Construção e calibração de amostrador passivo para determinação de ozônio troposférico

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeitos potenciais do ozônio troposférico sobre as plantas cultivadas e o biomonitoramento ambiental.

O ozônio troposférico ê o principal poluente responsável por danos às plantas, tornando-as mais suscetíveis a estresses ambientais como seca e calor excessivo, bem como ao ataque de pragas e doenças, resultando em perdas consideráveis à produtividade agropecuária. Os níveis de O3 troposférico vêm aumentando, e medidas de controle ambiental são necessárias para minimizar os impactos da poluição por O3. Este trabalho introduz os problemas causados pela poluição por O3 sobre as atividades agropecuárias, e apresenta as informações a serem consideradas na avaliação dos impactos do O3 sobre a agricultura brasileira.

Weekend/weekday differences in concentrations of ozone, nox, and non-methane hydrocarbon in the metropolitan area of São Paulo

Ozone and inhalable particulate matter are the major air pollutants in the Metropolitan Area of São Paulo, Brazil, a region that has more than 19 million inhabitants and approximately 7 million registered vehicles. Proximity of roadways, adjacent land use, and local circulation are just some of the factors that can affect the results of monitoring of pollutant concentrations. The so-called weekend effect (higher ozone concentrations on weekends than on weekdays) might be related to the fact that concentrations of ozone precursors, such as nitrogen oxides (NOx) and Non Methane-Hydrocarbon (NMHC), are relatively lower on weekends. This phenomenon has been reported in some areas of the United States since the 1970s. The differences between the concentrations of ozone in period of weekend and weekday, were obtained from analysis of data hourly average of CETESB for 2004, studied the precursors to the formation of troposphere ozone, the meteorological variables and traffic profile for RMSP. Because of the proximity to sources of emissions from the station Pinheiros showed higher concentrations of NO and NO² and greater variations to the periods weekend and weekday. With fewer vehicles circulating during the weekend, and consequently less emission of pollutants, it has cleaner air and less concentration of NO and NO², there is the ideal setting to the formation of troposphere ozone, despite the lower concentration of NO². The proximity with the source emissions, aided by the increased availability of solar radiation and the presence of ozone precursors, were factors conditions for the occurrence of weekend effect.

Desenvolvimento de uma unidade laboratorial para quantificação de BTX como poluentes atmosféricos, usando microextração em fase sólida

This dissertation aims the development of an experimental device to determine quantitatively the content of benzene, toluene and xylenes (BTX) in the atmosphere. BTX are extremely volatile solvents, and therefore play an important role in atmospheric chemistry, being precursors in the tropospheric ozone formation. In this work a BTX new standard gas was produced in nitrogen for stagnant systems. The aim of this dissertation is to develop a new method, simple and cheaper, to quantify and monitor BTX in air using solid phase microextraction/ gas chromatography/mass spectrometry (SPME/CG/MS). The features of the calibration method proposed are presented in this dissertation. SPME sampling was carried out under non-equilibrium conditions using a Carboxen/PDMS fiber exposed for 10 min standard gas mixtures. It is observed that the main parameters that affect the extraction process are sampling time and concentration. The results of the BTX multicomponent system studied have shown a linear and a nonlinear range. In the non-linear range, it is remarkable the effect of competition by selective adsorption with the following affinity order p-xylene > toluene > benzene. This behavior represents a limitation of the method, however being in accordance with the literature. Furthermore, this behavior does not prevent the application of the technique out of the non-linear region to quantify the BTX contents in the atmosphere.

Characterization of ozone transport among metropolitan regions

The aim of this work is to determine the interaction in terms of ozone transport between two metropolitan regions of São Paulo State: The Metropolitan Region of Campinas (MRC) and Metropolitan Region of São Paulo (MRSP), with different characteristics and dimensions. In order to describe the interaction between both regions, 3-D Eulerian photochemical CIT model was used with a new approach for São Paulo regions since most previous studies deal with individual areas considering the contribution of other areas only as boundary conditions. The results from the photochemical simulations showed that the ozone concentration in the MRC is associated to local emissions and the transport of ozone and its precursors from the MRSP, demonstrating the significant impact of a megacity in its neighborhood and the importance of meteorological and topography conditions in the transport of air pollutants from the local source to distant regions.

Sanitização com produto à Base de Cloro e com Ozônio: Efeito Sobre Compostos Bioativos de Amora-preta ( rubus fruticosus) cv. Tupy

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar a eficiência da sanitização de amora-preta, com diferentes concentrações e tempos de imersão em hipoclorito de sódio e com ozônio, e avaliar a influência do processo sobre os compostos bioativos do produto. Foram feitas análises microbiológicas e a determinação dos compostos bioativos. Os compostos de cloro utilizados na sanitização induziram a perdas significativas dos compostos bioativos (compostos fenólicos, antocianinas, tocoferóis, ácido ascórbico e carotenoides), presentes na amora-preta, sendo eficientes na sanitização contra fungos, quando utilizados na concentração de 200 ppm e por 15 minutos de imersão. Já os frutos sanitizados com ozônio apresentaram adequação aos padrões microbiológicos (fungos, coliformes totais e termotolerantes, Escherichia coli e Salmonella spp) estabelecidos pela legislação, e não apresentaram alterações significativas no conteúdo dos compostos bioativos, sendo que a menor concentração de ozônio presente neste estudo apresentou maior eficácia na sanitização dos frutos, comparada com as soluções de cloro utilizadas.

