A emissão de uma grande diversidade de substâncias através dos efluentes industriais gasosos, líquidos ou sólidos acarreta que uma gama de compostos seja introduzida no ambiente atmosférico e aquático de meios urbanos. A exposição a substâncias genotóxicas no ambiente oferece freqüentemente um grande risco à saúde humana. Com essa preocupação, o presente trabalho avaliou a exposição das pessoas à qualidade do ar atmosférico e à da água para abastecimento público de duas cidades urbanas do Rio Grande do Sul (Brasil), que recebem diferentes contribuições antrópicas (cidades-alvo), comparando-as com uma cidade menos impactada - cidade referência. Os extratos orgânicos da água tratada para abastecimento público e das amostras de ar foram testados quanto a mutagenicidade através do ensaio Salmonella/microssoma (linhagens TA98 e TA100 para água e ar, com e sem fração de metabolização e, ainda para ar, YG1021 e YG1024) - marcador de mutagenicidade. As amostras de ar ainda foram analisadas por HPLC para a caracterização de HPAs e algumas amostras também por HRGC-HRMS para a composição dos PCDD/Fs. Para o biomonitoramento humano foram avaliados através do ensaio do cometa e do micronúcleo (MN), em linfócitos e células da mucosa bucal, respectivamente, as pessoas que viviam nas três cidades - biomarcador de efeito. Análises de polimorfismos genéticos (CYP1A1, GSTM1 e GSTT1) foram utilizados como biomarcadores de susceptibilidade. As duas cidades-alvo apresentaram resultados significativos quanto a mutagenicidade da água de abastecimento apresentando todos os resultados positivos, principalmente para mutação de substituição de pares de bases (TA100), indicando a presença de compostos como THMs e MX. Valores de PTS atmosféricos apresentaram-se em algumas amostragens acima dos limites da legislação brasileira (CONAMA, 1990). Os HPAs encontrados em maior quantidade foram indeno(1,2,3-c,d)pireno e benzo(ghi)perileno, sendo que em uma das amostras a análise dos PCDD/Fs, mostrou valores que superaram em dez vezes a outra amostra analisada. As duas cidades alvo apresentaram altas respostas mutagênicas nas amostras de ar tanto por mutágenos de ação direta, como indireta e também altas concentrações de nitro-HPAs. Estes resultados sinalizaram para a necessidade de uma revisão da legislação para material particulado atmosférico, já que dentro dos atuais parâmetros, grande quantidade de compostos mutagênicos foram encontrados. Para os indivíduos estudados quanto aos biomarcadores de efeito, tanto os linfócitos analisados pelo ensaio do cometa quanto às células da mucosa bucal pelo ensaio do MN não apresentaram resultados significativos, sendo que apenas uma cidade alvo apresentou quanto ao ensaio do cometa. Como a maioria dos indivíduos CYP1A1, GSTM1 e GSTT1 apresentaram genótipos prevalentes, pode estar ocorrendo uma eficiência no sistema de detoxificação garantidos pela presença desses genótipos. Este trabalho mostrou a importância de estudos ambientais que relacionem marcadores de mutagenicidade com biomarcadores de efeito e de susceptibilidade, para que haja uma maior compreensão dos efeitos da exposição humana diária à agentes genotóxicos ambientais. / The emission of a great substances amount through gaseous, liquid and solid industrial effluents have been introduced many kinds of chemical compounds in aquatic and atmospheric environments. The environmental exposure to genotoxic substances often brings great risk to human health. Therefore, the aim of this work was make an avaliation of people exposition to atmospheric air and water supply quality in two urban cities in Rio Grande do Sul State (Brazil) which were under influence of different anthropogenic sources (target cities), compared to a less intense influenced urban city (reference city). The organic extracts from supply water and airborne samples were tested to mutagenicity using the Salmonella/microsome assay (TA98 and TA100 strains for water and airborne samples, with and without metabolization fraction, and also, YG1021 and YG1024 strains for airborne) - mutagenicity marker. Moreover, the airborne samples were analysed by HPLC to PAHs composition and by HRGC-HRMS to PCDD/Fs composition. Human biomonitoring was evaluated by samples of lymphocytes and bucal mucosa cells from individuals living in this three cities using the comet and the micronuclei (MN) assays, respectively - effect biomarkers. Analysis of gene polymorphisms (CYP1A1, GSTM1 and GSTT1) was taken as susceptibility biomarkers. Both target cities showed significative results for the water mutagenicity with mutagenic responses for all samples, mainly to base-pair substitution mutation (TA100 strain), denoting the presence of THMs and MX compounds. The TSP concentrations were above the Brazilian Legislation and World Health Organization regulation limits few times. The PAHs detected in greater amout were indeno(1,2,3-c,d)pyrene and benzo(ghi)perylene and one of the samples overcame ten times the values of PCDD/Fs compared to the other analysed. The two target cities showed high mutagenicity response in all airborne samples, both by direct and indirect mutagens, besides high concentrations of nitro-PHAs. Actually, these results indicate a law revision necessity, because great amount of mutagenic compounds were assessed in smaller concentration that those present in current legal parameters. The analysed subjects for effect biomarkers, both limphocytes tested by comet assay and buccal mucosa cells tested by MN, did not show significant results, only one city show increased primary DNA damage detected through comet assay. As the majority of subjects CYP1A1, GSTM1 e GSTT1 showed prevalent genotype, it maybe occuring an efficient system detoxification warranted by these genotypes presence. This work has shown the importance of environmental studies that relate mutagenicity markers with effect and susceptibility biomarkers, thus a greater understanding about environmental genotoxic agents, which people are exposed daily, will be done carefully.

