Influência da queima de cana-de-açúcar na presença de HPAs em ambiente residencial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento metodológico e avaliação de contaminação por HPAs em sedimentos da baia de Guajará

Os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) são poluentes de efeito tóxico, prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana, fazem parte de um grupo de compostos poluentes orgânicos persistentes (POPs), que por suas características tem impactado o ambiente, sendo por esse motivo bastante estudados. Podem estar presentes nas formas particulada, dissolvida e/ou gasosa, estando presentes em diferentes ambientes; solo, sedimento, ar, água, material particulado na atmosfera, organismos e alimentos (Kennish, 2007). As fontes naturais de HPAs incluem atividades vulcânicas, queimadas naturais, exsudação de óleos, além de processos biogênicos. HPAs antrogênicos podem ocorrer pela combustão incompleta de óleos combustíveis (automotores e industriais), queima intencional de madeira e plantações, efluentes domésticos e/ou industriais, drenagens pluviais urbanas, derrames acidentais de óleos e derivados. Hidrofóbicos e lipofílicos, essas substâncias podem ser facilmente adsorvidas em sedimentos, sendo este compartimento um importante reservatório desses poluentes. Para avaliar a presença desses compostos no ambiente, utilizou-se nesse trabalho a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. As amostras utilizadas no desenvolvimento e otimização da metodologia foram coletadas na baia do Guajará (Belém – PA). O presente trabalho constituiu-se dessa forma em um desenvolvimento de um procedimento metodológico (com adaptações e otimizações) para quantificar 16 HPAs em 10 pontos na baia do Guajará, Belém – PA, em duas etapas de campo, totalizando 20 amostras analisadas. Na etapa de desenvolvimento do método analítico foram testados sistemas de eluição, polaridade do sistema e fluxo do eluente entre outros. Para validação do método foram avaliados os parâmetros fidelidade, linearidade, limite de detecção, limite de quantificação do método. Razões diagnósticas foram calculadas para identificação das fontes primárias do HPAs encontrados na baia. Foram identificadas, a partir de razões diagnósticas da ΣHPAs BMM/ΣHPAsAMM; Fen/Ant; Flt/Pir; Ant/Σ178; Flt/Σ202; B(a)P/Σ228 e Ind(123cd) pireno/Σ276 as fontes primárias dos 16 HPAs estudados no sedimento da baia. A somatória das concentrações dos HPAs leves na primeira etapa de campo, variou de 132,13 ng.g^-1 a 1704,14 ng.g^-1, a ΣHPAs dos pesados de 125,82 g.g^-1 a 1269,71 ng.g^-1 e ΣHPAs totais de 317,84 ng.g^-1 a 3117,06 ng.g^-1.. Na segunda etapa de campo, as concentrações dos HPAs leves variou de 76,12 ng.g^-1 a 1572,80 ng.g^-1 ; a ΣHPAs pesados variou entre 213,90 ng.g^-1 a 1423,03 ng.g^-1, e Σ HPAs totais teve concentrações de 290,02 ng.g^-1 a 2995,82 ng.g^-1. A partir dos resultados obtidos pode-se classificar a baia do Guajará como moderadamente impactada. A combustão constitui a fonte predominante de HPAs nos sedimentos da baia do Guajará, seguida da combustão de biomassa vegetal e aporte de petróleo e derivados. A maioria dos pontos estudados nesse trabalho, nas duas etapas de campo, apresentaram concentrações de HPAs individuais acima dos VGQS.

Registro sedimentar do aporte de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos(HPAS) em sedimentos recentes do complexo estuarino de Paranaguá, PR, Brasil

Os hidrocarbonetos do petróleo, em particular os policíciclos aromáticos (HPAs), são marcadores de atividades antrópicas associados ao petróleo, a efluentes urbanos, a deposição atmosférica, além de serem produzidos na queima de combustíveis fósseis, carvão e biomassa vegetal. São classificados em petrogênicos, quando associados ao petróleo e seus derivados, ou pirolíticos, quando ligados a processos de combustão. O objetivo desse trabalho foi estudar a evolução das atividades antrópicas no Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP), PR, Brasil, através da análise de HPAs em colunas sedimentares.