Modelos estatísticos de previsão do ozono troposférico na região de Lisboa e Vale do Tejo

A previsão das concentrações de ozono troposférico é importante devido aos impactos deste poluente na saúde humana e na vegetação. Neste contexto, o objectivo principal deste trabalho é a previsão de ozono na região de Lisboa e Vale do Tejo, através de métodos estatísticos com base em dados horários do próprio dia, para cada estação. A previsão foi dividida entre avaliação instantânea (previsão baseada em dados momentâneos) recorrendo a árvores de regressão, e previsão horária para um período horário de previsão específico (13:00 -17:00 horas UTC) utilizando modelos de regressão linear. A Avaliação instantânea foi dividida entre análise espacial e análise meteorológica e de precursores. Foram utilizadas séries temporais de dados de 2000 a 2005. No caso da previsão horária utilizaram-se, na fase de validação, dados de 2006. Concluiu-se que, para a avaliação instantânea, a análise espacial apresenta melhores resultados do que a meteorológica. Os modelos de regressão elaborados, para a previsão horária apresentam bons resultados na fase de treino, mas os índices de performance demonstram resultados menos bons na fase de validação. No geral, estes podem ser considerados bons a explicar o comportamento do ozono, contudo menos rigorosos na previsão de excedências. Foi constatada a existência de uma tendência geral para um decréscimo do coeficiente de determinação e um aumento do erro padrão ao longo do período de previsão. Assim os coeficientes de determinação mais elevados e os erros padrão menores verificam-se às 13:00 e o contrário verifica-se às 17:00 horas UTC.

Evidência observacional das brisas do lago de Balbina (Amazonas) e seus efeitos sobre a concentração do ozônio

Mecanismos de vento local, tal como as brisas, influenciam o transporte e dispersão dos gases. Medidas da direção do vento e concentração de ozônio (O3) à 10 metros de altura foram realizadas durante a execução do projeto LBA/CLAIRE-2001 (Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazônia / Cooperative LBA Airbone Regional Experiment - 2001), no período de 02 a 28.07.2001, nas dependências do Laboratório de Limnologia (01º 55' S, 59º28' W, 174 m) pertencente à Usina Hidrelétrica de Balbina, Amazonas. O lago artificial tem uma área de 2.360 km², sendo suficientemente grande para estabelecer um regime de brisas. As brisas de lago e floresta apresentam-se de forma bem definidas, sendo que a brisa de lago fica melhor caracterizada no período mais quente do dia (10 às 14 horas), enquanto a brisa de floresta evidencia-se no período de 16 às 08 horas com o resfriamento radiativo mais intenso da floresta, o que acarreta um forte contraste térmico. Enquanto isso, a concentração média diária (24 h) de O3 foi de 8,7 ppbv com média de 10,6 ppbv no período diurno e 3,5 ppbv no período noturno. Os resultados também indicaram que quando a brisa é de lago, mesmo a noturna, a concentração de O3 é muito maior do que correspondente a concentração referente a brisa de floresta.

Ozônio na esterilização de produtos para assistência à saúde: revisão integrativa da literatura

Estudo de revisão integrativa da literatura com o objetivo de buscar evidências que subsidiem a incorporação do ozônio como agente esterilizante de produtos para saúde. A busca foi realizada nas bases MEDLINE, SCOPUS, COCHRANE, COMPENDEX, INSPEC E ENGINEERING RESEARCH DATABASE, utilizando-se os descritores ozone e sterilization. Foram obtidas cinco publicações, entre 1990 e 2008, que testaram o ozônio como esterilizante. Todas utilizaram o mesmo tipo de investigação (experimental laboratorial) e alcançaram esterilização pelo ozônio, porém com variados escopos e produtos testados, além de diversos procedimentos metodológicos. Tendo em vista a incessante tecnologia de novos produtos, com ampla variedade de conformações e matéria-prima, os achados denotam o ozônio um método promissor, porém ainda em fase inicial de investigação. Mais estudos experimentais ainda são necessários, de maneira a subsidiar evidências mais amplas sobre suas possibilidades e limitações.