As nanopartículas atmosféricas podem causar diversos efeitos à saúde já que durante a inalação podem penetrar mais profundamente no sistema respiratório humano, atingindo inclusive os alvéolos e a corrente sanguínea, e, desta forma, aumentar os efeitos toxicológicos prejudiciais. Estas partículas podem ser emitidas diretamente para a atmosfera (partículas primárias) ou ser formadas por conversão gás-partícula (partículas secundárias). Durante a última década, estudos têm sido realizados para uma melhor compreensão sobre as concentrações de nanopartículas, avaliando sua emissão, formação, dispersão, exposição e os efeitos à saúde. No entanto, poucos estudos foram realizados no Brasil e desta forma ainda há pouca informação em relação a esta temática. A Região Metropolitana de Porto Alegre - RMPA (Brasil) possui forte tráfego veicular, cerca de 1,8 milhões de veículos e, apesar das fontes móveis impactarem fortemente a qualidade do ar nesta região e ser a principal fonte de nanopartículas, não há estudos que avaliem em profundidade os níveis deste importante poluente ambiental. Desta forma, no presente estudo foram avaliadas as concentrações de nanopartículas em diferentes pontos da RMPA. Além disso, foram avaliadas as concentrações ambientais de partículas <1 μm (MP1) e metais associados, bem como foram identificadas e quantificadas as contribuições de fontes utilizando o modelo receptor Positive Matrix Factorization (PMF). Em adição, foi realizada uma análise das assinaturas espectrais no infravermelho de nitro-hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (nitro-HPAs) associados ao MP1. Este grupo de compostos orgânicos possui uma ampla distribuição no ambiente e, por possuírem propriedades mutagênicas e carcinogênicas, seus riscos ambientais foram calculados. Desta forma, considerando os resultados obtidos, verificou-se uma forte contribuição antropogênica dos poluentes avaliados na RMPA. Esta degradação da qualidade do ar está em geral associada ao tráfego veicular, especialmente no que se refere aos níveis de nanopartículas e nitro-HPAs associados ao MP1. Além disso, as emissões industriais, a queima de carvão, biomassa e óleo combustível, bem como a queima de combustíveis veiculares apresentaram forte influência nos níveis de metais observados em MP1. / Atmospheric nanoparticles can cause health effects, as during inhalation penetrate more deeply into the human respiratory system, including the alveoli and reaching the bloodstream, and thereby increase the damaging toxicological effects. These particles can be emitted directly to the atmosphere (primary particles) or be formed by gas-to-particle conversion (secondary particle). Over the last decade, studies have been conducted for a better understanding of the nanoparticles, assessing the emission, formation, dispersion, exposure and health effects. However, few studies have been conducted in Brazil and thus there is little information regarding this subject. The Metropolitan Area of Porto Alegre - MAPA (Brazil) has a strong vehicular traffic, about 1.8 million vehicles and, despite mobile sources strongly impact the air quality in this region and be the main source of nanoparticles, there are no studies that evaluate in depth the levels of this important environmental pollutant. Thus, considering this knowledge gap, the present study evaluated the nanoparticle concentrations in different sites of the MAPA. In addition, environmental concentrations of particles <1 μm (MP1) and associated metals were evaluated and the sources were identified and quantified using the receptor model Positive Matrix Factorization (PMF). In addition, an analysis of the infrared spectral signatures of nitro polycyclic aromatic hydrocarbons (nitro-PAHs) associated with PM1 was performed. This group of organic compounds has a wide distribution in the environment, and because they have mutagenic and carcinogenic properties, their environmental risks were calculated. Thus, considering the obtained results, a strong anthropogenic contribution of the evaluated pollutants in the MAPA was observed. This degradation of the air quality in general is associated with vehicular traffic, especially regarding the levels of nanoparticles and nitro-PAHs associated with PM1. In addition, industrial emissions, coal, biomass and fuel oil combustion, as well as vehicle fuels combustion had a strong influence on the metal levels observed in PM1.

Nos últimos anos, a deterioração da qualidade do ar urbano devido ao material particulado atmosférico está recebendo atenção significativa e continuamente ameaça a qualidade de vida dos habitantes das áreas urbanas. A poluição do ar pelas partículas atmosféricas nas zonas urbanas é causada principalmente pelas emissões de fontes antropogênicas em sua maioria veiculares. Além disso, a poluição causada por partículas atmosféricas não está apenas relacionada com a sua concentração, mas também com a distribuição dos seus diferentes diâmetros. As partículas na fração estudada, < 1 μm, apresentam maior risco porque podem penetrar nos pulmões, afetam a função alveolar e ocasionam efeitos nocivos na saúde humana. Contudo, as partículas atmosféricas podem carregar diferentes compostos que são tóxicos e/ou cancerígenos, produzindo riscos para a saúde, como os Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos – HPAs. Os HPAs são um grupo de diversos compostos orgânicos complexos, constituídos por carbono e hidrogênio junto com dois ou mais anéis benzênicos condensados. Portanto, foi desenvolvido um procedimento científico apto para estudar material particulado atmosférico < 1 μm (MP1) com a finalidade de analisar quantitativa e qualitativamente os HPAs associados a esta fração, a concentração em número das partículas e a distribuição de tamanho de partículas na Região Metropolitana de Porto Alegre usando técnicas analíticas e de sensoriamento remoto. As amostras foram coletadas em filtros de PTFE nos municípios de Sapucaia do Sul e Canoas, pertencentes à Região Metropolitana de Porto Alegre, usando o amostrador sequencial automático PM162M da Environnement S.A. As amostras foram extraídas utilizando o método EPA TO-13A para analisar 16 HPAs, utilizando um cromatógrafo gasoso acoplado a um espectrômetro de massa (CG-EM). A distribuição do tamanho de partícula nas frações PR1 (0.3-1.0 μm), PR2.5 (1.0-2.5 μm) e PR10 (2.5-10 μm) foi obtida utilizando o analisador de partículas CPM em Sapucaia do Sul. Os dados das concentrações de poluentes atmosféricos relacionados com MP10, óxidos de nitrogênio (NO, NOx, NO2) e ozônio (O3) foram obtidos utilizando os analisadores MP101M, AC32M e O342M da Environnement, respectivamente. Dados das variáveis