Made available in DSpace on 2014-10-09T12:35:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A Amazônia armazena em sua floresta na ordem de 95 a 120 PgC de biomassa viva e mais 160 PgC no solo, que podem ser rapidamente liberados para a atmosfera por meio da queima de biomassa e, também, pela mudança do uso da terra. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de elucidar a contribuição da Bacia Amazônica nas emissões de carbono no ano de 2010. A quantificação do CO2 foi realizada por meio da coleta do ar atmosférico utilizando aviões de pequeno porte que descreveram um perfil vertical em quatro locais, estrategicamente posicionado na Bacia Amazônica, e utilizando sistemas semiautomáticos de coleta de ar em 17 ou 12 altitudes diferentes. O Fluxo de emissão/absorção foi calculado pelo método de integração de coluna, que consiste na determinação da concentração de CO2 no perfil vertical, subtraído da concentração de entrada no continente, levando-se em conta o tempo que a massa de ar despende entre a costa e o local de amostragem. Para a determinação da concentração de entrada, foram utilizadas as concentrações medidas pela NOAA nas Ilhas de Ascencion e Barbados e, como traçador de massas de ar, o SF6. Foi encontrado um caráter emissor da Amazônia em território brasileiro para o ano de 2010, em torno de 0,41 PgC, considerando a média ponderada das quatro regiões estudadas, sendo a queima de biomassa a principal responsável. Para a determinação da emissão proveniente da queima de biomassa foi utilizado o CO, como traçador, e a razão CO:CO2. Apesar de possuir um perfil emissor neste ano anormalmente seco, foi possível observar um caráter sumidor de carbono. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-12-22T09:18:25Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-12-22T09:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O óxido nitroso (N2O) é o terceiro gás de efeito estufa natural mais importante no planeta Terra, suas emissões são provenientes, principalmente da atividade bacteriana em processos de nitrificação e desnitrificação. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de elucidar a contribuição da Bacia Amazônica nas emissões de N2O nos anos de 2010 e 2011. A quantificação do N2O foi realizada por meio da coleta do ar atmosférico utilizando aviões de pequeno porte que descreveram um perfil vertical da superfície até 4,4 km de altitude, em quatro locais, posicionados de tal forma na Bacia Amazônica, que possibilitasse um estudo que a representasse regionalmente. O fluxo de N2O foi estimado utilizando-se o método de integração de coluna que consiste na determinação da concentração deste gás, subtraído das concentrações de entrada do continente, levando-se em consideração o tempo que as massas de ar levaram da costa brasileira até o local de coleta. Foi determinada a emissão de N2O pela queima de biomassa, utilizando a razão CO:N2O, determinada nos perfis amostrados durante a estação de queima de biomassa. A Amazônia apresentou um caráter emissor para N2O, com uma emissão maior em 2010 de 3,84 TgN2O ano-1 e de 1,93 TgN2O ano-1 em 2011. Este comportamento provavelmente é resultante do efeito da temperatura mais elevada em 2010 do que 2011. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Formaldehyde and acetaldehyde are listed by the United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA) as urban air toxics. Health effects due to significant exposure to these air toxics include increased incidence of nasopharyngeal cancer, myeloid leukemia, and exacerbation of asthma. Determining the spatial variation of air toxics, such as acetaldehyde and formaldehyde, is important for improving health risk assessment and evaluating the effectiveness of source control and reduction programs. Here, a pilot study was designed and performed to investigate small-scale spatial variability in concentrations of aldehydes using passive samplers. A literature review was first completed to select and evaluate current passive sampling and analysis methods. Radiello Aldehyde Samplers and high performance liquid chromatography (HPLC) were selected for sampling and analysis, respectively. An HPLC instrument was then set-up for separation with an Allure AK (aldehyde-ketone) column and for detection of aldehyde-derivatives via ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrometer at 365 nm. Samplers were deployed in an (approximately) 0.7 km resolution grid pattern for one week in January 2010. Collected samples and blanks were eluted with acetonitrile and analysis was performed with the HPLC. Aldehyde samples were quantified using calibration standards. Mean aldehyde concentrations were 3.1 and 1.2 =/ mg/m³ for formaldehyde and acetaldehyde, respectively, and mean acetaldehyde/formaldehyde concentration ratios were 0.4. The concentration ratios showed very little variation between sites, and correlation of aldehyde concentrations by site was high (r=0.7). Therefore, it is likely that both aldehydes have similar sources. Spatial variation of aldehyde concentrations was small within the sampling area, as displayed by low coefficients of variation (13 and 23% for formaldehyde and acetaldehyde, respectively) and small concentration differences between sites (average of both aldehydes less than 0.5 mg/m³). Thus, one sampler may be representative of this sampling area and possibly other areas of the same spatial scale. Methods established during this pilot study will be used in a larger field campaign to characterize the spatial distribution of concentrations throughout the county, for analysis of environmental equity and health impacts.