Plântulas de soja 'Tracajá' expostas ao ozônio sob condições controladas

O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento inicial, acúmulo de biomassa, trocas gasosas e defesas antioxidativas de soja 'Tracajá', cultivada na Região Amazônica, exposta ao ozônio sob condições controladas. Sementes germinadas em vasos foram levadas para duas câmaras, uma com ar filtrado (AF) e outra com ar filtrado mais 30 ppb de ozônio (AF + O3). Aos 10 e 20 dias após a semeadura, as trocas gasosas, crescimento em altura e acúmulo de biomassa foram medidos; aos 20 dias após a semeadura, as defesas antioxidativas (ácido ascórbico e superóxido dismutase) foram analisadas. Aos 10 dias após a semeadura, a fotossíntese líquida, condutância estomática, transpiração, altura, área foliar e biomassa foram 16, 27, 11, 22, 29 e 18% menores, respectivamente, no tratamento AF + O3. Aos 20 dias após a semeadura, além dessas variáveis, comprimento da raiz, diâmetro do caule e razão raiz:parte aérea foram 10, 15 e 12% menores, respectivamente, apesar da concentração de ácido ascórbico e da atividade da superóxido dismutase terem aumentado. Plântulas de soja 'Tracajá' apresentam baixa tolerância à concentração de 30 ppb de ozônio.

Avaliação da sensibilidade da goiabeira 'Pedro Sato' ao ozônio

O objetivo deste trabalho foi avaliar a sensibilidade da goiabeira 'Pedro Sato' ao ozônio (O3), em comparação à cultivar Paluma, descrita como sensível. Oito plantas de cada cultivar foram submetidas separadamente a ar filtrado e a ar filtrado + O3, cinco horas por dia, durante quatro dias. Foram avaliadas fotossíntese (Asat), injúrias foliares visíveis e concentração de antocianinas e taninos. Plantas das duas cultivares também foram expostas, durante três meses, a condições ambientais em local contaminado por O3, tendo-se avaliado fotossíntese, injúrias foliares e crescimento. Plantas fumigadas com O3 apresentaram redução de Asat e da atividade fotoquímica, além de manifestação de injúrias foliares. 'Paluma' apresentou maior redução de Asat, injúrias foliares mais severas e redução de taninos. Quando exposta ao ambiente contaminado, 'Paluma' apresentou trocas gasosas mais altas, mas apresentou redução de Asat 30 dias antes que 'Pedro Sato'. O crescimento não foi afetado em 'Pedro Sato', cujas injúrias foliares tiveram menor incidência, severidade e precocidade do que em 'Paluma'. A menor taxa de crescimento de 'Paluma' indica maior sensibilidade ao O3. Apesar de responder com menor intensidade ao estresse induzido pelo O3, a cultivar Pedro Sato não pode ser considerada tolerante, pois apresenta danos fotoquímicos, injúrias foliares e alterações nos conteúdos de metabólitos secundários quando exposta a esse poluente.

Construção e otimização de um sistema para produção e aplicação de ozônio em escala de laboratório

This paper shows the assembly of an ozonization system to be used in laboratory scale, mainly to study effluent treatability. The system is simple, practical and provides easy acquisition of data when interfaced to a microcomputer. The performance of ozone generation and K La values are also described.

Tratamento de efluentes industriais por processos oxidativos na presença de ozônio

A large variety of organic and inorganic compounds may be found in wastewater which can contribute to environmental contamination. Oxidation processes with ozone (O3; O3/UV; O3/H2O2; O3/TiO2; O3/Mn+2) and the use of ozone in the pre- or post-treatment of wastewater combined with biological processes has been extensively studied for the treatment of effluents. The aim of this work was to evaluate the potential of the ozonation process in the treatment of several industrial wastewaters, namely effluents from paper mills, and textile, whey (dairy industry), pharmaceutic sand pesticides plants.

Métodos emergentes para aumentar a eficiência do ozônio no tratamento de águas contaminadas

Many industrial processes produce effluents with a wide variety of xenobiotic organic pollutants, which cannot be efficiently degraded by conventional biological treatments. Thus, the development of new technologies to eliminate these refractory compounds in water has become very imperative in order to assure the quality of this important resource. Ozonation is a very promising process for the treatment of wastewaters containing non-easily removable organic compounds. The present work aims at highlighting new methods of enhancing the efficiency of ozone towards the removal organic pollutants in aqueous solution. Special attention is given to catalytic ozonation processes contemplating homo- and heterogeneous catalysis, their activity and mechanisms. Recent results and future prospects about the application of these processes to real effluents are also evaluated.

Reator de UV-Ozônio com lâmpada a vapor de mercúrio a alta pressão modificada para tratamento superficial de óxidos transparentes condutivos utilizados em dispositivos poliméricos eletroluminescentes

An UV-Ozone reactor was developed with an ignition tube extracted into HID mercury lamp used to irradiation on zinc oxide (ZnO) and fluorinated tin oxide (FTO) films for PLEDs devices. Different exposures times were used. In contact angle measurements revealed better results for ZnO and FTO by 15 and 5 min, respectively. In Diffuse Reflectance Infra-red Fourier Transformed (DRIFT) spectroscopy allowed the observation of water, hydrocarbon and carbon dioxide adsorbed on the untreated TCO surfaces. After the UV-Ozone treatment the contaminants were significantly reduced or eliminated and the PLEDs devices decreased threshold voltages in comparison with respectively untreated TCOs.