meteorológicas como velocidade do vento, direção do vento, umidade relativa, radiação solar e temperatura ambiente foram medidos simultaneamente de modo concomitante. Os espectros de emissividade e transmitância, através da espectroscopia no infravermelho, foram obtidos utilizando espectrômetro FTIR D&P e o BOMEM MB-series FTIR-Hartmann & Braun Michelson, respectivamente. A determinação dos resultados usando cromatografia mostraram que no inverno as concentrações de HPAs foram significativamente maiores do que no verão, mostrando assim uma variação sazonal. A identificação das fontes de emissão, aplicando razões diagnóstico, confirmou que os HPAs na área de estudo são originários de fontes móveis, especialmente, das emissões de diesel e da gasolina. A análise por modelo receptor PMF também mostrou a contribuição dessas duas fontes principais, seguido pela combustão de carvão, combustão incompleta/petróleo não queimado e da combustão de madeira. Os fatores tóxicos equivalentes foram calculados para caracterizar o risco de câncer por exposição ao HPA em amostras de MP1, e benzo[a]pireno e dibenzo[ah] antraceno que dominaram os níveis de BaPeq. Com exceção do O3, a análise de tendência do NO, NO2 e NOx mostrou um aumento da concentração destes compostos no inverno. Também a correlação destes poluentes com os parâmetros meteorológicos permitiu evidenciar a influência das fontes móveis na área de estudo. Os resultados das assinaturas espectrais no infravermelho das amostras de MP1 comparando com os padrões e com outros trabalhos mostraram que o maior número de bandas de fortes intensidades ocorreu na região espectral de 680-900 cm-1, devido às deformações angulares CC fora do plano e deformações angulares CH fora do plano dos HPAs. Bandas de média intensidade na região de 2900-3050 cm-1, também foram observadas devido ao estiramento CH, característico de compostos aromáticos. A presente pesquisa foi o ponto de partida para obter um banco de dados das concentrações de HPAs associados à fração MP1 e dos poluentes NOx/NO2/NO/MP10/O3; caracterizar a distribuição de tamanho de partículas atmosféricas, que são de grande importância e preocupação atual; avaliar a sua variação sazonal e sua relação com as condições meteorológicas usando técnicas estatísticas; e aprofundar o conhecimento do comportamento espectral dos HPAs, poluentes cancerígenos e mutagênicos, presentes no material particulado atmosférico na fração fina e ultrafina. / In recent years, the urban air quality deterioration due to atmospheric particulate matter is receiving significant attention; also, it continually threatens the life quality of urban residents. Air pollution by atmospheric particles in urban areas is mainly caused by emissions from anthropogenic sources, mostly vehicular sources. Moreover, the pollution caused by atmospheric particles is not only related to its concentration, but also with the size distribution. The particles studied in the fraction <1μm have a greater risk because they can penetrate into the lungs, affect cellular function and cause adverse effects on human health. However, atmospheric particles can carry different compounds that are toxic and/or carcinogenic, producing health risks, such as polycyclic aromatic hydrocarbons - PAH. PAHs are a group of several complex organic compounds consisting of carbon and hydrogen along with two or more fused benzene rings. Consequently, a scientific procedure was developed to study the atmospheric particulate matter < 1 μm (PM1) in order to analyze qualitatively and quantitatively the PAHs associated with this fraction, also the particle number concentration and particle size distribution in the Metropolitan Region of Porto Alegre using remote sensing techniques. PM1 samples were collected in PTFE filters in Sapucaia South and Canoas sites, in the Metropolitan Region of Porto Alegre using the automatic sequential sampler PM162M of Environnement S.A. The samples were extracted using the EPA Method TO-13A and 16 PAHs were analyzed using a gas chromatograph coupled to a mass spectrometer (GC-MS). The particle size distribution of fractions PR1 (0.3 - 1.0 μm), PR2.5 (1.0 - 2.5 μm) and PR10 (2.5 – 10 μm) was obtained using the particulate analyzer CPM. The data of related air pollutants concentrations such as PM10, nitrogen oxides (NO, NOx, NO2), ozone (O3) were obtained using the analyzers MP101M, AC32M, O342M of Environnement, respectively. Data from meteorological variables, wind speed, wind direction, relative humidity, solar radiation and ambient temperature were continuously measured and simultaneously. The emissivity and transmittance spectra through infrared spectroscopy were obtained using FTIR spectrometer D&P and the Bomem MB-series FTIR-Hartmann & Braun Michelson, respectively. The results showed that in winter, the concentrations of PAHs were significantly higher than in summer, thus showing their seasonal variation. The identification of emission sources, applying diagnostic ratios confirmed that PAHs in the study area originate from mobile sources, especially diesel and gasoline emissions. The analysis by PMF receptor model also showed the contribution of these two sources, followed by coal combustion, incomplete combustion/unburned petroleum and wood combustion. The toxic equivalent factors were calculated to characterize the risk of cancer from PAH exposure to PM1.0 samples, and benzo[a]pyrene and dibenz[ah]pyrene dominated BaPeq levels. The trend analysis of O3, NO, NO2, NOx showed a trend of increased concentration at winter, except O3. Also the correlation of these pollutants with meteorological parameters has demonstrated the influence of mobile sources in the study area. The results of the IR spectral signatures of the PM1 samples compared to the standards and other studies showed that the greatest number of strong bands occurred in the spectral region of 680-900 cm- 1 due to the CC out-of-plane angular deformation and CH out-of-plane angular deformation of PAHs. Bands of medium intensity in the 2900-3050 cm-1 region were also observed due to the CH stretch, characteristic of aromatic compounds. This research was the starting point for a concentrations database of PAHs associated fraction PM1 and pollutants NOx/NO2/NO/PM10/O3, characterize the size distribution of atmospheric particles that are of great importance and current concern. Furthermore, to assess their seasonal variation and its relationship with meteorological conditions, using statistical techniques. Also to deepen the knowledge of the spectral behavior of PAHs that are carcinogenic and mutagenic pollutants present in atmospheric particulate matter in the fine and ultrafine fraction.