Avaliação da Biodisponibilidade de HPAS na Baía de Santos-SP-Brasil, Através da análise de metabólitos biliares em peixes

A Baía de Santos, localizada na Baixada Santista, porção central do litoral do Estado de São Paulo é local importante para a economia do país devido à presença do polo industrial de Cubatão, do Porto de Santos, do grande potencial turístico existente e dos recursos pesqueiros e naturais proporcionados pelos manguezais que ali ocorrem. A presença marcante de atividades antrópicas na região acarreta o aporte constante de contaminantes. Ambientes costeiros marinhos, localizados próximos a grandes centros urbanos e industriais, normalmente estão sujeitos à contaminação por compostos orgânicos.

Desenvolvimento e validação de metodologia para determinação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA´s) em grãos de milho.

2008

Quantification and source identification of atmospheric particulate polycyclic aromatic hydrocarbons and their dry deposition fluxes at three sites in Salvador Basin, Brazil, impacted by mobile and stationary sources

The present work has aimed to determine the 16 US EPA priority PAH atmospheric particulate matter levels present in three sites around Salvador, Bahia: (i) Lapa bus station, strongly impacted by heavy-duty diesel vehicles; (ii) Aratu harbor, impacted by an intense movement of goods, and (iii) Bananeira village on Maré Island, a non vehicle-influenced site with activities such as handcraft work and fisheries. Results indicated that BbF (0.130-6.85 ng m-3) is the PAH with highest concentration in samples from Aratu harbor and Bananeira and CRY (0.075-6.85 ng m-3) presented higher concentrations at Lapa station. PAH sources from studied sites were mainly of anthropogenic origin such as gasoline-fueled light-duty vehicles and diesel-fueled heavy-duty vehicles, discharges in the port, diesel burning from ships, dust ressuspension, indoor soot from cooking, and coal and wood combustion for energy production.

Electrochemical and photocatalytic reactions of polycyclic aromatic hydrocarbons investigated by raman spectroscopy

This paper presents the study of photochemical behavior of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), potential pollutants in secondary reactions in aerosols, through Raman spectroscopy compared with its electrochemical behavior. The PAHs studied include pyrene, anthracene, phenanthrene and fluorene. These were adsorbed onto TiO2 and irradiated with ultraviolet light (254 nm). Their electrochemical oxidation was studied by in situ Surface-enhanced Raman Scattering (SERS) and led to the formation of carbonyl-containing products. Oxidized intermediates bearing the C=O group were also formed during photodegradation. The joint analysis of the photodegradation data with those produced by electrochemical means - using spectroscopic techniques for the identification and characterization of the products - revealed the formation of identical products for anthracene, but not for pyrene. A reasonable explanation for this difference in results is that photochemical and electrochemical oxidation reactions proceed via different mechanisms. While photocatalytic degradation over TiO2 is initiated by hydroxyl radicals, electrochemical oxidation is initiated by the direct electron transfer from adsorbed PAH to the electrode, generating PAH cation radicals that undergo subsequent reactions.

PAH biomarkers for human health risk assessment: a review of the state-of-the-art

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are widely distributed in the environment, and some are carcinogenic to human beings. The study of biomarkers has helped clarify the nature and magnitude of the human health risks posed by such substances. This article provides a review of the state-of-the-art on PAH biomarkers for human health risk assessment and also discusses their applicability within the context of environmental management in Brazil. The article discusses the methodologies for determination of some biomarkers such as 1-hydroxypyrene and PAH-DNA adducts. Cytogenetic markers, frequency of chromosomal aberrations, and micronucleus induction were considered for the evaluation of cancer risk. The current stage of studies on validation of such biomarkers was also approached.

