Fundamentos e aplicações da modelagem ambiental de agrotóxicos.

Vários processos, como sorção, fotólise, hidrólise, oxidação-redução, degradação biológica, deriva, volatilização, lixiviação, carreamento superficial, determinam o comportamento e destino de um agrotóxico no ambiente. Como resultado da modelagem, modelos matemáticos são representações desses processos e podem ser apresentados como ferramentas computacionais (simuladores). Modelos de simulação do comportamento e destino ambiental de agrotóxicos podem ser mais efetivos quando acompanhados da visualização e da análise espacial proporcionada pela tecnologia de um sistema de informação geográfica ? SIG. As bases científicas e os avanços tecnológicos na modelagem ambiental de agrotóxicos são aqui sucintamente apresentados.

Estudo da dinâmica e destino ambiental dos fluidos usados na usinagem industrial de peças metálicas

Este estudo consistiu na investigação sobre a interação dos lubrificantes empregados na usinagem de metais com a matéria orgânica natural (substâncias húmicas), a sua mobilidade no solo, a degradação microbiológica e a remoção dos mesmos do solo. Realizou-se, também, um estudo sobre as mudanças nas características dos fluidos após a sua utilização. Para o processo de degradação das amostras de fluido, submetidos aos efeitos de diferentes fatores ambientais, foram utilizados quatro tratamentos : (i) microrganismos nativos, chamada amostra controle; (ii) amostra controle com matéria orgânica proveniente de turfa; (iii) amostra controle acrescida de microrganismos existentes nos efluentes de máquinas de corte; e (iv) amostra controle com adição de microrganismos de compostagem. Para a pesquisa da degradação sem o efeito dos parâmetros climáticos, foram utilizadas amostras de solo contaminadas mantendo-se em estufa, e a inoculação dos microrganismos em meios de cultura com e sem acréscimo de fonte alternativa de carbono. Como técnicas analíticas, foram utilizadas a CG-DIC e a CG-EM. Essas técnicas são indicadas tanto para estudar a composição dos fluidos quanto dos produtos de degradação microbiológica, tendo sido otimizados métodos analíticos para serem empregados no monitoramento ambiental e de estudos de degradação. As análises por IVTF e por EF também foram empregadas na identificação e quantificação dos fluidos. Observou-se uma considerável interação dos fluidos solúveis com a matéria orgânica do solo, embora tenham se apresentado com alta mobilidade para alguns constituintes, bem como um acelerado processo de degradação durante o uso. De outro modo, os fluidos insolúveis se apresentaram mais imóveis, ficando retidos na matéria orgânica do solo, entretanto, foram mais prontamente degradados no ambiente que os solúveis. A adição de matéria orgânica e de microrganismos de compostagem acelerou o processo de degradação para todos os fluidos de corte investigados.

Simulação sequencial na interpolação dos dados de entrada ou saída do modelo de lixiviação do software Araquá

Pós-graduação em Agronomia (Irrigação e Drenagem) - FCA

Analytical methods to study fate of organic pollutants in environment

Environmental transport of pollutants comprises distinct processes such as volatilization, leaching and surface runoff. Sorption is one of the most important phenomena that affects leaching, and thus the fate of hydrophobic organic pollutants in soils and also control their distribution in the soil/water environment. The work developed focuses the optimization of analytical techniques for monitoring the sorption behaviour of organic pollutants, 17α- ethinylestradiol (EE2) and atrazine, and their fate in aqueous environment. Initially, the development of several analytical techniques, such as micellar electrokinetic chromatography, spectral deconvolution, using UV-Vis and fluorescence spectroscopy, and also enzyme linked immunosorbent assay was performed. Optimization, method performance and recovery tests are described and results discussed. Moreover, in order to evaluate the applicability of the previously optimized method, atrazine and EE2 sorption to soil samples was performed. The work developed provide several options, in terms of methodology to follow sorption of atrazine onto soils, however the choice depends on the laboratory conditions and on the analyst preferences. The advantages and disadvantages of each methodology should be evaluated first. The second part of this work consisted in the sorption behaviour study of those two different hydrophobic organic pollutants onto different soil samples. Soil organic matter chemical characterization, being essential to understand the binding mechanism responsible for the interactions, was made. The results of atrazine binding to organic matter pointed out that carboxyl units and aromaticrich organic matter are the most efficient binding agents for atrazine. EE2 adsorbs strongly to soil organic matter and is mainly stabilized by hydrophobic interactions, through aromatic nuclei face to face with surface and/or another EE2 molecule association. Farmyard manure soil contains higher aromatic and carboxyl units, indicating that this type of manure can be effectively used to minimize the residual toxicity of EE2 and atrazine present in soils, increasing the sorption and reducing leaching onto water resources. Since the final destination of organic pollutants can be ground, surface and/or waste water, atrazine and 17α-ethinylestradiol were quantified in several water samples.

