EXPERIMENTAL INVESTIGATION INTO PARTICULATE MATTER DISTRIBUTION IN CATALYZED PARTICULATE FILTERS USING A 3D TERAHERTZ WAVE SCANNER

The particulate matter distribution (PM) trends that exist in catalyzed particulate filters (CPFs) after loading, passive oxidation, active regeneration, and post loading conditions are not clearly understood. These data are required to optimize the operation of CPFs, prevent damage to the CPFs caused by non-uniform distributions, and develop accurate CPF models. To develop an understanding of PM distribution trends, multiple tests were conducted and the PM distribution was measured in three dimensions using a terahertz wave scanner. The results of this work indicate that loading, passive oxidation, active regeneration, and post loading can all cause non-uniform PM distributions. The density of the PM in the substrate after loading and the amount of PM that is oxidized during passive oxidations and active regenerations affect the uniformity of the distribution. Post loading that occurs after active regenerations result in distributions that are less uniform than post loading that occurs after passive oxidations.

Accelerated ageing methodologies for the evaluation of particulate matter role in the corrosion of outdoor-exposed bronzes

Deterioration phenomena occurring on outdoor cultural heritage have been the subject of several studies, but relatively few works investigated the specific role of Particulate Matter (PM) in the corrosion of metals. This topic is really complex and, besides field exposures, accelerated ageing tests are also necessary to isolate and understand deterioration mechanisms due to PM. For this reason, the development of a methodology that allows to reproduce and analyze the effect of PM on alloys through accelerated ageing in climatic chamber has been started. On quaternary bronze specimens, single salts and a mix of them were deposited via two deposition methods: dry (directly depositing the salt on the surface) and wet (dropping a salt solution and drying it), simulating the initial chemical activation of the salts by RH% variations or by raindrops, respectively. Then, to better mimic the composition of real PM, a mixture containing a soluble salts, a mineral, a black carbon and an organic fraction was formulated and spread on the samples. The samples were placed in a climatic chamber and exposed to cyclic variations of T and RH for three weeks. The ageing cycles were set according to predictions on salt deliquescence/recrystallization through E-AIM model and to the evaluation of regional climatic data. The surface evolution was followed by SEM-EDX, Raman, AT-IR and UV-Vis Spectrophotometry. At the end of the test, mass losses were determined and corroded metals removed by pickling were analyzed by AAS. On the basis of the obtained results, the tested procedures seem to be promising in accelerating and mimicking realistic corrosion phenomena, as under the selected conditions, corrosion products typically found at different exposure time (from days to years) on outdoor bronzes were able to progressively form and evolve. Moreover, the two deposition modes simulating different condition of chemical activation of PM deposits allow to obtain complementary information.

Hidrodinâmica e transporte de material particulado em suspensão sazonal em um estuário dominado por maré: Estuário de Caravelas (BA)

O objetivo do presente estudo é caracterizar a hidrodinâmica e o transporte de material particulado em suspensão (MPS) no estuário de Caravelas sob diferentes condições de maré e vazão fluvial. Foram realizadas quatro campanhas hidrográficas durante ciclos completos de maré, sendo em condições de maré de sizígia e quadratura, e durante os períodos seco e chuvoso. Dados de nível de água, velocidade e direção de correntes, salinidade, temperatura e turbidez foram obtidos em uma estação fixa próxima da desembocadura do estuário. A partir destes dados foram obtidos os transportes residuais de MPS e calculado os mecanismos de transporte. As maiores concentrações médias de material particulado em suspensão ocorreram em condições de sizígia. Em condições de maré de quadraturao transporte resultante de MPS foi com sentido estuário acima, porém de pequena intensidade. Em condições de sizígia o estuário é caracterizado por correntes mais intensas e assimétricas, com dominância de vazante. Durante a condição de sizígia o estuário pode atuar como importador ou exportador de MPS. O estuário do rio Caravelas foi classificado como bem misturado e fracamente estratificado. A hidrografia e o balanço sedimentar são principalmente modulados pela altura da marée o aporte de água doce é irrelevante.