Submitted by Simone Souza (simonecgsouza@hotmail.com) on 2018-08-29T14:28:49Z No. of bitstreams: 1 DISS_2013_ Pãmela Rodrigues de Souza Silva.pdf: 976863 bytes, checksum: e52b8b17dd93aeaac2c284ed086ceb7b (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2018-10-03T16:40:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2013_ Pãmela Rodrigues de Souza Silva.pdf: 976863 bytes, checksum: e52b8b17dd93aeaac2c284ed086ceb7b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-03T16:40:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2013_ Pãmela Rodrigues de Souza Silva.pdf: 976863 bytes, checksum: e52b8b17dd93aeaac2c284ed086ceb7b (MD5) Previous issue date: 2013-02-05 / CNPq / O ozônio (O3) e material particulado fino (PM2,5) são os poluentes com maior impacto na saúde pública. Cerca de 0,7 milhões de mortes por doenças respiratórias e 3,5 milhões de mortes por doenças cardiopulmonares ocorrem anualmente no mundo devido à exposição ao O3 e ao PM2,5, respectivamente, oriundos de atividades antropogênicas. Objetivo: Avaliar o risco da exposição ao O3 e ao PM2,5 em escolares a partir da estimativa da dose potencial de ingresso no município de Rio Branco-Acre, em 2009. Método: A metodologia de Avaliação de Risco foi aplicada para avaliar o risco da exposição ao O3 e ao PM2,5 proveniente da queima de biomassa, em escolares de 6 a 14 anos de idade, residentes em Rio Branco, nos meses de agosto a outubro de 2009, que corresponde ao período de seca. A estimativa da dose potencial de ingresso para os poluentes O3 e PM2,5 foi realizada através da simulação de Monte Carlo segundo idade, sexo, asma e índice de massa corporal. O risco toxicológico foi estimado por meio da razão da dose potencial de ingresso e dose de referência para os dois poluentes em estudo. Resultados: As maiores concentrações de O3 e PM2,5 em 2009 atingiram concentrações de 119,4 g/m3 e 51,1 g/m3, respectivamente. Os escolares incorporaram doses potenciais médias para a exposição ao O3 de 2,83g/kg.dia (IC95%: 2,72 – 2,94) e para o PM2,5 de 0,93g/kg.dia (IC 95%: 0,86 – 0,99). Para a exposição ao O3 o risco toxicológico foi maior que 1 para todas as crianças (QR=2,75; IC 95%: 2,64 – 2,86). Conclusão: Escolares residentes em Rio Branco, município localizado na Amazônia brasileira, foram expostos a doses elevadas de O3 no período de seca na região, representando risco toxicológico. Para a exposição ao PM2,5 não foi verificado risco toxicológico. / Ozone (O3) and fine particulate matter (PM2,5) are the pollutants with the greatest impact on public health. About 0.7 million deaths from respiratory diseases and 3.5 million deaths from cardiopulmonary diseases occur worldwide each year due to exposure to O3 and PM2,5, respectively, arising from anthropogenic activities.Objective: Risk assessment of exposure to O3 and PM2,5 in schoolchildren aged 6 to 14 years, from the estimate of potential dose ingress in Rio Branco, Acre, 2009. Method: The Risk Assessment methodology was applied to assess the risk of exposure to O3 and PM2,5, from biomass burning in children living in Rio Branco, in the months from August to October 2009, which corresponds to the period of drought. The estimate of ingress potential dose for pollutants O3 and PM2,5 was performed by Monte Carlo simulation according to age, sex, asthma and body mass index. The toxicologic risk was estimated by ratio between of the potential dose and reference dose for each pollutant studied. Results: The highest concentrations of O3 and PM2,5 in 2009 reached 119.4 g/m3 and 51.1 g/m3, respectively. The schoolchildren have incorporated doses averages potential for exposure to O3 of 2.83 g/kg.dia (CI 95%: 2.72 - 2.94) and for PM2,5 of 0.93 g/kg.dia (CI 95%: 0.86 - 0.99). To exposure to O3 toxicologic risk was greater than 1 for all children (QR = 2.75; CI 95%: 2.64 - 2.86). Conclusion: Children living in Rio Branco, a city located in the Brazilian Amazon were exposed to high doses of O3 pollution in the dry period in the region, presenting toxicological risk to the pollutant. To exposure to PM2, 5 schoolchildren showed no toxicological risk.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo teve como objetivo principal caracterizar os padrões de distribuição do material particulado em suspensão ao longo da baía de Sepetiba, associando as variabilidades espaciais e temporais com ciclos de maré. Além disso, o estudo também avalia a utilização de equipamentos acústicos como ferramentas à estimativa das concentrações de material particulado em suspensão. A aquisição de dados foi realizada num total de sete campanhas realizadas entre novembro de 2010 e dezembro de 2011. Sete estações foram posicionadas nas proximidades do canal principal de acesso à baía, ao longo de um transecto que se estende do seu interior até sua desembocadura. As sete campanhas amostrais se distribuem em duas séries longas, de 13 e 25 horas, de aquisição em um ponto fixo, e cinco amostragens ao longo das estações. A aquisição de dados envolve: coleta de amostras de água, utilizadas nas estimativas das concentrações de material particulado; coleta de sedimentos de fundo para caracterização granulométrica das estações amostradas; perfis de parâmetros físico-químicos; dados de correntômetria adquiridos junto ao fundo. O processamento das amostras de água e sedimentos foi realizado no laboratório de Geologia Marinha da Faculdade de Oceanografia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. As concentrações de material particulado em suspensão foram utilizadas na calibração de sensores acústicos e óticos, permitindo uma avaliação espaço-temporal mais detalhada dos padrões de distribuição junto ao fundo e ao longo da coluna dágua. Os