Resumo Partículas finas (MP2,5) são prejudiciais à saúde humana e em períodos críticos de dispersão, aumentos na concentração de MP2,5 podem ocorrer. Esta é uma ocorrência comum no Sudeste do Brasil no período seco, quando sistemas de altas pressões estacionárias inibem a dispersão vertical e reduzem a velocidade do vento. O objetivo deste estudo foi avaliar as concentrações de partículas finas na Região da Grande Vitória durante o inverno de 2013, e verificar a influência de fenômenos meteorológicos de grande escala em sua concentração. Uma campanha experimental foi realizada para determinar a massa de MP2,5 em seis locais urbanos e concentrações de partículas. As concentrações médias de MP2,5 variaram de 9,70 μg m-3 a 14,36 μg m-3 nos seis locais amostrados, com o máximo diário médio chegando a 29,35 μg m-3, excedendo, assim, a diretriz da Organização Mundial da Saúde (média de 24 h: 25 μg m-3). A distribuição granulométrica indicou um maior número de partículas entre 18 h e 21 h (hora local), indicando que a principal fonte emissora é veicular. Durante o inverno, a precipitação associada com as frentes frias foram os responsáveis pela diminuição da concentração de partículas. Em contraste, a ocorrência de sistemas de alta pressão na região levou a um aumento nas concentrações de partículas, devido a condições de estagnação.

Abstract Fine particles (PM2.5) are harmful to human health especially during periods of limited dispersion when the concentrations build up. This is a common occurrence in Southern Brazil in the dry season when high-pressure stationary systems inhibit vertical dispersion and reduce wind speed. The objective of this study was to evaluate the PM2.5 concentrations in the Region of Greater Vitória during the winter of 2013, and to assess the influence of the large-scale meteorological circulation on its concentration. An experimental campaign was carried out to determine the mass of PM2.5 at six urban sites and particle number concentration. The average PM2.5 concentrations varied from 9.70 μg m-3 to 14.36 μg m-3 with the average daily maximum reaching 29.35 μg m-3, exceeding the World Health Organization guideline (24-h average: 25 μg m-3). The particle size distribution showed a larger number of particles from 18 to 21 h (local time), indicating that the main vehicular emissions are the main sources. During the winter, rainfall associated with cold fronts were responsible for a decrease in the particulate concentrations. In contrast, the occurrence of high-pressure systems led to an increase in particle concentrations, due to stagnant conditions.

RESUMO O agravamento da poluição atmosférica nos centros urbanos devido ao crescimento das instalações industriais e da frota veicular é um problema que causa danos ambientais, afetando também a saúde humana, principalmente pela inalação de material particulado fino (MP2,5). O objetivo deste estudo foi avaliar a influência das condições meteorológicas na concentração de MP2,5 em Belo Horizonte, utilizando dados amostrados entre o inverno de 2007 e o outono de 2008. Além disso, foram avaliadas as diferenças dos dados meteorológicos e da concentração do MP2,5 entre as estações do ano nesse período. Para tanto, foram realizados testes estatísticos de correlação entre os dados meteorológicos e a concentração de MP2,5, além de análises de significância para avaliação das diferenças entre esses dois parâmetros nos períodos seco e chuvoso, característicos da área de estudo. Foi observada diferença significativa entre a concentração do MP2,5 nos períodos seco e chuvoso. Foram também observadas diferenças significativas entre os parâmetros meteorológicos (umidade relativa; temperatura mínima, média e máxima; e direção do vento) para esses períodos. Por meio da análise de correlação de Spearman, observou-se correlação significativa entre a concentração do MP2,5 e os parâmetros meteorológicos precipitação e umidade relativa do ar.

ABSTRACT The increase of air pollution in urban centres due to the growth of industrial facilities and vehicular fleet is a problem that causes environmental damage and affects human health, mainly due to the inhalation of fine particulate matter (PM2.5). For this reason, the aim of this study was to evaluate the influence of meteorological conditions on PM2.5 concentration in Belo Horizonte, using data sampled from the winter of 2007 to the autumn of 2008. In addition, the differences in meteorological data and PM2.5 concentration between the seasons of the year in this study’s period were also assessed. For this, correlation statistical tests were performed for meteorological data and PM2.5 concentration, as well as significance analysis to evaluate the differences between these two parameters in the dry and wet periods, characteristic of the study area. It was observed a significant difference between PM2.5 concentration in dry and wet periods. Significant differences were also observed between meteorological parameters (relative humidity, minimum, mean and maximum temperature and wind direction) for these periods. Spearman’s correlation analysis showed a significant correlation between PM2.5 concentration and the meteorological parameters precipitation and relative humidity.

