2,5 proveniente da poluição atmosférica da cidade de São Paulo tem potencial para promover tumores em camundongos de duas linhagens diferentes, com ou sem o pré-tratamento por carcinógenos / INTRODUCTION. Epidemiological studies have shown that exposure to air pollution is associated with increased cardiorespiratory diseases. Previous experimental studies, we used urethane to induce lung nodule formation in mice and these animals exposed to pollution from \"real world.\" In these studies, animals were exposed to gases and particles in the same way that the population is exposed in the city of São Paulo. It was evident then, the role of promoter and dose dependent polluted atmosphere in the progression of lung tumors. It is known that carcinogens such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), metals, aldehydes and fatty acids, are present in the respirable fraction particulate pollution (fine particulate matter - PM2.5), and prolonged exposure to the latter has been considered a risk factor for the development of lung cancer. The objective of this study is to verify whether chronic exposure to PM 2.5 concentration from the air of the city of São Paulo, has carcinogenic potential. METHODS. A total of 60 male Swiss mice (30 g) and 60 AJ (20g), with four to six weeks of life. The Swiss mice were pretreated with a carcinogen completed, the carbamic acid (urethane-U), while AJ received a carcinogen primer 4 - (methylnitrosamino) -1 - (3-pyridil)-1-butanone (NNK) as being predisposed to developing lung tumors. Then all the animals were exposed to atmospheric Harvard Particle Concentrator to PM 2.5 daily for two hours for four months. Each strain was divided into four groups (n = 15 each): 2 with saline controls and carcinogen (CsS and CsU or CajS and CajNNK) and 2 exposed to saline and carcinogen (EsS and EsS or EajS and EajNNK). After the exposure time, the animals were anesthetized and euthanized. The lungs were fixed, processed histologically and imunohistochemistry was performed on slides with tumor presence of antibodies to p53 and PCNA. Later, in histopathology of pulmonary nodules made counting and classification of lesions found. RESULTS. The animals exposed groups in both strains showed a high percentage of neoplastic lesions. Mean lesions (nodules and hyperplasia) were obtained: CsU: 1.07 (SD + 1.54), CsS: 0 (DP + 0), EsU: 2.57 (SD + 2.77) and EsS: 0.40 ( + SD 1.12), p < 0.001; CajNNK: 4.94 (SD + 3.54), CajS: 0.15 (SD + 0.37), EajNNK: 9.14 (SD + 7.70) and EajS: 0 , 80 (SD + 1.93), with p < 0.001. There were no changes to the p53 in both strains, and only groups A / J control and exposed to NNK differ PCNA. CONCLUSION. The chronic exposure to PM 2.5 air pollution from the city of São Paulo has the potential to promote tumors in mice of two different strains with or without pretreatment by carcinogens

Neste trabalho foi feita uma caracterização do material particulado coletado no Centro de Capacitação e Pesquisa em Meio Ambiente (CEPEMA) localizado na cidade de Cubatão, na Baixada Santista. As coletas ocorreram entre março de 2009 e novembro de 2010, utilizando amostradores de material particulado fino, grosso e inalável (Mini-Vol) e um impactador em cascata (MOUDI) para as várias frações do material particulado, durante oito campanhas experimentais. Foi realizada uma caracterização climatológica com os dados de temperatura, pressão atmosférica, umidade relativa, velocidade e direção do vento das estações da CETESB em Cubatão: Centro (10 anos), Vila Parisi (10 anos) e Vale do Mogi (4 anos). Os dados de chuva foram obtidos da Defesa Civil para a cidade de Santos. A maior parte das coletas de 2009 ocorreu em períodos em que houve precipitação, ao passo que as coletas de 2010 foram amostradas em períodos mais secos. O material particulado fino (MPF) teve concentrações médias de: 15,7 e 18,8 g m-3 em 2009 e 2010, respectivamente, quando coletado pelo MOUDI; e 15,8 e 23,6 g m-3, quando coletado pelo Mini-Vol. O material particulado grosso (MPG) teve concentrações médias de: 11,4 e 14,1 g m-3 em 2009 e 2010, respectivamente, quando coletado pelo MOUDI; e 18,9 e 13,4 g m-3, quando coletado pelo Mini-Vol. As análises de refletância mostraram que o Black Carbon está quase totalmente no MPF, chegando a 15% (20%) da massa do MPF quando coletado pelo MOUDI (Mini-Vol). Os íons dominantes são sulfato (SO42), nitrato (NO3), sódio (Na+), amônio (NH4+) e cálcio (Ca2+) e os elementos dominantes são enxofre (S), silício (Si) e ferro (Fe). As distribuições de tamanho mostram uma moda de nucleação bastante pronunciada para o S, K, Cl e P, indicando a contribuição de fontes antropogênicas e formação secundária do aerossol. As maiores concentrações de Si, Cl, Ca, Fe, Ca2+, NO3 e Na+ se encontram no MPG. Para o Cl e Na+, foram