Multibiomarker assessment of cadmium-based quantum dots effects in the marine mussel Mytilus galloprovincialis

Tese de Doutoramento, Ciências do Mar, da Terra e do Ambiente, Ramo: Ciências e Tecnologias do Ambiente, Especialização em Ecotoxicologia, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016

Environmental occurrence and fate of psychiatric pharmaceuticals

Os fármacos são importantes contaminantes ambientais. Nas últimas duas décadas, o número de estudos sobre a ocorrência destes poluentes emergentes em matrizes ambientais aumentou significativamente. Esta ocorrência generalizada preocupa a comunidade científica devido a evidências que comprovam a sua capacidade de interferir nos ecossistemas, mesmo em concentrações muito baixas. No caso particular dos fármacos psiquiátricos é expectável que constituam um risco ecológico significativo. Para uma melhor compreensão do impacto real destes poluentes é essencial que se proceda a uma avaliação extensiva da sua persistência e destino em matrizes ambientais. Os estudos apresentados nesta tese pretendem contribuir para melhorar o conhecimento acerca da ocorrência, persistência e destino ambiental de fármacos psiquiátricos. Para este efeito, foram seleccionados, como objecto de estudo, dois grupos de fármacos: anti-epilépticos (carbamazepina) e fármacos com efeitos ansiolíticos e sedativos (as benzodiazepinas diazepam, oxazepam, lorazepam e alprazolam). A fotodegradação é o principal processo que afecta a persistência de poluentes orgânicos em ambientes aquáticos. Consequentemente, a persistência dos cinco fármacos seleccionados foi avaliada através de estudos de fotodegradação directa e indirecta, tendo em consideração a influência de parâmetros relevantes tais como pH, nível de oxigenação e matéria orgânica dissolvida. Os estudos de fotodegradação aqui descritos foram seguidos por cromatografia micelar electrocinética com a aplicação de um capilar com revestimento dinâmico. Adicionalmente, os fotoprodutos resultantes de fotodegradação directa foram identificados por espectrometria de massa. O estudo da carbamazepina no ambiente é particularmente relevante uma vez que esta foi proposta como um potencial marcador de poluição antropogénica. A sua ocorrência em água superficiais, de sub-solo e residuais foi investigada através da implementação de um ensaio imunológico (ELISA), optimizado para a aplicação a triagens ambientais e amostras com matrizes complexas. O destino deste fármaco na interface água/solo foi também investigado usando solos agrícolas submetidos a fertilizações de longo prazo; este estudo permitiu tirar conclusões acerca da contaminação de águas adjacentes por solos contaminados. O trabalho aqui descrito constitui uma abordagem multidisplinar à problemática da ocorrência de fármacos psiquiátricos no ambiente, contribuindo de forma relevante para esta área de estudo.