Este trabalho mostra os resultados das aproximações feitas para o inventário de emissões de poluentes da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) e transformações necessárias para serem implementadas no modelo fotoquímico WRF/CHEM ("Weather Research and Forecasting / CHEMistry"). Portanto, o objetivo é avaliar a eficiência do modelo WRF/CHEM em simular os poluentes fotoquímicos para a RMSP, utilizando as concentrações de monóxido de carbono (CO) e ozônio troposférico (O3). O WRF/Chem é um modelo de previsão de tempo, clima e qualidade do ar, que resolve em conjunto e de forma simultânea os modulos de meteorologia e química. A RMSP é considerada uma das dez maiores metropoles do mundo, e sofre igualmente a outros centros urbanos com o problema da poluição atmosférica. Pesquisas realizadas na RMSP mostram que os automóveis são as principais fontes de CO, hidrocarbonetos totais (HC) e Óxidos Nitrogenados (NOx). Para Óxidos de Enxofre (SOx), as indústrias e os automóveis são fontes importantes na emissão de SOx e emissão de partículas inaláveis (PM10). Outro fator muito importante é a ressuspensão de partículas do solo e formação de aerossóis secundários. Para estimar as emissões será usado o estudo do inventário feito pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) para o ano de 2006, onde estas informações serão trabalhadas para adequação ao formato de entrada do modelo WRF/Chem, pois esse levantamento anual de emissãos de poluentes é feito para toda a RMSP. Logo, algumas das propostas foram de gerar aproximações para tornar as emissões mais representativas, em termos de distribuição espacial e temporal. Os resultados mostraram que tais aproximações melhoram a previsão da concentração de ozônio (O3) e de CO em cerca de 25%, atingindo coeficientes de correlação de 0,79 para ozônio e 0,49 para monóxido de carbono, quando comparado os dados simulados e observados.

This paper shows the results of an approximation and transformation made on the Sao Paulo Metropolitan Region (SPMR) pollutant emission inventory, required to be used as input data on the WRF/Chem model ("Weather Research This paper shows the results of an approximation and transformation made on the Sao Paulo Metropolitan Region (SPMR) pollutant emission inventory, required to be used as input data on the WRF/Chem model ("Weather Research and Forecasting / CHEMistry"). Therefore, the purpose is to evaluate the efficiency of the WRF/Chem model to simulate photochemical pollutants on the SPMR, using as parameters the inclusion of the emission inventory and measurements of carbon monoxide (CO) and tropospheric ozone (O3) concentrations. The WRF/Chem is a forecast, weather climate and air quality model, which solves simultaneously the meteorology and chemistry modules. SPMR is considered one of the largest cities in the world, and like other big cities suffer with atmospheric pollution. Researches made in SPMR show that vehicles are the main sources of Carbon monoxide (CO), Hydrocarbon (HC) and Nitrogen oxide (NOx). When it comes to Sulphur oxides (SOx) and inhalable particles (PM10) the main sources of emission fundamentally are industries and vehicles. Another crucial factor is the resuspension of particles from the ground (soil) and the formation of secondary aerosols. A 2006 Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) inventory of emissions will be used as input data to the WRF/CHEM model. Since the annual CETESB inventory of emissions integrates the whole SPMR some approximation is required to match the model input data format. It was proposed some approximation methods in which the inventory of annual emissions was representatively distributed in time and space as required by the model. The results show that these methods improved the forecasting of the ozone (O3) and of CO concentration by approximately 25%, reaching a correlation coefficients of 0,79% for the ozone and 0,49% for carbon monoxide, when comparing simulations and observations.

Na Região Metropolitana de São Paulo, a rede de monitoramento da qualidade do ar registra frequentemente valores de concentração de ozônio superiores aos estabelecidos pela legislação em vigor no Brasil. Em algumas ocasiões, condições meteorológicas favoráveis ao processo de formação de ozônio possibilitam a ocorrência de altas concentrações de ozônio durante diversos dias consecutivos na região. A influência de condições meteorológicas no episódio de poluição, registrado entre os dias de 24 de fevereiro e 05 de março de 2003, foi avaliada através de simulações numéricas com o modelo SPM-BRAMS. Estudos observacionais mostram que a ocorrência de ventos fracos, principalmente, durante o período noturno e durante as manhãs, favorece a formação de altas concentrações de ozônio sobre a região. O horário de entrada e a atuação da brisa marítima são fundamentais para o transporte do ozônio e de seus precursores. Essas condições foram bem simuladas pelo modelo. Para os dias mais críticos, quando diversas estações de monitoramento registraram a ocorrência de violações ao padrão nacional de qualidade do ar, o modelo simulou adequadamente as condições atmosféricas determinantes para a manutenção de valores elevados nas concentrações de ozônio, sem a necessidade de nenhum procedimento artificial ao longo das integrações.

In the Metropolitan Area of Sao Paulo, air quality monitoring network often register ozone concentration values higher than those established by Brazilian legislation. In some occasions, weather conditions favorable to ozone formation allow the occurrence of high concentration values for several consecutive days in the area. The influence of meteorological conditions on the air pollution episode registered between February 24 and March 05, 2003 was assessed through numerical simulations with the SPM-BRAMS model. Observational studies show that the occurrence of calm winds, especially during the night and morning, favor the formation of high ozone concentration values over the region. The penetration time and the influence of the sea breeze are essential for the transport of ozone and its precursors. These conditions were well simulated by the model. For the most critical days, when several monitoring stations recorded the occurrence of violations to the ozone National Air Quality Standard, the model simulated properly the atmospheric conditions needed for the maintenance of high ozone concentration values, without any artificial procedure during the integrations.