Les pesticides sont aujourd’hui reconnus comme ayant des effets néfastes sur l’environnement et sur la santé humaine. La surveillance du niveau de pollution par les pesticides dans les écosystèmes aquatiques implique la mise en place d’une stratégie d’échantillonnage basée sur des prélèvements ponctuels, suivi d’une étape de traitement et d’analyse des échantillons. Par ailleurs, la concentration de ces polluants est sujette à de nombreuses fluctuations et par conséquent une faible fréquence d’échantillonnage ne donne pas une image représentative du réel niveau de pollution et de l’évolution de la qualité des masses d’eau.Ainsi, ce travail de recherche porte sur une méthode alternative d’échantillonnage basée sur l’utilisation d’échantillonneurs passifs, afin de suivre le niveau de contamination des eaux de surface et souterraines par les pesticides. Deux types d’échantillonneurs passifs, les Chemcatchers (version polaire) et les POCIS (Polar Organic Chemical Intégrative Sampler), ont été étudiés afin de comparer leurs efficacités comme outils de diagnostic et de surveillance de la pollution des milieux aquatiques par les pesticides polaires. La première phase de l’étude concerne la validation de ces outils, basée sur la calibration en laboratoire et in-situ des POCIS et des Chemcatchers, afin de permettre leurs utilisations en tant qu’outils d’analyse quantitative pour l’évaluation de la concentration moyenne des pesticides dans les masses d’eau. La deuxième partie du travail est plus orientée sur l’applicabilité de ces échantillonneurs passifs pour l’étude de la distribution spatiale des pesticides, de l’identification des sources de pollution et du transfert des polluants (eau de surface/eau souterraine). / Nowadays, pesticides are recognized as having adverse effects on the environment and human health. Monitoring the level of pesticides pollution in aquatic ecosystems involves the establishment of a sampling strategy based on a water spot sampling, followed by a stage of processing and analysis of samples. Furthermore, the concentration of these pollutants can fluctuate over time and therefore a low sampling frequency does not give a representative picture of the real level of pollution and cannot describe faithfully the changing of the quality of the water bodies.Thus, this work focuses on an alternative sampling method based on the use of passive samplers to monitor the level of contamination of surface and groundwater by pesticides. Two types of passive samplers, the polar Chemcatcher and the POCIS (Polar Organic Chemical Intégrative Sampler) were studied in order to compare the effectiveness of these tools for the diagnosis and the monitoring of aquatic pollution by polar pesticides.The first step of the study consists the validation of these two passive samplers, which is based on the laboratory and in-situ calibration of POCIS and polar Chemcatcher, to allow their use as tools for quantitative analysis for the assessment of the average concentration of pesticides in water bodies. The second part of the work is more focused on the applicability of these passive samplers for the study of the spatial distribution of pesticides, the identification of pollution sources and the assessment of pollutants transfer (surface water/groundwater).

Les activités humaines sont responsables de l’apport de nombreux micropolluants vers les systèmes aquatiques parmi lesquels les substances poly- et perfluoroalkylées (PFAS) ont été identifiées. Ces molécules sont utilisées depuis les années 1950 comme tensio-actifs dans de nombreuses applications industrielles et produits d’usage courant. Depuis deux décennies, certaines de ces substances, les acides perfluoroalkylés (PFAA) ont particulièrement attiré l’attention en raison de leur caractère ubiquiste et persistant dans l’environnement. Actuellement, il existe un réel manque de connaissance sur l’intégralité de la contamination environnementale par l’ensemble des PFAS. L’objectif global de ces travaux de thèse est de poursuivre les efforts menés depuis le début des années 2000 pour mieux comprendre la dynamique des PFAS depuis leurs sources en milieu urbain, leurs rejets dans les rivières et leur transfert trophique.La première partie consiste à optimiser une configuration de l’échantillonneur passif POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler) pour l’analyse ultra-trace de 25 PFAS dans les eaux de surface. Dans un second temps, il est question d’identifier les sources en PFAS sur la métropole de Bordeaux. L’analyse de 30 PFAS dans les eaux usées collectées en raiseau d’assainissement tend à montrer l’importance des apports industriels par rapport aux rejets domestiques pour la quasi-totalité des PFAS étudiés. A noter que les eaux de ruissellement sont également vectrices de contamination en PFAS. La caractérisation des effluents d’entrée et de sortie des quatre principales stations d’épuration des eaux usées (STEU) de la métropole met en évidence une faible efficacité des filières de traitement. L’utilisation d’une approche d’analyse non ciblée