Thiram in the environment: effect of humic substances and Cu(II) ions

Em Portugal, o tirame é um dos fungicidas mais utilizados, cujas vendas aumentaram significativamente nos últimos anos, sendo também um dos fungicidas mais utilizados em todo o mundo. No entanto, em comparação com outros pesticidas, existe falta de informação na literatura sobre o seu comportamento em sistemas ambientais, nomeadamente, no que diz respeito à sua degradação no solo ou em águas e produtos a que dá origem. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar a influência das substâncias húmicas e iões cobre no comportamento e destino do tirame no meio ambiente. Foram realizados vários estudos para analisar o comportamento do tirame em solos com diferentes conteúdos de matéria orgânica e de iões cobre, e em águas naturais, estudando como as substâncias húmicas, os iões cobre e a luz solar podem afetar a sua degradação. Os estudos de adsorção-desadsorção do tirame nos solos revelaram que a matéria orgânica do solo e o conteúdo de cobre afetavam os processos de adsorção-desadsorção do tirame, influenciando a sua lixiviação e persistência no solo. De facto, verificou-se que o teor de cobre do solo tinha um efeito bastante marcante no processo de adsorçãodesadsorção do tirame. Verificou-se a ocorrência de reações entre o tirame e os iões cobre, cuja extensão durante os estudos de adsorção pode ser fortemente dependente do teor de cobre do solo e da concentração inicial de tirame em solução. Assim, a escolha do tempo de equilíbrio em estudos de adsorção e a determinação das isotérmicas de adsorção ao solo torna-se uma tarefa difícil. Além disso, os complexos formados com o cobre existente no solo são persistentes, não sendo facilmente lixiviados para as águas subterrâneas. Conclui-se que os iões cobre(II) podem contribuir para a imobilização do tirame no solo e o aumento da persistência dos seus resíduos ligados ao cobre. A partir de estudos de recuperação do tirame em águas naturais verificou-se a ocorrência de uma rápida degradação do tirame, devido provavelmente aos iões metálicos, nomeadamente, iões cobre. Verificou-se que dependendo da razão tirame:Cu podiam ocorrer dois processos: (i) complexação entre o tirame e o cobre, quando não há excesso de iões cobre, sendo o complexo formado mais persistente que o tirame; (ii) ou, quando há um grande excesso de iões cobre, a degradação do tirame e a estabilização dos produtos de degradação por complexação, podendo formar-se complexos que permanecem sem alteração em solução durante pelo menos dois meses. No geral, foi possível, pela primeira vez, identificar alguns dos complexos de cobre formados ao longo do tempo. Por fim, estudou-se a cinética de fotodegradação do tirame em solução aquosa sob a ação da luz solar e identificaram-se, pela primeira vez, três fotoprodutos. Verificou-se um aumento da velocidade de fotodegradação do tirame na presença de substâncias húmicas. Assim, podemos concluir que a matéria orgânica, os iões cobre(II) e a luz solar têm um efeito importante no comportamento do tirame no meio ambiente. Contudo, os iões cobre têm um efeito mais marcante na degradação e persistência dos produtos que são formados.

Incorporação de resíduos industriais em concreto betuminoso usinado à quente

Um dos maiores desafios da sociedade moderna é a descoberta de novas alternativas para a destinação de resíduos gerados em processos produtivos na indústria, que diminuam a degradação ambiental visando o progresso sustentável. A mudança na forma de enfrentar o problema, passando a valorizar o resíduo tratando-o com “status” de matéria-prima, através da incorporação em misturas asfálticas, minimiza a exploração de matéria-prima natural com ganho ambiental, tecnológico e econômico. Nesta pesquisa, aplicam-se métodos tradicionais de laboratório e de campo, que possibilitam avaliar o comportamento estrutural e ambiental da camada asfáltica com os resíduos industriais incorporados. Apresentam-se as propriedades avaliadas, comparando-as com propriedades usualmente verificadas em misturas do tipo cbuq, analisando as vantagens e desvantagens, a fim de estabelecer metodologia padronizada para avaliação do desempenho das misturas asfálticas estudadas, auxiliando àqueles que tem interesse na utilização de “ melhor compreensão da natureza dos materiais e quais propriedades necessitam ser avaliadas para possibilitar o seu uso em aplicações de pavimentos. A aplicação da metodologia Marshall, de ensaios de resistência à tração e módulo de resiliência mostraram comportamento mecânico adequado, e as relações de MR/Rt forneceram indicativo de leve aumento na rigidez e vida de fadiga semelhante às misturas convencionais Para avaliação ambiental os métodos empregados basearam-se nas exigências preconizadas pela ABNT, referentes à amostragem, classificação, lixiviação e solubilização de resíduos, não sendo observadas alterações na emissão de contaminantes. Os resultados mostraram o potencial da abordagem realizada, demonstrando que podem ser aplicados os mesmos métodos, procedimentos e equipamentos usualmente empregados na pavimentação rodoviária. Por fim, apresentam-se metodologia empregada na implantação de um trecho experimental, sob ação de cargas reais de tráfego e variações climáticas, e proposta de monitoramento ao longo da vida útil do pavimento, a fim de verificar o comportamento e estabelecer padrões de desempenho de misturas asfálticas incorporadas com resíduos industriais.