encontradas maiores concentrações nas amostras diurnas com vento do quadrante sul-sudoeste na estação do Centro, demonstrando a contribuição marinha. / This work evaluated the particulate matter (PM) collected at the Environmental Research and Training Center (CEPEMA) located in Cubatão City. Sampling was made between 2009, March and 2010, November for fine, coarse and inhalable aerosol (Mini-Vol) and for the various fractions of PM with a cascade impactor (MOUDI) during eight experimental campaigns. A climatological study was performed for temperature, pressure, relative humidity, wind speed and direction using data from CETESB stations: Centro (10 years), Vila Parisi (10 years) and Vale do Mogi (4 years). Precipitation data was obtained from the Civil Defense for the city of Santos. Most samplings made during 2009 were concomitant with rainy days, whereas 2010 samplings were made in drier periods. Fine particulate matter (FPM) had average concentrations of: 15.7 and 18.8 g m-3 in 2009 and 2010, respectively, with MOUDI and 15.8 and 23.6 g m-3, with Mini-Vol. Coarse Particulate Matter (CPM) had average concentrations of: 11.4 and 14.1 g m-3 in 2009 and 2010, respectively, with MOUDI, and 18.9 and 13.4 g m-3, with Mini-Vol. Reflectance analysis showed that the Black Carbon is almost completely in the FPM, reaching up to 15 % (20 %) of the FPM mass when sampled with MOUDI (Mini-Vol). Dominant ions are sulfate (SO42-), nitrate (NO3-), sodium (Na+), ammonium (NH4+) and calcium (Ca2+) and the dominant elements are sulfur (S), silicon (Si) and iron (Fe). The size distributions shows a very pronounced nucleation mode for the S, K, P and Cl, indicating the contribution of anthropogenic sources and secondary aerosol formation. The highest concentrations of Si, Cl, Ca, Fe, Ca2+, NO3- and Na+ are in CPM. For Cl- and Na+, major concentrations were found in samples with diurnal south-southwest wind indicating marine aerosol contribution.

Este trabalho teve como objetivo a identificação e quantificação das fontes do Material Particulado fino (MP2,5) da Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), em especial, as fontes veiculares. Foram utilizadas amostras coletadas diariamente durante 24 horas, entre junho/2007 a fevereiro/2009 na Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre, próxima a vias de intenso tráfego. As amostras foram analisadas para determinação da concentração em massa, composição elementar e iônica do MP2,5. A concentração média do particulado fino durante o experimento foi de 13,4 µg m-3 e do Black Carbon foi de 3,8 µg m-3. Os elementos-traço S, K e Fe destacaram-se com concentrações mais elevadas. Através de Modelagem Receptora (Análise de Fatores AF e Fatoração de Matriz Positiva, Positive Matrix Factorization PMF), identificaram-se as possíveis fontes de MP2,5 da região. A utilização do PMF, modelo multivariado mais avançado, embora não tenha mostrado uma clara separação das fontes, possibilitou uma quantificação mais acurada das fontes identificadas. Por essa metodologia foram identificadas como fontes do MP2,5 as emissões veiculares, a ressuspensão do solo e as indústrias. Para ambos os modelos, a principal fonte identificada está relacionada com as emissões veiculares, respondendo por aproximadamente 50 % da massa do particulado fino. Dos resultados obtidos com o PMF, o solo tem uma pequena participação (2,5 %). A dificuldade na identificação das fontes pode ser atribuída a falta de medida de traçadores específicos dos combustíveis utilizados no setor de transporte e as limitações analíticas do sistema de Fluorescência de Raio-X, que possui baixos limites de detecção para importantes traçadores de fontes móveis e industriais como V, Ni, Cr, Se e Cu. / The aim of this work was to identify and quantify the sources of fine particles in the Metropolitan Region of Porto Alegre, specially the vehicular sources. PM2.5 samples collected daily for 24 hours between june/2007 to february/2009 at the Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre, near heavy traffic routes. The samples were analyzed for determination of mass concentration, elemental and ionic composition. The average concentration of fine particulate matter during the experiment was 13.4 µg m-3 and Black Carbon was 3.8 µg m-3. The trace elements S, K and Fe stood out with higher concentrations. Through Receptor Modeling (Factor Analysis AF and Positive Matrix Factorization PMF), identified the possible sources of PM2,5 in the region. Using the most advanced multivariate model PMF, although it has not shown a clear separation of sources, enabled a more accurate quantification of the identified sources. For this methodology have been identified as sources of PM2,5 vehicle emissions, ressuspension of soil and industries. For both models, the main source identified is related to vehicle emissions approximately 50 % of the mass of fine particulate was explained by vehicular emission (light- and heavy-duty fleet). In the results obtained with PMF, participation of the dust soil was small (2.5 %). The difficulty in identifying the sources can be attributed to lack of measurement of specific tracers of fuels used in the transport sector and the limitations of the analytical system by X-Ray Fluorescence, which has low detection limits for important tracers of industrial and mobile sources as V, Ni, Cr, Se and Cu.