Avaliação da Qualidade do Ar Interior de Ginásios

A prática de exercício físico é considerado condição essencial para a manutenção de uma boa saúde. A faixa etária de frequentadores de ginásios inclui utentes desde os 8 aos 80 anos, incluindo assim os grupos mais sensíveis à poluição do ar interior. Embora exista legislação específica para ginásios, nomeadamente para as condições de implementação, a mesma é reduzida e não contempla a qualidade do ar interior (QAI). O objetivo geral deste estudo consistiu na avaliação da QAI de quatro ginásios existentes na área metropolitana do Porto. O período de amostragem realizou-se entre 2 de Maio e 20 de Junho 2014 e, após a caracterização dos ginásios, foram monitorizados os seguintes parâmetros: partículas ultrafinas (< 100 nm), matéria particulada suspensa no ar de frações PM1, PM2,5, PM4 e PM10, dióxido de carbono, monóxido de carbono, ozono, compostos orgânicos voláteis, formaldeído, temperatura ambiente e humidade relativa durante 24 h/dia em salas com diferentes actividades (sala de musculação e cardiofitness e sala de aulas de grupo). Os resultados da avaliação dos parâmetros físicos e químicos foram comparados com os limiares de proteção e margem de tolerância do Decreto-Lei nº 118/2013 de 20 de Agosto, a Portaria nº 353-A/2013 de 4 de Dezembro e o Diploma que regula a construção, instalação e funcionamento dos ginásios. Os poluentes com maiores níveis de excedência são o dióxido de carbono, compostos orgânicos voláteis e as partículas PM2,5. As excedências devem-se essencialmente à sobrelotação das salas, excesso de atividade física e ventilação insuficiente. A localização da instalação dos ginásios é também um fator de extrema importância, sendo recomendado que este se situe em local pouco influenciado pelo tráfego automóvel, assim como, afastado de locais de possível interferência devido às atividades presentes, como é o caso da restauração existente em centros comerciais.

Développement d’une méthode d’extraction des contaminants émergents dans les solides particulaires par LDTD-APCI-MS/MS

Douze contaminants émergents (composés pharmaceutiques, pesticides et hormones) ont été quantifiés et extraits de l'eau de rivières et d’échantillons d'eaux usées municipales. La séparation des solides en suspension est effectuée par filtration des échantillons d'eau. L'effet de filtration sur les concentrations de contaminants dissous a été évaluée afin de minimiser les pertes de composés cibles. Les échantillons ont été lyophilisés et ont été extraits en deux cycles par ultrasons combinés avec une étape de nettoyage sur cartouche d’extraction de type C18. La quantification a été réalisée en utilisant la spectrométrie de masse. Les recouvrements de la méthode pour tous les composés ont varié de 68 à 112% dans toutes les matrices étudiées, sauf pour le sulfaméthoxazole et le diclofénac où des recouvrements plus modestes ont été obtenus (38 à 85%). Les limites de détection pour les 12 analytes dans les sédiments et particules en suspension (SPM) de la rivière variaient de 0,7 à 9,4 ng g-1 et de 21 à 92 ng g-1, pour les échantillons SPM de station d'épuration. Tous les contaminants émergents cibles ont été détectés à des concentrations variant de 3 à 5440 ng g-1 dans les matrices étudiées, les concentrations les plus élevées ont été observées dans les échantillons SPM de stations d'épuration. Une partie importante de certains de ces contaminants est clairement associée aux sédiments de rivière ou aux particules en suspension. L’optimisation des processus de traitement de l'eau et le devenir environnemental doit absolument tenir compte de la fraction de contaminants qui liée à des particules si on espère avoir un bilan de masse raisonnable.

“Spatial and Temporal Variation of Phytoplankton Community and Their Growth Limiting Factors in Cochin Backwater”

The influence of salinity on phytoplankton varies widely, because different species have different salinity preferences. Like marine and aquatic species, many phytoplankton species exhibit tolerance to certain salinity, beyond which, it can inhibit their growth. Light is the most important factor that influences phytoplankton growth. In aquatic environments (lakes, sea or estuary) the light incident on the surface is rapidly reduced exponentially with depth (Krik, 1994). In estuaries, the major factor influencing the light availability is the suspended particulate matter, which attenuates and scatters the light. The light changes with time of the day and the season, affecting the amount of light penetrating the water column. Similarly, biological factor like copepod grazing is a major factor influencing the standing crop of phytoplankton. The copepod can actively graze up to 75% of the phytoplankton biomass in a tropical estuary (Tan et. al., 2004). It is in the context that the present study investigates the salinity, light (physical factors) and copepod grazing (biological factor) phytoplankton as the factors controlling phytoplankton growth and distribution