par oxydation, la méthode TOP (Total Oxidizable Precursors) révèle des quantités non négligeables de précurseurs de PFAA aussi bien en réseau d’assainissement que dans les effluents de STEU. L’impact de l’exutoire collectant les eaux de ruissellement en provenance de l’aéroport et d’une portion du périphérique de Bordeaux sur les niveaux en PFAS d’une petite rivière périurbaine est également montré. Enfin, la dernière partie renseigne la bioamplification des PFAS en milieu lotique. L’évaluation des concentrations le long de 5 réseaux trophiques du bassin hydrographique Rhône-Méditerranée permet d’une part de confirmer la bioamplification du perfluorooctane sulfonate (PFOS) et des perfluoroalkyles carboxylates (PFCA) à chaîne longue, et d’autre part d’évaluer la variabilité spatiale des facteurs d’amplification trophique (TMF). Le caractère bioamplifiable de PFAS d’intérêt « plus émergent » tels que les 8:2 et 10:2 fluorotélomères sulfonates est mis en évidence dans une rivière localisée à la périphérie de Paris. L’application de la méthode TOP à différents maillons de cette chaîne trophique permet de soutenir l’hypothèse de l’implication de la biotransformation des précurseurs dans la bioamplification apparente des PFAA. / Human activities are responsible for the release of multiple micropollutants into aquatic systems, such as poly- and perfluoroalkylated substances (PFASs). These molecules have been used since the 1950s as surfactants in many industrial applications and commonly used products. For two decades, some of these substances, perfluoroalkylated acids (PFAA), have generated a major concern due to their ubiquitous and persistent behavior in the environment. Currently, there is a real lack of knowledge about the full extent of environmental contamination by all PFASs. The overall objective of this thesis is to continue the efforts undertaken since the early 2000s to gain a better understanding of the dynamics of PFASs, from their sources in urban areas, their releases to aquatic systems, to their trophic transfer.The first part consisted in optimizing a configuration of the Polar Organic Chemical Integrative Sampler (POCIS) for the ultra-trace analysis of 25 PFASs in surface water. In a second time, the dynamics of the PFASs on the Bordeaux conurbation is studied. The analysis of 30 PFASs in wastewater collected in the sewerage network tends to show the importance of industrial inputs compared to domestic discharges for almost all the studied PFASs. Note that urban runoff is also a source of PFAS contamination. The characterization of the influents and effluents of the four main wastewater treatment plants (WWTP) in the metropolis shows a low efficiency of treatment channels. The use of a non-targeted analysis approach by oxidation, the TOP method (Total Oxidizable Precursors) reveals significant amounts of PFAA precursors in the sewerage network as well as in WWTP effluents. The impact of urban and airport storm water discharge on the contamination levels of a small peri-urban river has also been shown. The last part dealt with the biomagnification of PFASs in lotic systems. The evaluation of PFAS concentrations along 5 food webs from the Rhone-Mediterranean watershed enables to confirm the biomagnification of perfluorooctane sulfonate (PFOS) and long-chain perfluoroalkyl carboxylates (PFCA) and to evaluate the spatial variability of trophic magnification factors (TMF). The biomagnification character of PFASs of "more emerging" interest, such as the 8:2 and 10:2 fluorotelomer sulfonates, is observed in a river located on the outskirts of Paris. The application of the TOP method to different trophic levels supports the hypothesis of the involvement of the biotransformation of precursors in the apparent biomagnification of PFAAs.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:11/04051-3

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / As análises de unhas têm sido objeto de estudo para avaliar os níveis de elementos acumulados no organismo humano e com aplicações deste tecido na monitoração da exposição ocupacional ou ambiental, na avaliação do estado nutricional, na identificação da intoxicação por metais tóxicos e na diagnose ou prevenção de doenças. As análises de unhas apresentam vantagens devido à facilidade na coleta, estocagem e transporte das amostras bem como fornecem os níveis de elementos acumulados ao longo de um período de aproximadamente 6 meses ao contrário dos fluídos como sangue e urina. Entretanto há controvérsias sobre a aplicação dos dados de suas análises devido às dificuldades em estabelecer valores confiáveis de referência ou faixas de concentrações para uso como dados de controle. O objetivo deste trabalho foi avaliar os fatores que podem afetar nas concentrações de elementos nas unhas para posterior análise de amostras de um grupo de indivíduos aplicando o método de análise por ativação com nêutrons (NAA). As amostras de unhas das mãos e dos pés coletadas de indivíduos adultos de ambos os sexos, com idades de 18 a 71 anos e residentes na região