Bisfenol A: validação de método e ocorrência em água superficial e tratada da cidade de Araraquara

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Resíduos sólidos urbanos : educação ambiental e análise de comportamento de estudantes de escolas de Feira de Santana - Ba

O objeto central deste estudo é a investigação das informações e da conduta de um grupo de estudantes sobre o manejo do resíduo sólido doméstico no âmbito de suas residências. A investigação se deu com estudantes de nível médio e fundamental de três escolas da rede de ensino da cidade de Feira de Santana, na Bahia. Uma das escolas possui um programa de educação ambiental, e as outras não desenvolvem atividades ambientais com seus estudantes. Foi aplicado um questionário aos estudantes e realizada observação direta em 20 domicílios, no sentido de: identificar as condições de manejo dos resíduos sólidos gerados no âmbito das residências; identificar a percepção dos estudantes sobre o manejo dos resíduos sólidos domésticos e determinar a composição gravimétrica dos resíduos gerados. Entre os resultados obtidos, podemos citar: os estudantes da instituição que possui programa de educação ambiental, em geral percebem de modo mais claro grande parte dos fatores relacionados aos resíduos sólidos; os estudantes da escola pública, sem programa de educação ambiental, percebem melhor as atividades de manejo dos resíduos, e as questões referentes à limpeza da rua onde residem. Grande parte dos estudantes desconhece o destino e tratamento dos resíduos sólidos, porém tem muitas informações sobre as conseqüências dos resíduos indevidamente dispostos; a maioria dos estudantes tem conhecimento da possibilidade de aproveitamento dos resíduos sólidos e manifesta intenção de colaborar com a separação dos resíduos no domicílio. Quanto aos resíduos domésticos os componentes descartados em maiores quantidades são: a matéria orgânica, o plástico e o papel Os resultados possibilitam identificar fatores que determinam o comportamento dos estudantes, no âmbito interno e externo da residência, em relação aos resíduos sólidos domésticos: na via pública, no domicílio, na sala de aula e em automóveis; espaço inexistente ou inadequado para estocagem; tipos e características dos dispositivos utilizados para acondicionar e estocar; tipologia desses resíduos; produção per capita; ação de animais (gato, cachorro, gado) na via pública; o responsável pelo manejo dos resíduos; conduta de reaproveitamento de resíduos; tipos de informações que os estudantes têm sobre o fenômeno “resíduos sólidos domésticos”. Os resultados, a partir do conhecimento obtido, possibilitam recomendar novos estudos sobre manejo de resíduos sólidos domésticos; propor a implantação de programas de educação ambiental para a comunidade; propor a implantação de educação ambiental nas escolas da rede pública e privada, e propor um programa estratégico com os catadores.

Destino no ambiente e comportamento agronômico de atrazina em resposta a doses e níveis de palha de espécies de cobertura de solo

The use of cover crops is a fundamental strategy to the weed management in Southern Brazil. In highly infested areas, the herbicides use is increasing, which increases the costs of the crops production as well as the environmental contamination. Oat and velvet bean plants havecontrasting characteristics regarding to residues decomposition speed and the capacity to immobilize Nitrogen in the soil, providing distinct results of weeds suppression throughout the time, and therefore, requiring distinct management strategies before, during, and after the corn crop establishment. The general objective of the experiment was to evaluate the environmental dynamics of the herbicide atrazine, the corn grain yield, and the efficiency of the weed control, considering areas with distinct history regarding the use of mulching, levels of straw and rates of atrazine. For this, the experiment was carried out in two parts: in the first part, two trials with the corn crop were established, one using oat and the other using velvet bean as cover crops. The experimental design used for both field trials was randomized complete blocks arrangement with four replications. The factor A was constituted by four levels of straw (0; 0.75x; 1.5x; 3x) and the factor B was constituted by four rates of the herbicide atrazine (0; 2100; 4200; 8400 g a i. ha-1). Soil samples were collected for greenhouse trialsto determine the persistence. Atrazine leaching evaluation was performed by chromatography using samples collected over the soil profile.In the field, the weed density, the fresh and dry weight and the yield of the corn were evaluated. In the greenhouse trials, the main variables evaluated were plant height and injury caused by the herbicide toxicity. In the second part, soils with distinct covering history were sampled, and the mineralization and sorption studies, both with 14C-atrazine, were conducted in the laboratory. The experimental design was randomized complete blocks arrangement with four replications. The results from the field experiment show that the high levels of straw above ground, isolated, were not efficient to control completely the weeds, and that high levels of velvet bean`s straw decreased the corn potential yield. The greenhouse trials showed that high levels of oat straw prevent the scape of atrazine to soil, this effect of oat straw upon the herbicide availability on soil was detected up to 12 days after spraying. The half-life of atrazine sprayed over oat straw varied from 7 to 14 days after spraying, while the half-life of atrazine sprayed over velvet bean varied from 5 to 14 days after spraying. Increasing oat straw levels presents the capacity to reduce the lixiviation of atrazine in the soil profile, however, this effect was not verified when using velvet bean straw, because the herbicide was not detected in the soil profile, at 21 days after spraying. The chromatographic analysis indicate thatthe atrazine concentrates closer to the soil surface regardless of amount of straw, not being detected deeper than 8 cm in the soil. The accumulated mineralization of 14C-arazine sprayed over V. sativa is superior if compared to soils with S. cereale or non-covered soils. The sorption coefficient of atrazine is superior when sprayed over straw than over the soil.