Asociación de la concentración de material particulado en Bogotá con infarto agudo de miocardio

Introducción: la contaminación atmosférica no solo tiene efectos sobre el sistema respiratorio sino también sobre el cardiovascular. El objetivo de este estudio es generar evidencia que permita establecer una asociación entre el infarto agudo del miocardio y la concentración de PM10 en el ambiente como un estudio preliminar para un grupo de pacientes en Bogotá. Metodología: la asociación entre la concentración del material particulado (en este caso PM10 medido en la estación más cercana del lugar reportado por el paciente) y el infarto agudo del miocardio se estableció utilizando el diseño case crossover. Se utilizó información de las historias clínicas de los pacientes con infarto agudo del miocardio que ingresaron al Servicio de Urgencias de la FSFB, y las concentraciones de PM10 medido en la estación más cercana al lugar de inicio de los síntomas de síndrome coronario agudo, reportado por el paciente. Resultados: se encontró que la asociación entre la concentración de PM10 y el diagnóstico de infarto agudo del miocardio es estadísticamente significativa teniendo en cuenta tres momentos de control: 2 horas antes del evento, 24 horas antes del evento y 48 horas antes del evento. Discusión: este estudio sugiere que las altas concentraciones de material particulado en el ambiente son un factor de riesgo para el desarrollo de infarto agudo del miocardio especialmente en personas con enfermedad coronaria subyacente. Con esta investigación se demuestra la importancia de generar acciones que disminuyan la contaminación de la ciudad y de esta forma proteger la salud de las personas.

Niveles de exposición ambiental a polvo de carbón y su relación con las condiciones de higiene y seguridad industrial en trabajadores de minas subterráneas de la región de Boyacá

Introducción: La minería subterránea es considerada de alto riesgo afectando la salud de trabajadores expuestos a factores de riesgo y condiciones de trabajo, sin que exista información sobre concentración de material particulado y niveles de riesgo. Objetivo: Determinar la exposición ambiental a polvo de carbón y su relación con las condiciones de higiene y seguridad industrial en los trabajadores que laboran en minas subterráneas de la región de Boyacá. Materiales y métodos: Estudio de corte transversal donde se emplearon cuestionarios para recolectar datos sobre condiciones de trabajo y se realizaron muestreos ambientales de material particulado mediante método de análisis gravimétrico y metodología 0600 de NIOSH. Resultados: Estudio realizado en 19 empresas con 232 trabajadores, con edades entre 20 y 73 años. La concentración promedio de material particulado en los 209 monitoreos realizados fue de 3,4 +3,4mg/m3. El nivel de riesgo alto por exposición a polvo de carbón se encontró en el 70,8% (148) de los monitoreos y el 20,6% (43) en nivel severo, con promedio de 4,9 +4,9 mg/m3. Asociaciones significativas se reportaron entre trabajadores que no usaban protección respiratoria y nivel de riesgo medio y alto (p=0,033); uso mascarilla sin cartucho y nivel de riesgo bajo y medio (p=0,013); el no uso de protección auditiva y niveles medio y alto (p=0,010) y consumo de cigarrillo en el trabajo y niveles medio, alto y severo (p=0,008). Conclusiones: Se determinó vinculación y relación significativa entre los niveles de riesgo alto y severo por exposición a polvo de carbón con concentraciones por encima de niveles permisibles y las condiciones de seguridad industrial de trabajadores

Impact of maintenance of Macrobrachium rosenbergii de Man, 1879 (Crustacea, Decapoda, Palaemonidae) broodstock on the water used in culture ponds

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Respostas funcionais de diferentes tamanhos de Tilápia do Nilo; Oreochromis niloticus; predando zooplâncton