Há diversas evidências epidemiológicas de correlações positivas entre indicadores de morbidade e mortalidade pulmonar e cardiovascular e aumentos na concentração atmosférica de MP2,5 (material particulado fino). O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da exposição subcrônica de MP2,5 sobre o tônus cardíaco autonômico, a inflamação pulmonar e sistêmica; o estresse oxidativo e a homeostase sanguínea, após oito semanas de repetidas instilações nasais de suspensão aquosa de MP2,5 da cidade de São Paulo em concentração ambiental. Dividiram-se os animais em dois grupos: salina e MP2,5 e avaliaram-se os seguintes parâmetros: frequência cardíaca (FC), variabilidade da frequência cardíaca (VFC), pressão arterial sistólica (PA), hemograma, contagem de plaquetas e reticulócitos, fibrinogênio plasmático, tempo de protrombina (TP), tempo de tromboplastina parcialmente ativada (TTPA), mielograma, citologia do lavado broncoalveolar (LBA), análise histopatológica e imuno-histoquímica (15-F2tisoprostano e -actina) de pequenas arteríolas pulmonares e coronarianas. Não houve alterações na FC e na PA (p > 0,05). Houve interação estatisticamente significante entre grupos e semanas em relação à VFC. O SDNN (desvio padrão dos intervalos R-R normais), a r-MSSD (raiz quadrada da média dos quadrados das diferenças sucessivas entre intervalos R-R normais adjacentes) e a AF (alta frequência) do grupo MP2,5 aumentaram significativamente na 7ª semana em comparação à 1ª semana (p < 0,05), enquanto a BF (baixa frequência) não se alterou (p > 0,05). A porcentagem de macrófagos no LBA do MP2,5 diminuiu significativamente (p < 0,05). Não se observaram alterações no sangue, mielograma e análise histopatólogica e imuno-histoquímica dos vasos (p > 0,05). Concluiu-se que a exposição subcrônica pela instilação nasal de suspensão aquosa de MP2,5 em concentração ambiental causou inflamação pulmonar tênue e alterou o equilíbrio cardíaco autonômico / There are several epidemiological evidences of positive correlation between indicators of pulmonary and cardiovascular morbidity and mortality and increases of PM2.5 (fine particulate matter) air concentration. The aim of this experiment was to evaluate the effects of subchronic exposure of PM2.5 on cardiac autonomic tone, pulmonary and systemic inflammation, oxidative strees and blood homeotasis of healthy rats after eight weeks of repeated nasal instillations of suspended PM2.5 from Sao Paulo city in environmental concentration. Rats were divided in two groups: saline and PM2.5. The following parameters were evaluated: heart rate (HR), heart rate variability (HRV), systolic blood pressure (BP), hemogram, platelets and reticulocytes count, plasmatic fibrinogen, prothrombin time (PT), activated partial thromboplastin time (APTT), bone marrow cells, bronchoalveolar lavage cells (BAL), histopathological and immunohistochemical analysis (15-F2tisoprostane and -actin) of pulmonary and coronary small arterioles. No changes were detected in HR and BP (p > 0.05). There were a statistically significant interaction between groups and weeks in relation to HRV. SDNN (standard deviation of normal RR intervals), r-MSSD (square root of the mean of the squared differences between adjacent normal RR intervals) and HF (high frequency) of PM2.5 group significantly increased on 7th week compaired to 1st week (p < 0.05), while LF (low frequency) did not alter (p > 0.05). BAL macrophages porcentage of PM2.5 group significantly decreased (p < 0.05). No alterations were observed in blood, bone marrow cells, histopathological and immunohistochemical analysis of vessels (p > 0.05). We concluded that subchronic exposure by nasal instillation of aquous suspension of PM2.5 in environmental concentration caused tenuous pulmonary inflammation and altered cardiac autonomic balance