Implementação de método em HPLC para a determinação de PAH´s em óleos vegetais

Os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA’s), doravante designados PAH’s são considerados poluentes prioritários, devido às suas características tóxicas, cancerígenas e mutagénicas. No entanto, apenas 16 destes compostos são referidos na lista de compostos orgânicos prioritários, na qual estão inseridos os 4 PAH’s estudados neste trabalho - Benzo[a]antraceno, Benzo[a]Pireno, Benzo[b]fluoranteno e o criseno. A origem dos PAH’s no ambiente provém de fontes naturais e antropogénicas. Vários processos têm sido desenvolvidos para remover e/ou reduzir estes contaminantes no ambiente. A sua maioria passa por reduzir a poluição causada por fontes antropogénicas. No entanto, devido à dificuldade de remover totalmente estes contaminantes é necessário controlar a concentração destes compostos durante o processo de fabrico de alimentos. Os PAH’s podem ser encontrados em diferentes géneros alimentícios tais como óleos vegetais. Sendo a Sovena produtora destes surge como objectivo deste trabalho implementar e validar um método analítico para a quantificação dos 4 PAH’s nos óleos crus e refinados de forma a garantir que o contaminante é eliminado ou reduzido até níveis aceitáveis. Esta quantificação foi feita em HPLC com detector de fluorescência (FLD), utilizando-se o método da adição de padrão interno, neste caso o Benzo[b]Criseno. Para avaliar a linearidade do método procedeu-se à representação gráfica da função Área=f (concentração), obtendo – se uma função linear na gama de 1 a 50μg/kg. A média da precisão medida através do coeficiente de variação variou entre 1,63 e 7,49%, a exactidão obtida pela média da percentagem de recuperação variou entre 65,0 e 107,5% sem matriz e entre 59,2 e 87,8% com matriz (óleo alimentar). O limite de detecção obtido foi de 0,5 μg/kg e o limite de quantificação 1 μg/kg. Através da comparação de resultados com laboratórios externos foi possível um constante desenvolvimento no sentido de melhorar os resultados.

1011-006 Competine Creek Watershed Final Report

The Competine Creek watershed is a 24,956 acre sub-watershed of Cedar Creek. The creek traverses portions of three counties, slicing through rich and highly productive Southern lowa Drift Plain soils. The watershed is suffering from excessive sediment delivery and frequent flash floods that have been exacerbated by recent high rainfall events. Assessment data reveals soil erosion estimated to be 38,435 tons/year and sediment delivery to the creek at 15,847 tons/year. The Competine Creek Partnership Project is seeking WIRB funds to merge with IDALS-DSC funds and local funds, all targeted for structural Best Management Practices (BMPs) within the 2,760 acres of High Priority Areas (HPAs) identified by the assessment process. The BMPs will include grade stabilization structures, water and sediment basins, tile-outlet terraces, CRP, and urban storm water conservation practices. In addition, Iowa State University Extension-Iowa Learning Farm is investing in the project by facilitating a crop sampling program utilizing fall stalk nitrate, phosphorous index, and soil conditioning index testing. These tests will be used by producers as measures of performance to refine nutrient and soil loss management and to determine effective alternatives to reduce sediment and nutrient delivery to Competine Creek.

Avaliação do destino e bioacumulação de benzo(a)pireno através de simulação computacional

The objective of this work was to evaluate the environmental distribution of benzo(a)pirene, a polycyclic aromatic hydrocarbon, by the EQC model. The modeling of the contaminant distribution was accomplished by means of the fugacity model applied to a hypothetical scenario constituted by air, water, soil and sediment. The modeling and simulations revealed that the soil is the preferential compartment. We also discuss the implications of the results about fate and ecological risks associated with benzo(a)pirene. We concluded that the emissions of HPAs can not be ignored and bioaccumulation among others risks can be induced.

Efeito do processamento na contaminação de cana-de-açúcar e derivados por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos

Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são compostos formados a partir da queima incompleta de material orgânico e compreendem uma importante classe de contaminantes ambientais, muitos deles comprovadamente carcinogênicos. No presente estudo, amostras de caldo de cana-de-açúcar colhida verde e cana colhida queimada e produtos intermediários e finais do processo de obtenção do açúcar de cana foram analisados para a presença de 5 HPAs carcinogênicos. Para a análise dos compostos foi utilizada a técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) com detector de fluorescência. Os resultados obtidos evidenciaram a presença de HPAs em níveis relativamente maiores nos caldos obtidos da cana queimada, o que confirma que a queima dos canaviais é fonte de emissão de HPAs que podem ser transferidos para a cana-de-açúcar. A análise dos produtos intermediários do processamento da cana evidenciou uma redução dos níveis de HPAs conforme a cana-de-açúcar passa pelas diferentes etapas de processamento para obtenção de açúcar (caldo misto, caldo decantado, xarope, massa de primeira e açúcar), indicando um efeito positivo das etapas de clarificação, flotação e turbinagem na redução dos níveis desses compostos no produto final.