The Nile tilapia, Oreochromis niloticus, is an important omnivorous fish in the reservoirs of the semi-arid region of Brazil. Throughout its growth tilapia s feeding behavior changes from a visual predator of zooplankton to a filter-feeder, collecting suspended particulate matter, including planktonic organisms, through pumping. This feature results in different impacts of tilapia on plankton community as the fish grows. Aiming to quantify the functional response of different sizes of Nile tilapia on zooplankton experiments in microcosms scale in the laboratory and in mesocosm scale in the field were carried out. The data were fitted to four different models of functional response. The best fits were obtained for nonlinear models in laboratory experiments. While the experiments in mesocosms were the best settings for responses of type I (juvenile and adult tilapia) and type III (fry). The Manly's alpha index was used to evaluate the feeding selectivity of tilapia on the three main groups of the zooplankton in the experiments in mesocosms. The results show that: (i) rotifers were the preferred prey of fingerlings,(ii) copepods were rejected by fry and juvenile tilapia and (iii) adult fish fed non-selectively on copepods, cladocerans and rotifers. The functional response models obtained in this research can be applied to population models and help in modeling the dynamics of interactions between Nile tilapia and the planktonic communities in the reservoirs of the semi-arid

Diurnal evolution of solar radiation at the surface in the city of São Paulo: Seasonal variation and modeling

Seasonal variations in the diurnal evolution of the global, diffuse and direct solar radiation at the surface, the clearness index, diffuse fraction and direct fraction are described in detail for the City of Sao Paulo, Brazil. The description is based on measurements of global and diffuse solar radiation carried out over 5.25 years. The diffuse component was measured with a shadow-band device. The annual evolution of the amplitude of the diurnal cycle of all radiometric parameters indicates a seasonal pattern with two distinct periods: autumn-winter and spring-summer. About 10% of the observed period was characterized by clear sky days. This seasonal variation is determined by a larger incidence of clear sky days in the autumn-winter period. Reductions of up to 10% in hourly and daily values of global radiation were observed in conjunction with an increase in particulate matter concentration on clear sky days. The pollution effect may be responsible for the discrepancy, of 16%, found between local and more regional estimates of global solar radiation in Sao Paulo. The diurnal evolution of hourly values of monthly-averaged global and diffuse solar radiation were successfully estimated by the empirical expressions derived here. Daily values of monthly-averaged global solar radiation were satisfactorily estimated using the Angstrom expression.

Distribuição de elementos tóxicos no estuário do rio Amazonas

A presença de elementos não essenciais nas águas superficiais do rio Amazonas é uma preocupação global, o objetivo da pesquisa foi estudar a distribuição dos elementos As, Al, Mn, e Pb na água do estuário do rio Amazonas. As amostras foram coletadas em três regiões distintas: Canal Norte (AP), Canal Sul (PA) e rio Pará (PA) em três profundidades, com um total de 84 amostras. A espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado (ICPAES) foi utilizada para avaliar os teores de Al, Mn e Pb e a espectrofotometria de absorção atômica com geração de hidretos (HGAAS) foi usada para a análise do As. O As variou de <0,35 a 50,60 µg/L, o Al de <1,88 a 3347,70 µg/L, o Mn de 0,13 a 403,39 µg/L e Pb de <0,18 a 57,78 µg/L. Em média As (canal Sul), Al (todas as regiões), Mn (canal Norte e Sul) e Pb (canal Norte e Sul) se encontraram em valores acima do permitido pela legislação brasileira. Os elementos podem ter origem antrópica originária de atividade de mineração e industrial e origem natural proveniente de decomposição de rochas ígneas da bacia de drenagem do rio Amazonas que disponibilizam o elemento na forma ligada ao material particulado em suspensão.

Aporte hídrico e de material particulado em suspensão para a Baía do Marajó: contribuições dos rios Jacaré Grande, Pará e Tocantins

