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O etanol de cana-de-açúcar se consolida como combustível renovável, o que promove nova expansão da cultura da cana-de-açúcar no Brasil e, principalmente, no Estado de São Paulo. Como a queima prévia controlada da palha de cana-de-açúcar ainda é considerada uma prática agrícola necessária para a viabilização econômica da colheita, em mais de 70% dos municípios do Estado de São Paulo a população é obrigada a conviver com essa poluição. Para estudar a distribuição desse fator de risco e sua relação com a saúde, realizei um estudo epidemiológico ecológico nos 645 municípios de São Paulo. Usei um modelo Bayesiano de regressão multivariada relacionando os efeitos na saúde com a exposição à queima prévia da palha de cana-de-açúcar, sendo controlados os efeitos das variações socioeconômicas (saneamento, educação e renda) e climáticas (temperatura máxima, umidade mínima e precipitação), através da inserção das mesmas no modelo. O efeito sobre a saúde foi medido por meio da Razão de Mortalidade e Morbidade Padronizada (RMP) dos desfechos: óbitos por doenças respiratórias nas faixas etárias acima de 65 anos e internações por doença respiratória, nas faixas etárias menores de 5 anos e acima de 65 anos de cada um dos municípios. Usei como medida de exposição à queima prévia dados obtidos no INPE: percentual da área de cana colhida com queima (PMQ), níveis médios de Aerossol e Focos de queima, testadas separadamente. Para resolver a autocorrelação entre os dados, estes foram considerados conforme sua disposição espacial, através da construção de uma matriz de vizinhança dos 645 municípios do Estado. Utilizei o método de simulação de Monte Carlo via Cadeias de Markov (MCMC) para \'suavizar\' as estimativas da RMP. A análise demonstrou que existe associação entre a queima prévia da palha de cana-de-açúcar e a ocorrência de doenças respiratórias, porque o aumento nos focos de queima (Focos) esteve associado significativamente com o aumento das internações por doenças respiratórias, na faixa etária de menores de cinco anos. Os resultados mostraram que a queima prévia da palha da cana-de-açúcar oferece efetivamente risco à saúde da população e, adicionados aos mapas coropléticos gerados, oferecem subsídios para a vigilância epidemiológica e contribuem para o estabelecimento de políticas públicas para controle da poluição do ar, que contemplem além dos grandes centros urbanos, os pequenos municípios. A eliminação desse fator de risco deve fazer parte das medidas primordiais de prevenção à saúde a serem adotadas no Estado / Ethanol from sugarcane is consolidated as a renewable fuel which promotes further expansion of the culture of sugarcane in Brazil and especially in the State of São Paulo. As the controlled pre-harvest burning of sugarcane straw is still considered an agricultural practice necessary for the economic viability of this crop in more than 70% of municipalities in the State of São Paulo the population is forced to live with this pollution. To study the distribution of this risk factor and its relationship with the health of the population, I conducted an ecological study in the 645 municipalities of São Paulo. I used a Bayesian multivariate regression model relating the health effects and the exposure to previous straw burning of sugarcane, controlling the effects of socioeconomic factors (sanitation, education and income) and climate (maximum temperature, minimum humidity and precipitation) by the insertion of these variables in the model. The effect on health was measured by Standardized Mortality and Morbidity Ratio (SMR) of the outcomes: deaths from respiratory diseases in the age group above 65 years old and admissions for respiratory disease in children less than 5 years old and above 65 years old of each of the municipalities. I used as a measure of exposure to the pre-harvest burning data obtained at INPE: percent of sugarcane area harvest with burning (PMQ), levels of Aerosol and Spotlights of burning, tested separately. To solve the autocorrelation in the data these were considered as their spatial arrangement, by building a neighborhood matrix of the 645 municipalities in the state. I used the Markov Chain-Monte Carlo simulation method (MCMC) to \'soften\' the estimates of the SMR. The analysis showed that there is an association between previous straw burning of sugarcane and respiratory diseases, because the increase in outbreaks of burning (Spotlights) was significantly associated with increased hospital admissions for respiratory diseases in children aged under five years old. The results show that the previous straw burning of sugarcane effectively offers health risk to the population and added to the choropleth maps generated provide valuable information for epidemiological surveillance and contribute to the establishment of public policies for the control of air pollution, which should contemplate beyond the major urban centers, the small towns. The elimination of this risk factor should be part of a primordial prevention measure to be taken in the state