dados observados permitiram identificar que as maiores concentrações de material particulado em suspensão ocorrem em condições de maré enchente, e estão associadas à assimetria de maré. A baía pode ser dividida em dois setores: um na porção mais interna, onde se observou maior influência do aporte fluvial, onde as concentrações de material particulado em suspensão respondem à propagação da pluma do canal de São Francisco; e outro que se estende da porção central até sua desembocadura, onde predomina o domínio marinho, com influência de eventos oriundos da plataforma continental. Também pode ser identificada a influência do fenômeno La Niña, que provavelmente foi responsável por: altas salinidades encontradas no interior da baía e ocorrência da Água Central do Atlântico Sul à baixas profundidades. Quanto à utilização de equipamentos acústicos nas estimativas das concentrações de material particulado, os dados se demonstraram ricos em detalhes, que permitiram avaliar o comportamento do material particulado junto ao fundo frente a diferentes condições de maré, turbulência e incidência de oscilações. / This study aimed to characterize the distribution patterns of suspended particulate matter along the Sepetiba Bay, linking spatial and temporal variability with tidal cycles. Furthermore, the study also evaluates the applicability of acoustic devices as tools for estimation of concentrations of suspended particulate matter. Data acquisition was performed in a total of seven campaigns carried out between November 2010 and December 2011. Seven stations were located near the main channel access to the bay along a transect that extends from its interior to its mouth. The seven sampling campaigns are distributed in two long series of 13 and 25 hours of acquisitions at a fixed station, and five campaigns along the transect. Data acquisition involves: collecting water samples to estimate the concentrations of particulate matter, bottom sediments collected to characterize particle size of the stations sampled; profiles of physicochemical parameters; current data obtained at the bottom. The processing of water samples and sediments was conducted in the Oceanografic Geology Laboratory Laboratório de Oceanografia Geológica of the Faculdade de Oceanografia - Universidade do Estado do Rio de Janeiro. The concentrations of suspended particulate matter were used for the calibration of acoustic and optical sensors, allowing an evaluation of more detailed spatial and temporal patterns of distribution along the bottom and along the water column. The analysis allowed to identify that the highest concentrations of suspended particulate matter occur in conditions of high tide, and are associated with tidal asymmetry (highest current velocities). The bay can be divided into two sectors: one in the northern area, where riverine characteristics are more pronounced, and concentrations of suspended particles respond to the spread of the plume of São Francisco channel, and another that extends from the central portion to its mouth, where dominate the marine domain, influenced by events from the continental shelf. It can also be identified the influence of La Niña, which was probably responsible for: high salinities found inside the bay and occurrence of South Atlantic Central Water at lower depths. Regarding the use of acoustic equipment in the estimation of concentrations of particulate matter, the results were rich in detail, which allowed us to evaluate the behavior of particulate material near the bottom for different tidal conditions, turbulence and incidence of oscillations.

Submitted by NILSON CÉSAR GALVÃO VIEIRA null (nil_gv@yahoo.com.br) on 2016-03-10T01:50:31Z No. of bitstreams: 1 VIEIRA N.C.G..pdf: 2502695 bytes, checksum: 79c827f6494d3d8d91c8508084d0122b (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-03-10T20:11:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vieira_ncg_me_guara.pdf: 2502695 bytes, checksum: 79c827f6494d3d8d91c8508084d0122b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-10T20:11:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vieira_ncg_me_guara.pdf: 2502695 bytes, checksum: 79c827f6494d3d8d91c8508084d0122b (MD5) Previous issue date: 2016-01-27 / Uma das principais causas de morbidade por problemas respiratórias em crianças e idosos é a poluição do ar. Os efeitos na saúde devido a exposição aos poluentes atmosféricos e a baixa qualidade do ar vem causando um aumento nas internações hospitalares. Esse estudo teve como objetivo desenvolver um modelo preditivo através do Modelo Linear Generalizado de Regressão de Poisson para analisar os efeitos da exposição de CO e PM2,5 sobre as internações hospitalares da rede pública no município de Rio Branco, AC, por problemas respiratórios em duas faixas etárias de ambos os sexos, de 0 a 14 anos e de iguais ou mais de 50 anos, durante o período de 01 de julho de 2012 a 30 de junho de 2013. A metodologia utilizada fundamenta-se na pesquisa de estudo ecológico de série temporal. A variável dependente considerada foi o número de internações hospitalares por doenças respiratórias CID 10 correspondentes aos códigos J 00 a J 99, cujos dados foram obtidos pelo DATASUS. As variáveis independentes consideradas foram a concentração diária de poluentes CO e PM2,5 (CCATT-BRAMS), número de queimadas (SISAM), umidade relativa do ar e temperatura mínima (INMET). Ajustes por tendência temporal e efeitos do calendário foram incluídos no modelo. Na análise unipoluente, devido a um incremento interquartil (25%-75%) para o CO (25 ppb) e PM2,5 (1,5 μg/m3 ), observou-se respectivamente, um aumento de 2,1% e 27,9% no aumento de internações para a faixa etária de iguais ou mais