metropolitana de São Paulo foram cortadas em pequenos fragmentos, lavadas e secas para as análises. O procedimento experimental consistiu em irradiar amostras juntamente com os padrões sintéticos de elementos por 16 h sob fluxo de nêutrons térmicos de cerca de 4,5 x 1012 n cm-2 s-1 do reator nuclear de pesquisa IEA-R1, seguido de espectrometria de raios gama para a determinação dos elementos As, Br, Ca, Co, Cr, Cs, Fe, K, La, Na, Rb, Sb, Sc, Se e Zn. No controle da qualidade analítica foram analisados os materiais de referência certificados cujos os resultados obtidos indicaram boa exatidão e precisão com erros relativos e desvios padrão relativos inferiores a 5,1 % e 11,6 % respectivamente. Os ensaios preliminares indicaram que as contribuições devido às impurezas presentes nos invólucros de plástico utilizados na irradiação assim como aquelas decorrentes da adsorção dos esmaltes nas unhas são muito baixas, podendo ser desprezadas. Nos testes de limpeza das unhas para análise foi verificado que a solução diluída de HNO3 pode provocar a dissolução das amostras. A homogeneidade da amostra preparada foi verificada pelas analises em réplicas. A comparação entre as concentrações de elementos obtidos nas unhas das mãos e dos pés indicou diferenças significativas para os elementos Br, Co e Zn (teste t, p = 0,05). As concentrações de elementos nas unhas quando comparadas em relação ao gênero, faixa etária e Índice de massa corpórea (IMC) dos indivíduos não apresentaram diferenças significativas para a maioria dos elementos determinados. A diferença significativa das concentrações de Zn das unhas das mãos foi verificada entre o gênero dos indivíduos e das concentrações de Cs entre às faixas etárias distintas. As concentrações de elementos obtidas nas unhas dos pés e das mãos apresentaram uma ampla variabilidade e para a maioria dos elementos os dados obtidos são da mesma ordem de grandeza ou dentro das faixas dos valores da literatura. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este estudo teve como objetivo a determinação da concentração de entrada dos Gases de Efeito Estufa (GEE) no ar proveniente do Oceano Atlântico na região norte/nordeste da costa brasileira e o entendimento da origem destas massas de ar e o padrão circulatório e sua sazonalidade. Esta parte do litoral corresponde à área em que as massas de ar adentram no continente, antes de chegar à Bacia Amazônica. Em 2010 foram iniciados estudos em dois locais na costa, Salinópolis, no estado do Pará e Natal, no Rio Grande do Norte. Amostras de ar foram coletadas em superfície semanalmente e foram analisadas no Laboratório de Química Atmosférica do IPEN, quantificando-se os gases: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), hexafluoreto de enxofre (SF6) e monóxido de carbono (CO). Os resultados obtidos mostraram que Salinópolis (SAL) apresenta maior sazonalidade, entre as estações climáticas, quando comparada a Natal (NAT), sendo essa observação confirmada pelas trajetórias retrocedentes das massas de ar, para cada local de estudo. Observou-se que SAL recebe massas de ar, tanto do Oceano Atlântico Norte, como do Sul (dependendo da época do ano), e em NAT, as massas de ar são originárias apenas do Oceano Atlântico Sul. Este comportamento está relacionado com a zona de convergência intertropical. Os resultados de uma maneira geral mostram a ocorrência de um crescimento nas concentrações médias obtidas em SAL e NAT com o passar dos anos, acompanhando o crescimento mundial. A concentração média para o principal GEE, CO2, em SAL nos anos de 2010, 2011 e 2012 foi de 388,01, 390,39 e 392,14 ppm, respectivamente, e em NAT foi de 388,59, 389,65 e 392,59 ppm respectivamente. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP / FAPESP:11/04051-3

This diploma thesis has been carried out as a part of the project Utilization of long term (passive) sampling methods combined with in situ microcosms for assessment of (bio)degradation potential (PASSES). In the frame of the project groundwater remediation took place in the premises of Farmak a.s. in Olomouc using a pilot photooxidation unit and efficiency of the remediation was monitored through passive and active sampling methods. Pilot photooxidation unit is a technology based on the H2O2/UV-C photochemical oxidation of organic pollutants. In this work optimization tests of the pilot photooxidation unit were performed. The residence time of the groundwater in the photoreactors, required for its sufficient decontamination from pharmaceuticals and aromatic hydrocarbons, was 2.5 hours. 91% degradation of the pharmaceuticals and 80% degradation of aromatic hydrocarbons were reached during this interval. Although the removal efficiency of the pharmaceuticals by the photooxidation unit was high, the pilot photooxidation unit was not able to effectively remove the pharmaceuticals at the studied locality. By comparing the results of the pharmaceuticals from active and passive groundwater sampling during the remediation attempt, passive Polar Organic Chemical Integrative Sampler (POCIS) was found to be...