O etanol de cana-de-açúcar se consolida como combustível renovável, o que promove nova expansão da cultura da cana-de-açúcar no Brasil e, principalmente, no Estado de São Paulo. Como a queima prévia controlada da palha de cana-de-açúcar ainda é considerada uma prática agrícola necessária para a viabilização econômica da colheita, em mais de 70% dos municípios do Estado de São Paulo a população é obrigada a conviver com essa poluição. Para estudar a distribuição desse fator de risco e sua relação com a saúde, realizei um estudo epidemiológico ecológico nos 645 municípios de São Paulo. Usei um modelo Bayesiano de regressão multivariada relacionando os efeitos na saúde com a exposição à queima prévia da palha de cana-de-açúcar, sendo controlados os efeitos das variações socioeconômicas (saneamento, educação e renda) e climáticas (temperatura máxima, umidade mínima e precipitação), através da inserção das mesmas no modelo. O efeito sobre a saúde foi medido por meio da Razão de Mortalidade e Morbidade Padronizada (RMP) dos desfechos: óbitos por doenças respiratórias nas faixas etárias acima de 65 anos e internações por doença respiratória, nas faixas etárias menores de 5 anos e acima de 65 anos de cada um dos municípios. Usei como medida de exposição à queima prévia dados obtidos no INPE: percentual da área de cana colhida com queima (PMQ), níveis médios de Aerossol e Focos de queima, testadas separadamente. Para resolver a autocorrelação entre os dados, estes foram considerados conforme sua disposição espacial, através da construção de uma matriz de vizinhança dos 645 municípios do Estado. Utilizei o método de simulação de Monte Carlo via Cadeias de Markov (MCMC) para \'suavizar\' as estimativas da RMP. A análise demonstrou que existe associação entre a queima prévia da palha de cana-de-açúcar e a ocorrência de doenças respiratórias, porque o aumento nos focos de queima (Focos) esteve associado significativamente com o aumento das internações por doenças respiratórias, na faixa etária de menores de cinco anos. Os resultados mostraram que a queima prévia da palha da cana-de-açúcar oferece efetivamente risco à saúde da população e, adicionados aos mapas coropléticos gerados, oferecem subsídios para a vigilância epidemiológica e contribuem para o estabelecimento de políticas públicas para controle da poluição do ar, que contemplem além dos grandes centros urbanos, os pequenos municípios. A eliminação desse fator de risco deve fazer parte das medidas primordiais de prevenção à saúde a serem adotadas no Estado / Ethanol from sugarcane is consolidated as a renewable fuel which promotes further expansion of the culture of sugarcane in Brazil and especially in the State of São Paulo. As the controlled pre-harvest burning of sugarcane straw is still considered an agricultural practice necessary for the economic viability of this crop in more than 70% of municipalities in the State of São Paulo the population is forced to live with this pollution. To study the distribution of this risk factor and its relationship with the health of the population, I conducted an ecological study in the 645 municipalities of São Paulo. I used a Bayesian multivariate regression model relating the health effects and the exposure to previous straw burning of sugarcane, controlling the effects of socioeconomic factors (sanitation, education and income) and climate (maximum temperature, minimum humidity and precipitation) by the insertion of these variables in the model. The effect on health was measured by Standardized Mortality and Morbidity Ratio (SMR) of the outcomes: deaths from respiratory diseases in the age group above 65 years old and admissions for respiratory disease in children less than 5 years old and above 65 years old of each of the municipalities. I used as a measure of exposure to the pre-harvest burning data obtained at INPE: percent of sugarcane area harvest with burning (PMQ), levels of Aerosol and Spotlights of burning, tested separately. To solve the autocorrelation in the data these were considered as their spatial arrangement, by building a neighborhood matrix of the 645 municipalities in the state. I used the Markov Chain-Monte Carlo simulation method (MCMC) to \'soften\' the estimates of the SMR. The analysis showed that there is an association between previous straw burning of sugarcane and respiratory diseases, because the increase in outbreaks of burning (Spotlights) was significantly associated with increased hospital admissions for respiratory diseases in children aged under five years old. The results show that the previous straw burning of sugarcane effectively offers health risk to the population and added to the choropleth maps generated provide valuable information for epidemiological surveillance and contribute to the establishment of public policies for the control of air pollution, which should contemplate beyond the major urban centers, the small towns. The elimination of this risk factor should be part of a primordial prevention measure to be taken in the state