de 50 anos. E na análise multipoluente também com incremento interquartil, observou-se um aumento de 17,8% para a faixa etária de 0 a 14 anos e de 34,2% para a faixa etária de iguais ou mais de 50 anos. Os dados obtidos pelo aumento percentual forneceram uma variação de 1,13 % a 34,2 % no risco de internação, ou seja, aproximadamente 348 internações a mais, gerando para os cofres do município um custo de aproximadamente R$ 520 mil. / A major cause of morbidity due to respiratory problems in children and elderly is air pollution. Health effects due to exposure to air pollution and poor air quality is causing an increase in hospital admissions. This study aimed to develop a predictive model by Generalized Linear Model Poisson Regression to analyze the effects of CO exposure and PM2.5 on the hospitalization of the public network in Rio Branco, AC, for respiratory problems two age groups of both sexes, 0-14 years and of equal or more than 50 years during the period 1 July 2012 to 30 June 2013. The methodology used is based on the number of ecological research study temporal. The dependent variable was considered the number of hospital admissions for respiratory diseases ICD-10 codes corresponding to the J 00 and J 99, whose data were obtained by DATASUS. The independent variables considered were the daily concentration of pollutants CO and PM2.5 (CCATT-BRAMS), number of fires (SISAM), relative humidity and minimum temperature (INMET). Adjustments for time trend and calendar effects were included in the model. In unipoluente analysis, due to an increase interquartile (25% -75%) to CO (25 ppb) and PM2.5 (1.5 g / m3 ) was observed respectively, an increase of 2.1% and 27, 9% increase in hospitalizations for children aged equal or more than 50 years. And in multipoluente analysis also with interquartile increase, there was an increase of 17.8% for the age group 0-14 years and 34.2% for the age group of equal or more than 50 years. And in multipoluente analysis also with interquartile increase, there was an increase of 17.8% for the age group 0-14 years and 34.2 % for the age group of the same or more than 50 years. The data obtained by the percentage increase provided a range of 1.13 % to 34.2% in the risk of hospitalization, or approximately 348 hospitalizations more, generating for the municipal coffers a cost of approximately R$ 520 thousand.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6130.pdf: 2869136 bytes, checksum: 7b897b70a9098d8c22f48d18aeb83c6a (MD5) Previous issue date: 2014-06-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / A math model was applied to describe the removal of particulate matter in lawn canal built in real scale. For this purpose different initial concentrations (Co) of particulate matter were investigated, as following: 65; 131; 196; 262 and 327 mg/L. The investigated rains, containing suspended solids, were discharged on the channel which has 100 m in length and slope of 2 %. Measurements were made of particulate material through the analysis of turbidity and total suspended solids (TSS) in 26 locations along the length of the channel. The experimental data were fit to the model using nonlinear regression parameter (kd) and (C*), which correspond to the decay kinetics constant and minimum limiting values the curve removal, respectively. Fractions removed and mathematical adjustment were assessed and performed for each isolated event and also for the result set. On average, the magnitude of the relative error ranged from 0.83% to 5.11%, with the highest average value obtained for the lowest concentration of particulate matter (65 mg L- 1). Regarding the values obtained for the decay constants (kd ), which represent the frequency of removal of particulate matter, it is noted that the same trends to a minimum value for the higher initial concentrations of particles (Co) . This fact indicates that the higher the initial concentration of particulate matter (Co), the greater the extent of travel required for its removal, with a maximum observed at around 80 m, for concentrations above 196 mg.L-1. / Neste trabalho, buscou-se avaliar e modelar matematicamente, por meio de modelo fenomenológico, a remoção de material particulado em canal gramado construído em escala real. Para tal, foram investigadas diferentes concentrações iniciais (Co) de material particulado: 65; 131; 196; 262 e 327 mg/L, os quais foram descarregados por meio de chuvas simuladas em canal de 100 m de extensão e declividade de 2%. As medidas de material particulado foram feitas por meio da turbidez e da análise de sólidos suspensos totais (SST), em 26 posições ao longo do comprimento do canal. Os dados experimentais foram ajustados ao modelo por meio de regressão não linear dos parâmetros (k) e (C*), os quais correspondem à constante cinética de decaimento e ao valor mínimo assintótico a curva de remoção, respectivamente. As frações removidas e o ajuste matemático foram avaliados e realizados para cada evento isolado e, também, para o conjunto de resultados. Em termos médios, o módulo do erro relativo variou entre 0,83% e 5,11%, sendo o maior valor médio obtido para a menor concentração de material particulado investigado (65 mg.L-1). Em relação aos valores obtidos para as constantes de decaimento (kd), as quais representam a frequência de remoção de material particulado, verifica-se que a mesma tende a um valor mínimo para as maiores concentrações iniciais de material particulado (Co). Tal fato indica que, quanto maior a concentração inicial de material particulado (Co), maior a extensão de percurso requerida para sua remoção, com limite máximo observado em torno de 80 m, para concentrações acima de 196 mg.L-1.