INTRODUÇÃO: A exposição prolongada às partículas ambientais está associada à mortalidade prematura devido às causas cárdio-respiratórias e ao câncer do pulmão. O tamanho e composição destas partículas estão relacionados à maior toxicidade, agravada pela retenção prolongada destas partículas no pulmão. Pode-se postular que partículas com diferentes composições elementares podem ter distribuição diferente ao longo da árvore traqueobrônquica. A captura por micro-dissecção a laser (CML) aparece neste cenário como uma alternativa rápida e eficaz para se obter amostras para estudo da distribuição destas partículas no pulmão. OBJETIVOS: Testar a eficácia da CML no estudo de partículas retidas no pulmão comparando com outra técnica de análise de cortes de parafina (P), já consagrada na literatura. Comparar também o perfil elementar de partículas retidas ao longo da árvore traqueobrônquica e linfonodos em duas cidades com perfis distintos de poluição, através da CML, associada à espectometria de raios-X por dispersão de energia (RX-DE) aliada à microscopia eletrônica de varredura (MEV). MÉTODOS: Vinte e quatro casos autopsiados foram obtidos em duas cidades com perfis distintos de poluição (São Paulo e São José do Rio Preto). As amostras de parênquima pulmonar obtidas do lobo médio do pulmão direito foram coletadas em três regiões: tecido peribrônquico, parênquima pulmonar periférico e linfonodos hilares. Para P, a análise foi feita em áreas visualizadas no MEV correspondentes às áreas de antracose. Estas áreas de antracose foram também micro-dissecadas, usando CML e analisadas através do RX-DE aliado ao MEV. RESULTADOS: Quando os dois métodos foram comparados, a maioria dos elementos encontrados, mostrando diferença significante, foi vista na CML, exceto pelo Ca e Mg (mais comumente encontrados em P). A análise elementar das partículas depositadas ao longo da árvore traqueobrônquica mostra dois grupos de distribuição dos elementos, com deposição predominante peribronquiolar ou com deposição predominante linfonodal. A análise elementar das áreas peribrônquicas descrimina melhor (95.8 %), o tipo de exposição à poluição, sem diferença significante para os outros locais estudados. CONCLUSÃO: Os perfis elementares das partículas retidas ao longo da árvore traqueobrônquica mostram dois grupos com padrão de distribuição distinta. A região proximal é o principal local para discriminação do tipo de exposição do indivíduo, sendo a antracose o carimbo da exposição à poluição. A CML se mostrou também uma ferramenta útil para discriminar áreas de interesse no estudo da análise elementar de partículas retidas no pulmão quando comparada com a análise nos cortes de parafina. / RATIONALE: Prolonged exposure to ambient particles is associated with premature mortality due to cardio respiratory diseases and lung cancer. Size and composition of these particles determine toxicity, aggravated by their long term retention in the lungs. In this context, it is plausible to postulate that different particles with different elemental composition must have distinct distribution patterns along the bronchial tree. Laser capture microdissection (LCM) appears as a rapid and efficient alternative for obtaining representative lung tissue for particle analysis. OBJECTIVES: To test laser capture microdissection (LCM) as a new tool for studying particle retention, comparing to a classical method using paraffin sections (PS). To compare the elemental profile of particles retained along the bronchial tree and lymph nodes in two cities with distinct pollution backgrounds by using LCM, through energy dispersive x-ray (EDX) and scanning electron microscopy (SEM). METHODS: Twenty-four right lung middle lobes from autopsied cases were obtained in two cities with different pollution backgrounds. Lung samples were collected from three distinct regions in the lungs at the time of autopsy: peribronchial tissue, peripheral parenchyma and hylar lymph nodes. For PS, analysis was performed in areas visualized in the SEM correspondent to anthracotic areas. These areas of anthracosis were also microdissected using LCM and analyzed for elemental composition through EDX allied to SEM. RESULTS: When the two methods were compared, the majority of the elements showing significant difference was predominantly found when LCM was used, except for Ca and Mg (more related to PS) Elemental analysis of particles deposited along the bronchial tree shows two groups of distribution: elements with preferable peribronchiolar or preferable lymph node deposition. Elemental profile of peribronchial areas discriminate accurately (95.8 %) the type of pollution exposure, with no statistical difference noted for the other sites. CONCLUSIONS: Elemental profiling of the particles retained along the bronchial tree shows two groups with distinct distribution patterns. The proximal bronchial tree is the main site for discrimination of pollution exposure, with an elemental finger print of anthracosis. LCM has also proven to be a useful tool in discriminating areas of interest for elemental analysis of particles retained in the lung when compared to analysis in PS.