Les potentiels de nouveaux moyens d’investigation en sciences de l’environnement, tel que la géochimie des isotopes stables du Cu et du Zn et l’étude de la spéciation des éléments en trace métalliques (ETM) par titrage acidimétrique sont évalués dans le cadre de trois cas d’études, faisant intervenir des matériaux de matrices et de concentrations en ETM variables. Afin de mettre en évidence de très subtiles variations des compositions isotopiques du Cu et du Zn dans les matériaux particulaires variablement pollués, une attention particulière à été voué à la mise au point des méthodes de séparation chimique et d’analyse par MC-ICP-MS. La méthodologie analytique a été développée afin d’exploiter tout les avantages techniques offerts par le spectromètre de masse à l’ULB. Différents modes d’introduction (plasma humide vs plasma sec (Aridus/DSN), d’acquisition des mesures (mode statique ou dynamique) de correction du biais de masse (dopage au Cu, au Zn et au Ga; correction SSBM, SSBC et EEN)ont été évaluées, pour leurs effets sur la précision et la reproductibilité des mesures. D’autres travaux ont permis de quantifier les effets des interférences spectrales et non spectrales par les éléments de la matrice (Ti, Cr, Co,Fe, Ba, Si, Na, Mg et Ca)et par le rapport dopant/analyte en vue de comprendre les sources d’inexactitudes des mesures isotopiques et d’y remédier. Les données isotopiques acquises sur des minerais, sur des (plaques de) dépôts atmosphériques (usine Pb-Zn Metaleurop de Noyelles-Godault), sur des sédiments et des matières en suspension (estuaire de l’Escaut et mer du Nord), révèlent des variations significatives des compositions isotopiques du cuivre et du zinc. Dans l’estuaire de l’Escaut, les variations temporelles (carotte non perturbée, enregistrant la sédimentation sur 30 ans) et spatiales (matières en suspension échantillonnées sur 100 km, selon le profil de salinité) sont caractérisées par des signatures isotopiques en Zn anticorrélées à celle du Cu. Les données peuvent permettre de distinguer le fond géochimique naturel (le « réservoir naturel »), les pollutions diffuses (le « réservoir anthropique commun »- intégrant de multiples sources de contamination en provenance du bassin versant) et certaines pollutions ponctuelles associées à la métallurgie du Zn. Alors que les procédés utilisés en métallurgie sont eux,capable de produire des signatures isotopiques très fractionnées en Zn, ni la diagenèse précoce dans les sédiments, ni les gradients physicochimiques développés lors du mélange des eaux continentales et marines ne sont capables d’affecter significativement la signature isotopique du Cu et du Zn en phase particulaire. Dans de tels milieux, les signatures isotopiques en Cu et Zn (ainsi que celles en Pb) semblent n’être contrôlées que par le mélange conservatif entre le « réservoir naturel » et le « réservoir anthropique commun ». Les données en elles-mêmes constituent la seule base de données isotopiques en Cu, Zn, Pb dans des matériaux particulaires anthropisés estuariens et marins jamais produite à ce jour. Elles permettent de prédire que la signature isotopique en Cu du « réservoir naturel » devrait être légèrement plus enrichie en isotopes lourds que celle du réservoir « anthropique commun » (par analogie au Zn).<p>Si la géochimie isotopique du Cu et du Zn a le potentiel de distinguer différentes sources de pollution, l’évaluation des risques liés à ces pollutions doit tenir compte des formes chimiques des ETM, typiquement mises en évidences par les méthodes d’extraction sélectives (séquentielles, dont le protocole BCR). La méthode alternative proposée pour l’étude de la spéciation, plus versatile (capable de mettre en évidence des phases non prédéfinies et applicable à une variété de matrices plus large) est capable de surmonter plusieurs limitations (dont les problèmes de sélectivité liées au mauvais contrôle de l’acidité du milieu réactionnel) caractéristiques des méthodes traditionnelles. Appliquée à des sédiments marins/estuariens et des sols, la méthode de titrage acidimétrique s’est révélée capable de quantifier les proportions relatives des phases acido-solubles (principal problème des méthodes d’extraction sélectives), ce qui permet d’établir univoquement la spéciation des éléments qui leurs sont associés, d’évaluer la réactivité des ETM vis-à-vis du pH, mais aussi d’évaluer la sélectivité des protocoles d’extraction séquentielle « BCR » et « Tessier ». La méthode de titrage acidimétrique apporte également des informations importantes sur la géochimie des éléments majeurs dans l’estuaire de l’Escaut et met en évidence les particularités minéralogiques des sols pollués en comparaison aux sédiments.<p>Les études de cas démontrent que ces nouvelles techniques ont des applications dans le domaine de la géochimie de l’environnement, mais peuvent également être vouées, sur le moyen/long terme à une utilisation sortant du cadre des sciences exactes. En effet, l’identification/discrimination des sources de pollutions et l’évaluation des risques de remobilisation des polluants métalliques font partie des nombreuses questions posées par la société aux scientifiques de l’environnement. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

<p>This study is focused on the design, production, and operation of a controlled environmental olfaction chamber to evaluate human physiological and emotional response to volatile chemical emissions (VCPs) from scented household products in addition to careful characterization of the volatile organic compounds (VOCs) present in these product emissions. Utilizing proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometry, the chamber can collect VCP emissions and identify VOCs present to complete an accurate chemical profile of household and common product emissions not previously known. This instrument is one of the first of its kind and will serve as a key element in understanding the relationship between human physical and cognitive health and the built environment.</p>