A emissão de uma grande diversidade de substâncias através dos efluentes industriais gasosos, líquidos ou sólidos acarreta que uma gama de compostos seja introduzida no ambiente atmosférico e aquático de meios urbanos. A exposição a substâncias genotóxicas no ambiente oferece freqüentemente um grande risco à saúde humana. Com essa preocupação, o presente trabalho avaliou a exposição das pessoas à qualidade do ar atmosférico e à da água para abastecimento público de duas cidades urbanas do Rio Grande do Sul (Brasil), que recebem diferentes contribuições antrópicas (cidades-alvo), comparando-as com uma cidade menos impactada - cidade referência. Os extratos orgânicos da água tratada para abastecimento público e das amostras de ar foram testados quanto a mutagenicidade através do ensaio Salmonella/microssoma (linhagens TA98 e TA100 para água e ar, com e sem fração de metabolização e, ainda para ar, YG1021 e YG1024) - marcador de mutagenicidade. As amostras de ar ainda foram analisadas por HPLC para a caracterização de HPAs e algumas amostras também por HRGC-HRMS para a composição dos PCDD/Fs. Para o biomonitoramento humano foram avaliados através do ensaio do cometa e do micronúcleo (MN), em linfócitos e células da mucosa bucal, respectivamente, as pessoas que viviam nas três cidades - biomarcador de efeito. Análises de polimorfismos genéticos (CYP1A1, GSTM1 e GSTT1) foram utilizados como biomarcadores de susceptibilidade. As duas cidades-alvo apresentaram resultados significativos quanto a mutagenicidade da água de abastecimento apresentando todos os resultados positivos, principalmente para mutação de substituição de pares de bases (TA100), indicando a presença de compostos como THMs e MX. Valores de PTS atmosféricos apresentaram-se em algumas amostragens acima dos limites da legislação brasileira (CONAMA, 1990). Os HPAs encontrados em maior quantidade foram indeno(1,2,3-c,d)pireno e benzo(ghi)perileno, sendo que em uma das amostras a análise dos PCDD/Fs, mostrou valores que superaram em dez vezes a outra amostra analisada. As duas cidades alvo apresentaram altas respostas mutagênicas nas amostras de ar tanto por mutágenos de ação direta, como indireta e também altas concentrações de nitro-HPAs. Estes resultados sinalizaram para a necessidade de uma revisão da legislação para material particulado atmosférico, já que dentro dos atuais parâmetros, grande quantidade de compostos mutagênicos foram encontrados. Para os indivíduos estudados quanto aos biomarcadores de efeito, tanto os linfócitos analisados pelo ensaio do cometa quanto às células da mucosa bucal pelo ensaio do MN não apresentaram resultados significativos, sendo que apenas uma cidade alvo apresentou quanto ao ensaio do cometa. Como a maioria dos indivíduos CYP1A1, GSTM1 e GSTT1 apresentaram genótipos prevalentes, pode estar ocorrendo uma eficiência no sistema de detoxificação garantidos pela presença desses genótipos. Este trabalho mostrou a importância de estudos ambientais que relacionem marcadores de mutagenicidade com biomarcadores de efeito e de susceptibilidade, para que haja uma maior compreensão dos efeitos da exposição humana diária à agentes genotóxicos ambientais. / The emission of a great substances amount through gaseous, liquid and solid industrial effluents have been introduced many kinds of chemical compounds in aquatic and atmospheric environments. The environmental exposure to genotoxic substances often brings great risk to human health. Therefore, the aim of this work was make an avaliation of people exposition to atmospheric air and water supply quality in two urban cities in Rio Grande do Sul State (Brazil) which were under influence of different anthropogenic sources (target cities), compared to a less intense influenced urban city (reference city). The organic extracts from supply water and airborne samples were tested to mutagenicity using the Salmonella/microsome assay (TA98 and TA100 strains for water and airborne samples, with and without metabolization fraction, and also, YG1021 and YG1024 strains for airborne) - mutagenicity marker. Moreover, the airborne samples were analysed by HPLC to PAHs composition and by HRGC-HRMS to PCDD/Fs composition. Human biomonitoring was evaluated by samples of lymphocytes and bucal mucosa cells from individuals living in this three cities using the comet and the micronuclei (MN) assays, respectively - effect biomarkers. Analysis of gene polymorphisms (CYP1A1, GSTM1 and GSTT1) was taken as susceptibility biomarkers. Both target cities showed significative results for the water mutagenicity with mutagenic responses for all samples, mainly to base-pair substitution mutation (TA100 strain), denoting the presence of THMs and MX compounds. The TSP concentrations were above the Brazilian Legislation and World Health Organization regulation limits few times. The PAHs detected in greater amout were indeno(1,2,3-c,d)pyrene and benzo(ghi)perylene and one of the samples overcame ten times the values of PCDD/Fs compared to the other analysed. The two target cities showed high mutagenicity response in all airborne samples, both by direct and indirect mutagens, besides high concentrations of nitro-PHAs. Actually, these results indicate a law revision necessity, because great amount of mutagenic compounds were assessed in smaller concentration that those present in current legal parameters. The analysed subjects for effect biomarkers, both limphocytes tested by comet assay and buccal mucosa cells tested by MN, did not show significant results, only one city show increased primary DNA damage detected through comet assay. As the majority of subjects CYP1A1, GSTM1 e GSTT1 showed prevalent genotype, it maybe occuring an efficient system detoxification warranted by these genotypes presence. This work has shown the importance of environmental studies that relate mutagenicity markers with effect and susceptibility biomarkers, thus a greater understanding about environmental genotoxic agents, which people are exposed daily, will be done carefully.