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Na superfície do material particulado podem ser encontrados, entre diversos contaminantes, os elementos-traço. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi desenvolver métodos analíticos para a extração de elementos-traço em amostras de material particulado atmosférico com posterior determinação destes elementos por espectrometria de absorção atômica. As amostras foram coletadas mensalmente na cidade de Juiz de Fora, MG, Brasil, num período de 24 meses, utilizando coletores passivos instalados em quatro pontos de coleta (em duas avenidas com intenso fluxo de veículos, em uma área industrial e em uma região com elevada altitude e menor tráfego de veículos). Os parâmetros instrumentais para a determinação de Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn por espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS) e espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS) foram investigados. Dois métodos de preparo de amostras de material particulado foram desenvolvidos, utilizando extração assistida por ultrassom e extração assistida por micro-ondas. Os métodos apresentaram resultados adequados referentes à precisão (RSD <10 %) e à exatidão (recuperações entre 83 e 114 %), tempo reduzido (10 min) no preparo das amostras e pequeno consumo de reagente (água régia: 5,0 mL). As amostras de material particulado (n = 92) foram preparadas com o método de extração assistida por micro-ondas utilizando água régia diluída, com posterior determinação dos analitos por F AAS e GF AAS. Utilizando o cálculo do fator de enriquecimento, a análise de componentes principais, a análise de agrupamentos hierárquicos e a matriz de correlação de Pearson, foram identificadas as possíveis fontes de cada analito em cada ponto. Os analitos Al, Fe, Cr e Mn foram relacionados a fontes naturais, como a ressuspensão de poeira do solo. No entanto, os analitos As, Cu, Cd, Pb e Zn podem estar associados a fontes antrópicas. Valores médios elevados foram obtidos para Cd, Pb e Zn (146, 2895, 40924 mg kg-1, respectivamente) no ponto 2, região com intensa atividade industrial. De modo geral, as possíveis fontes dos analitos nas amostras de material particulado estudadas são ressuspensão de poeira do solo, poluição industrial (metalurgia e siderurgia), queima de biomassa, construção civil e queima de combustíveis fósseis. / On the atmosphere, particles of solids or liquids are found, suspended in the air, known as particulate matter. The size of these particles may be associated with their harmful potential to human health, since they can be retained in the respiratory tract, causing several diseases. Several contaminants, such as trace elements, can be found on the surface of particulate matters. In this context, the aim of this study was to develop analytical methods for extraction of trace elements from atmospheric particulate matter samples with subsequent determination of these elements by atomic absorption spectrometry. The samples were collected, monthly, in the city of Juiz de Fora, MG, Brazil, during 24 months, using passive samplers, installed at four sampling sites (two avenues with large fleet of vehicles, an industrial area and a region with high altitude and small fleet of vehicles). Instrumental parameters for the determination of Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn by flame atomic absorption spectrometry (F AAS) and graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS) were investigated. Two sample preparation methods for particulate matters were developed, using ultrasonic assisted extraction and microwave assisted extraction. The methods showed adequate results regarding precision (RSD <10 %) and accuracy (recoveries between 83 and 114 %), with reduced time (10 min) in sample preparation and low reagent consumption (aqua regia: 5.0 mL). Particulate matter samples (n = 92) were prepared with microwave assisted extraction using diluted aqua regia, with subsequent determination of the analytes by F AAS and GF AAS. Using enrichment factor, principal component analysis, hierarchical cluster analysis and Pearson correlation, the possible sources of each analyte at each point were identified. The analytes Al, Fe, Cr and Mn were related to natural sources, such as the resuspension of soil dust. However, the analytes As, Cu, Cd, Pb and Zn may be associated with anthropogenic sources. Critical mean values were obtained for Cd, Pb and Zn (146, 2895, 40924 mg kg-1, respectively) at site 2, a region with intense industrial activity. In general, the possible sources of the analytes in the studied particulate matter samples are resuspension of soil dust, industrial emission (metallurgy and steel mill), biomass burning, building construction and fossil fuel emissions.