Comportamento mecânico de cerâmica produzida a partir de reciclagem de para-brisa de automóvel

É crescente o interesse nos materiais cerâmicos, devido as suas características como baixa massa específica e maior resistência a ambientes agressivos do que a maioria das ligas metálicas. Este trabalho tem o objetivo de produzir a partir de material descartado, cerâmicas em diferentes temperaturas de sinterização e avaliar a sua tensão de ruptura em ensaio de flexão de três pontos e a confiança desta medida. Devido ao custo de produzir pó de vidro, tanto pelo alto gasto de energia para fundir a matéria-prima como pelo consumo de minerais industriais, foi proposto utilizar vidro de para-brisa obsoleto reduzindo despesas operacionais e definindo um destino econômico e ambiental viável para estes rejeitos. A metodologia consistiu-se na obtenção do pó de vidro com características adequadas para ser conformado e sinterizado. Foram usadas duas composições e quatro tratamentos térmicos para obter oito materiais. Uma composição com apenas o pó oriundo da moagem de para-brisa e outra com este pó mais 4% de óxido de nióbio. A resistência à flexão dos produtos obtidos foi avaliada. Utilizou-se a estatística de Weibull para caracterizar estes resultados. Os resultados obtidos indicam que o material de composição pó de vidro e temperatura final de sinterização de 650C obteve a maior resistência mecânica entre os materiais sintetizados. A adição do óxido de nióbio provoca um decréscimo na resistência mecânica se comparada com o material sem a adição deste óxido. Entretanto, comparando as duas composições na mesma temperatura final de sinterização, a adição de óxido de nióbio provocou um aumento no módulo de Weibull, excetuando-se dois de oito materiais obtidos. As diferentes composições e temperaturas de sinterização afetaram as propriedades mecânicas dos materiais obtidos.

A proximidade de ecopontos e o comportamento ambiental

Dissertação de Mestrado em Gestão Integrada da Qualidade Ambiente e Segurança

O comportamento das organizações atuando em clusters de turismo ecológico: a proposta de um modelo de gestão

Esta tese tem como objetivo propor um modelo de gestão para as organizações que participam de clusters ecoturísticos. Os arranjos produtivos locais têm se destacado crescentemente como forma de se buscar vantagens das economias de concentração, não apenas no setor secundário, mas também como disposições locais e regionais mais produtivas para o setor de serviços. O turismo tem crescido nas últimas décadas, tanto nos seus moldes tradicionais de massa, como principalmente na suas novas formas, assim chamadas de alternativas. Uma destas categorias que têm se destacado na preferência de alguns segmentos da demanda turística é o ecoturismo, acompanhando a tendência de aumento do grau de conscientização ambiental e da busca por ambientes que proporcionem contato mais estreito com a natureza. As características sistêmicas do serviço turístico, abrangendo dos pontos de emissão até o destino dos turistas, sugerem a necessidade de um modelo de gestão mais adequado à sua complexidade. A estas condições gerais do sistema turístico, acrescentam-se peculiaridades dos clusters ecoturísticos, pelas restrições ambientais e pela intensificação das relações entre os agentes participantes da prestação desta categoria especial de turismo. A metodologia utilizada no trabalho foi o estudo comparativo de casos múltiplos, compreendendo clusters ecoturísticos formados nas localidades de Bonito ¿ MS, Brotas ¿ SP e o Parque Estadual da Ilha do Cardoso, na região de Cananéia.