O objetivo deste trabalho é determinar a interação em termos de ozônio e seus precursores, entre duas regiões metropolitanas do Estado de São Paulo: A Região Metropolitana de Campinas (MRC) e a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), com diferentes características e dimensões. A fim de descrever a interação entre estas duas regiões, foi utilizado o modelo fotoquímico Euleriano 3-D CIT com uma nova abordagem para o tratamento de regiões metropolitanas em São Paulo, vez que a maioria dos estudos anteriores tratava-as como áreas individuais considerando a contribuição de outras áreas somente como condições de contorno. Os resultados das simulações fotoquímicas mostraram que as concentrações de ozônio na MRC estão associadas às emissões locais e ao transporte de ozônio e precursores da RMSP, demonstrando o significante impacto da megacidade nas vizinhanças e a importância das condições meteorológicas e topográficas no transporte de poluentes das fontes locais para regiões distantes.

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.

O ozônio e o material particulado inalável são os mais importantes poluentes do ar na região metropolitana de São Paulo (RMSP). Esta região possui em torno de 19 milhões de habitantes e aproximadamente 7 milhões de veículos registrados. O efeito final de semana sobre a concentração de ozônio, caracterizado por concentrações ozônio mais elevadas no fim de semana quando comparadas aos dias de semana, pode está relacionado às concentrações relativamente baixas dos precursores do ozônio tais como o óxido de nitrogênio (NOx) e os Hidrocarbonetos Não Metano (NMHC) nos finais de semana. As diferenças existentes entre as concentrações de ozônio nos períodos de fim de semana e dias da semana, foram obtidas a partir de analises médias dos dados horários da CETESB para o ano de 2004, foram estudados os precursores para a formação do ozônio troposférico, as variáveis meteorológicas e o perfil horário do trafego veicular para a RMSP. Devido a proximidade com as fontes de emissão a estação de Pinheiros apresentou maiores concentrações de NO e NO² e maiores variações na concentração na comparação feita aos períodos. Com menos veículos circulando durante o período de final de semana e conseqüentemente menos emissão de poluentes, tem-se uma atmosfera mais limpa e menos concentração de NO e NO², configurando uma situação mais favorável para a formação de ozônio troposférico, apesar da menor concentração de NO². A proximidade da fonte de emissão de poluentes, auxiliados pela maior disponibilidade de radiação solar e a presença dos precursores da formação de ozônio, foram fatores condicionantes para a ocorrência do efeito final de semana.

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.

In order to characterize the composition of the main urban air organic compounds in the megacity of Sao Paulo, analysis of samples collected during the winter of 2003 downtown was carried out. The samplings were performed on the roof of a building in the commercial center of São Paulo. Hydrocarbons and carbonyls compounds were collected on August 4, 5 and 6. Comparing to previous data, the concentration of hydrocarbons presented no decrease in the concentration, except for the aldehydes, which decreased when compared to previous data. Among the HCs species analyzed, the highest concentrations observed were those of toluene (7.5 ± 3.4 ppbv), n-decane (3.2 ± 2.0 ppbv), benzene (2.7 ± 1.4 ppbv) and 1,3,5-trimethylbenzene (2.2 ± 1.5 ppbv).

Este trabalho é uma pesquisa bibliográfica sobre a interdisciplinaridade e sua organização na dinâmica curricular. Apresentamos a conceituação da interdisciplinaridade e propomos encaminhamentos epistêmico-metodológicos para a implementação da prática interdisciplinar na realidade escolar. Como conclusão destaca-se que a interdisciplinaridade possibilita que a escola se torne um lugar onde se produza de forma coletiva e crítica o conhecimento escolar, exigindo a restruturação curricular e a formação continuada dos professores. É necessária a planificação e a operacionalização dos conhecimentos escolares na matriz curricular por meio de uma dimensão vertical, que implica a idéia de profundidade e complexidade crescente dos conteúdos, e uma dimensão horizontal, que estabelece a interação dos conhecimentos com as outras áreas/disciplinas. A idéia da implementação de práticas interdisciplinares deve desenhar, tecer, alinhavar a verticalidade e a horizontalidade da matriz curricular, para que os professores tenham claras as interfaces das disciplinas e as possíveis inter-relações, criando, a partir disso, novos conhecimentos de forma relacional e contextual.

This paper is a bibliographic research about interdisciplinarity and its organization in the curriculum. The concept of interdisciplinarity is discussed and a few epistemologic-methodological approaches are proposed to introduce the interdisciplinary practice in the school routine. As a conclusion, it is emphasized that interdisciplinarity should be taken as an instrument that may allow school to be an environment where critical and collective knowledge may be produced. To such end, curriculum should be redesigned and continuing teacher education practiced. It is needed, on one hand, to plan and operate knowledge vertically through the curriculum matrix, relating the idea of increasing complexity and deepening (vertical dimension), and in the other hand to relate the knowledge of one discipline to another (horizontal dimension). The idea of interdisciplinarity should delicately bring together the vertical and horizontal dimensions through curriculum and teacher practice, to allow the emergence of new knowledge with relational and contextual meaning.