Este trabalho teve como objetivo estudar as diferentes formas do fósforo (dissolvida, particulada e sedimentar) ao longo do complexo estuarino-lagunar de Cananeia-Iguape (SP) considerando o impacto antrópico regional causado pela abertura do canal do Valo Grande, observando o processo de ciclagem biogeoquímica do fósforo na coluna d\' água e no sedimento. O sistema foi caracterizado por meio de parâmetros hidrológicos, hidroquímicos e sedimentológicos, com enfase a formas do fósforo na água (fósforo inorgânico dissolvido, fósforo orgânico dissolvido, fósforo inorgânico particulado e fósforo orgânico particulado) e sua especiação no sedimento (fósforo biodisponível, fósforo ligado à oxi-hidróxidos de ferro, fósforo ligado à apatita autigênica, fósforo ligado à fluorapatita, fósforo orgânico e fósforo total). Para tanto foram realizadas duas coletas amostrais, uma em agosto de 2014 (inverno) composta por 20 estações, e outra em maio de 2015 (outono) com 19 estações. De posse destes dados foi possível observar no complexo estuarino dois comportamentos distintos, regidos principalmente pela influência do rio Ribeira de Iguape. Os valores mais altos fósforo dissolvido (valores de PID próximos à 10 &#956;mol L-1 em agosto de 2014 e à 5 &#956;mol L-1 em maio de 2015) e particulado (PIP foi de aproximadamente 70 &#956;mol g-1 em agosto de 2014 e 60 &#956;mol g-1 em maio de 2015) indicando a influência dos materiais e água doce introduzidos no sistema via Valo Grande. No sedimento esta distribuição foi menos evidente, recebendo maior influência da granulometria e dos processos de deposição sedimentar (P-T de aproximadamente 16 &#956;mol g-1 e P-Fe próximo à 9 &#956;mol g-1). Existe uma grande possibilidade de a mineração contribuir antropicamente ao aporte de fosforo especialmente na forma inorgânica. No sistema estuarino como um todo as formas particuladas de fósforo tiveram valores mais elevados que as dissolvidas, indicando um processo ativo de adsorção do fósforo ao material particulado. O setor sul apresenta concentrações menores de fósforo, indicando a maior influência marinha. Este estudo caracterizou o complexo estuarino-lagunar de Cananeia-Iguape como retentor de fósforo. / This work aimed to study the different phosphorus forms (dissolved, particulate and sedimentary) along the Cananeia-Iguape estuarine-lagoon complex (SP) considering the regional anthropic impact caused by the opening of the Valo Grande channel, observing the process of biogeochemical cycling of phosphorus in the water column and sediment. The system was characterized by means of hydrological, hydrochemical and sedimentological parameters, with emphasis in phosphorus forms in water (dissolved inorganic phosphorus, dissolved organic phosphorus, particulate inorganic phosphorus and particulate organic phosphorus) and speciation in sediment (loosely sorbed phosphorus, ferric iron-bound phosphorus, authigenic apatite biogenic apatite CaCO3- bound phosphorus, detrital apatite, organic phosphorus and total phosphorus). To this end there were two sample collections, one in August 2014 (winter) with 20 stations, and another in May 2015 (autumn) with 19 stations. Based on these data two distinct behaviors were observed in the system. They are mainly governed by the influence of the Ribeira de Iguape river. The northern sector showed higher values of dissolved (values of PID near 10 &#956;mol L-1 in August 2014 and 5 &#956;mol L-1 in May 2015) and particulate phosphorus (PIP was approximately 70 &#956;mol g-1 in August 2014 and about 60 &#956;mol g-1 in May 2015), indicating the influence of materials and fresh water input into the system via Valo Grande. In the sediment this distribution was less evident, being more influenced by grain size and sediment deposition processes (P-T was approximately 16 &#956;mol g-1 and P-Fe near 9 &#956;mol g-1). There is a great possibility mining was the main anthropic activity that contributes to phosphorus input especially in the inorganic form. In the estuarine system as a whole, phosphorus particulate forms were higher than those dissolved, indicating an active dissolved phosphorus adsorption process on the particulate material. The southern sector has lower phosphorus concentrations, indicating the greater marine influence. This study characterized the Cananeia-Iguape estuarine-lagoon complex as phosphorus retainer.

Le transport routier est responsable d’une part des émissions de particules fines, notamment dans les grandes agglomérations. Celles-ci ayant des répercussions graves sur la santé humaine et l’environnement, des normes d’émissions des véhicules de plus en plus strictes sont mises en place. Des limites en nombre de particules sont imposées et une obligation de connaitre l’état de santé des organes de post-traitement des gaz d’échappement est également entrée en vigueur (On-Board Diagnostic : OBD).Les capteurs résistifs ont montré de bons résultats pour la mesure de la concentration massique des particules et ont l’avantage d’être simples à mettre en oeuvre, robustes et peu onéreux. Le principe de fonctionnement du capteur est basé sur la mesure de la conductance entre des électrodes de platine. Celle-ci augmente avec le dépôt de suies.L’objectif de ce travail de thèse est de parvenir à déterminer les paramètres clés qui affectent la réponse du capteur. Trois flux de suies présentant des distributions en taille différentes ont été sélectionnés et caractérisés. Un quatrième flux de suies a permis d’appréhender l’impact d’une concentration massique inférieure. La réponse du capteur à ces différents flux de suies a été étudiée. Nous avons montré que la sensibilité et le temps de réponse du capteur sont optimaux pour une tension de polarisation donnée entre les deux électrodes dont la valeur dépend de la distribution en taille des suies. Ce phénomène a été expliqué par les propriétés électriques différentes des suies et modélisé par un équilibre entre accumulation et combustion par effet Joule des suies déposées permettant de simuler la réponse temporelle du capteur. / Road transport contributes to a part of the particulate matter emissions, especially in big cities. Due to the negative effect of these pollutants on the human health and environment, more and more stringent emission standards for automotive are applied. These emissions are now limited in number of particles per kilometer and the vehicle need to indicate when there is some failure of the systems of depollution (OBD: On-Board diagnostic).Resistive sensors have shown good results to measure soot particles mass concentration. They have advantage of being a simple and robust technology that can be easily manufactured at a cheap price. The sensor principle consists of conductance measurement between two platinum electrodes. Conductance increases with soot deposition. This work aims to define the key parameters that affect the sensors response. Three particles flow with different particles size distributions (centered at 90, 70 and 50 nm) were used and characterized. A fourth flow was used to see the impact of a lower mass concentration. The sensor response exposed to these different flows was studied. It was shown that the sensor sensibility and response times are optimal for a given polarization voltage between the electrodes whose value depends on the size distribution. This phenomenon was explained by the different electrical properties of the soot particles and modeled by equilibrium of soot accumulation and their combustion by Joule heating that permitting to simulate the sensor temporal response.