Large-Size AlGaN/GaN HEMT Large-Signal Electrothermal Characterization and Modeling for Wireless Digital Communications

The rapid growth in high data rate communication systems has introduced new high spectral efficient modulation techniques and standards such as LTE-A (long term evolution-advanced) for 4G (4th generation) systems. These techniques have provided a broader bandwidth but introduced high peak-to-average power ratio (PAR) problem at the high power amplifier (HPA) level of the communication system base transceiver station (BTS). To avoid spectral spreading due to high PAR, stringent requirement on linearity is needed which brings the HPA to operate at large back-off power at the expense of power efficiency. Consequently, high power devices are fundamental in HPAs for high linearity and efficiency. Recent development in wide bandgap power devices, in particular AlGaN/GaN HEMT, has offered higher power level with superior linearity-efficiency trade-off in microwaves communication. For cost-effective HPA design to production cycle, rigorous computer aided design (CAD) AlGaN/GaN HEMT models are essential to reflect real response with increasing power level and channel temperature. Therefore, large-size AlGaN/GaN HEMT large-signal electrothermal modeling procedure is proposed. The HEMT structure analysis, characterization, data processing, model extraction and model implementation phases have been covered in this thesis including trapping and self-heating dispersion accounting for nonlinear drain current collapse. The small-signal model is extracted using the 22-element modeling procedure developed in our department. The intrinsic large-signal model is deeply investigated in conjunction with linearity prediction. The accuracy of the nonlinear drain current has been enhanced through several issues such as trapping and self-heating characterization. Also, the HEMT structure thermal profile has been investigated and corresponding thermal resistance has been extracted through thermal simulation and chuck-controlled temperature pulsed I(V) and static DC measurements. Higher-order equivalent thermal model is extracted and implemented in the HEMT large-signal model to accurately estimate instantaneous channel temperature. Moreover, trapping and self-heating transients has been characterized through transient measurements. The obtained time constants are represented by equivalent sub-circuits and integrated in the nonlinear drain current implementation to account for complex communication signals dynamic prediction. The obtained verification of this table-based large-size large-signal electrothermal model implementation has illustrated high accuracy in terms of output power, gain, efficiency and nonlinearity prediction with respect to standard large-signal test signals.

Habilidades de autonomía personal y social.

Se trata de un recurso que facilita el trabajo diario de profesores del módulo de Habilidades de autonomía personal y social del Ciclo Formativo de Grado Superior de Integración Social. De la misma manera, está concebido para facilitar a los alumnos de dichos estudios la adquisición de los conocimientos y actitudes necesario para el posterior desarrollo de su profesión. El libro está dividido en seis Unidades Didácticas. En la primera, se contextualizan las haps de forma general. En la segunda ( 'El proceso de aprendizaje de las HAPS') se abordan las diferentes teorías psicológicas del aprendizaje y se concreta la técnica de adquisición y modificación de las hpas. Las unidades didácticas 3 ('Habilidades de orientación y movilidad'), 4 (Actividades de la vida diaria) y 5 ('Habilidades sociales') focalizan los diferentes grupos de habilidades. En la unidad 6 ('Proyectos de intervención en habilidades de autonomía personal y social') se plantea como llevar a la práctica un proyecto de intervención. Al final de cada unidad didáctica aparecen propuestas de actividades tales como debates, campañas promocionales, casos prácticos, trabajos de investigación, realización de murales o paneles, simulaciones,etc..

Digital predistorter design using B-Spline neural network and inverse of De Boor algorithm

This contribution introduces a new digital predistorter to compensate serious distortions caused by memory high power amplifiers (HPAs) which exhibit output saturation characteristics. The proposed design is based on direct learning using a data-driven B-spline Wiener system modeling approach. The nonlinear HPA with memory is first identified based on the B-spline neural network model using the Gauss-Newton algorithm, which incorporates the efficient De Boor algorithm with both B-spline curve and first derivative recursions. The estimated Wiener HPA model is then used to design the Hammerstein predistorter. In particular, the inverse of the amplitude distortion of the HPA's static nonlinearity can be calculated effectively using the Newton-Raphson formula based on the inverse of De Boor algorithm. A major advantage of this approach is that both the Wiener HPA identification and the Hammerstein predistorter inverse can be achieved very efficiently and accurately. Simulation results obtained are presented to demonstrate the effectiveness of this novel digital predistorter design.