[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.

Abstract The results of the comparison of various dissolution methods for sulphur showed, that HNO3 together with H2O2 gave more complete decomposition of organic components than HNO3 alone. The acid procedure with a mixture of HNO3+H2O2 slightly underestimated the S concentrations of plant material. The losses of sulphur were the highest in the dry ashing digestion procedure (HF(DAC)). The Leco combustion technique with infrared (IR) detection gave good precision and accuracy for sulphur. For the determination of heavy metals in plant materials, both the HNO3 and HNO3+H2O2 procedures were especially effective for determining Cr. However, the HNO3+HClO4 procedure gave lower results, and HF and HF(DAC) procedures greater values for Cr. Sulphur accumulation in pine needles around the pulp and paper mills was clearly higher than other points in the Kemi area. For example, within a radius of about 1-1.5 km around the mills of Oy Metsä-Botnia Ab Kemi Mills, the sulphur concentrations for (C) and (C+1) needles were 28 % and 26 % higher than those in the corresponding background samples collected in Kuivaniemi at a distance about 25 km from Kemi. Pine needles do not appeared to be appropriate a method for monitoring the accumulation of Fe, Zn, V and Pb emitted from pulp and paper mills. However, the Ca concentrations in (C+1) needles in the vicinity of the Oy Metsä-Botnia Ab Kemi Mills was 48 % higher than the average Ca concentration calculated from all (C+1) needles; thus it is likely that part of the Ca in the needles is derived from the mills. The regional distribution pattern of Cr and Ni in mosses in the Kemi-Tornio area in 2000 showed clearly that the most polluted area (Cr > 200 μg/g and Ni > 20 μg/g) appeared to lie within a few kilometres of the ferrochrome and stainless steel works of AvestaPolarit Stainless Oy. Within this area, the Cr concentrations in mosses were 4-13 times higher than those outside the urban area of Tornio. The area most polluted by the opencast chromium mining complex (Cr > 200 μg/g and Ni &lt; 20 μg/g) appeared to be in the immediate vicinity of complex. All the 95th percentile values for TSP (total suspended particles) in the mine area of AvestaPolarit Chrome Oy Kemi Mine were below the current Finnish air quality limit value of 300 μg/m3. However, the 98th percentile value exceeded the Finnish air quality guideline value of 120 μg/m3 at one monitoring site. According to leaching studies, the sum of calculated annual airborne pollution impact of water-soluble fraction (H2O) and environmentally mobile (CH3COONH4) fraction from the AvestaPolarit Chrome Oy Kemi Mine was Cr 1.2 kg, Fe 29 kg, Cu 63 kg, Ni 2.5 kg and Cd &lt; 100 mg. According to the homogeneity studies of heavy metal deposition on TSP filters, Cr, Ni, Cu and Fe were non-uniformly distributed over the glass fibre filters. The rsd values varied between 5.4-33.9 % for Cr, between 7.5-35.0 % for Ni, between 3.6-25.9 % for Cu, and between 6.6-19.9 % for Fe.