O sistema estuarino Amazônico é influenciado pelo regime de maré e pelas variações da descarga fluvial que modificam o regime das correntes e contribuem com aportes de material particulado em suspensão (MPS) acarretando diversas modificações morfológicas ao longo do rio. A quantificação desses parâmetros fornece um entendimento sobre as taxas de exportação e importação de materiais ou volume e suas implicações na geomorfologia estuarina. O objetivo desse estudo é avaliar a hidrodinâmica, o transporte de volume e de MPS em diferentes períodos nos rios Jacaré Grande, Pará e foz do Tocantins. Coletaram-se dados de velocidade e direção da corrente, maré, turbidez, transporte de volume e MPS, ao longo de um ciclo de maré no período seco (2012) e chuvoso (2013). O rio Pará exportou volume, nos dois períodos. O rio Tocantins importou no período seco e exportou no período chuvoso. O rio Jacaré Grande influenciado pelo rio Amazonas, importou no período chuvoso e exportou no período seco. A análise dos métodos de transporte de volume mostrou uma tendência de exportação em direção ao rio Amazonas e a baía do Marajó no período seco e para baía do Marajó no período chuvoso. Os valores de MPS no período chuvoso foram maiores, sendo decrescente do rio Jacaré Grande até o rio Tocantins, respectivamente período seco e chuvoso. A turbidez seguiu a mesma tendência de MPS com a maré, tendo os valores máximos durante a enchente. Os métodos de transporte de MPS, mostrou valores similares e que obedecia a mesma direção. O rio Jacaré Grande atuou como exportador no período seco e importador no período chuvoso, o rio Pará como exportador nos dois períodos e o rio Tocantins como importador no período seco e exportador no período chuvoso. O sistema formado pelos três rios mostrou a mesma tendência de exportação nos dois períodos, tendo no período seco duas rotas de exportação, o rio Amazonas e a baía do Marajó, e no período chuvoso uma rota de exportação, a baía do Marajó. Anualmente o sistema exporta entre 5 a 7,2 milhões de toneladas, sendo que possivelmente a baía do Marajó recebe entre 3,7 a 5,8 milhões de toneladas, podendo o volume transportado para a região oceânica ser bem maior.Os fluxos de MPS associado à variabilidade das condicionantes ambientais modelam a região estuarina, como na foz do rio Tocantins e na Baía do Guajará, sendo preciso um monitoramento continuo devido a possíveis acidentes náuticos ou a derramamentos de óleo ou qualquer contaminante na região que acarrete danos ao meio.

Influência da sazonalidade sobre as águas estuarinas dos furos da ilha de Colares (baía do Marajó)

A caracterização das águas superficiais e intersticiais nos estuários é fundamental para desvendar as condições ambientais, qualidade ambiental e mudanças sazonais, que podem ocorrer em espaço menor como é o caso do furo da ilha de Colares. Este trabalho tem como objetivo mostrar a influência da sazonalidade nas águas estuarinas na foz Norte e Sul do furo da ilha de Colares e da contribuição das águas intersticiais para as águas superficiais. Os parâmetros físicos e químicos, e nutrientes contemplados são: índice pluviométrico (IP), temperatura, salinidade, pH, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, material particulado em suspensão, oxigênio dissolvido, profundidade de Secchi, nitrato, nitrito, N-amoniacal, fosfato, silicato e sulfato. A determinação destes parâmetros ocorreu de forma simultânea em cada foz do furo de Colares durante um ciclo de maré (13 horas) nos periodos chuvoso (10/04/2013) e menos chuvoso (05/10/2013). Os resultados revelam que a sazonalidade interfere nas condições abióticas das águas estuarinas do furo da ilha de Colares e deduz que o IP é o fator de maior efeito das mudanças dos parâmetros físicos e químicos e, sobretudo o maior responsável na mobilidade, disponibilidade e distribuição dos nutrientes dissolvidos, que foram encontrados em concentrações maiores no período chuvoso. Ainda os nutrientes nitrato e N-amoniacal foram considerados muito elevados na foz Norte, possivelmente relacionados com a influência de atividades antropogênica. Contudo foram considerados dentro dos limites estabelecidos pela Resolução 357 da CONAMA/05. Na foz Sul ocorreu níveis de pH fora do padrão estipulado pela Resolução da CONAMA, porém o fenômeno foi considerado natural visto que este em especifico se encontra distante de atividades antropogênicas. No período menos chuvoso o N-amoniacal foi considerado ausente na foz Norte e Sul. O manguezal foi considerado como fonte de salinidade, silicato e sulfato para as águas superficiais.

Alquifenóis em água superficial: estudo analítico e determinação no Ribeirão das Cruzes (Araraquara, SP)

Pós-graduação em Química - IQ