Application of wetland systems in the treatment of acid rock mine drainage

The presented work was conducted within the Dissertation / Internship, branch of Environmental Protection Technology, associated to the Master thesis in Chemical Engineering by the Instituto Superior de Engenharia do Porto and it was developed in the Aquatest a.s, headquartered in Prague, in Czech Republic. The ore mining exploitation in the Czech Republic began in the thirteenth century, and has been extended until the twentieth century, being now evident the consequences of the intensive extraction which includes contamination of soil and sub-soil by high concentrations of heavy metals. The mountain region of Zlaté Hory was chosen for the implementation of the remediation project, which consisted in the construction of three cells (tanks), the first to raise the pH, the second for the sedimentation of the formed precipitates and a third to increase the process efficiency in order to reduce high concentrations of metals, with special emphasis on iron, manganese and sulfates. This project was initiated in 2005, being pioneer in this country and is still ongoing due to the complex chemical and biological phenomenon’s inherent to the system. At the site where the project was implemented, there is a natural lagoon, thereby enabling a comparative study of the two systems (natural and artificial) regarding the efficiency of both in the reduction/ removal of the referred pollutants. The study aimed to assist and cooperate in the ongoing investigation at the company Aquatest, in terms of field work conducted in Zlaté Hory and in terms of research methodologies used in it. Thereby, it was carried out a survey and analysis of available data from 2005 to 2008, being complemented by the treatment of new data from 2009 to 2010. Moreover, a theoretical study of the chemical and biological processes that occurs in both systems was performed. Regarding the field work, an active participation in the collection and in situ sample analyzing of water and soil from the natural pond has been attained, with the supervision of Engineer, Irena Šupiková. Laboratory analysis of water and soil were carried out by laboratory technicians. It was found that the natural lagoon is more efficient in reducing iron and manganese, being obtained removal percentages of 100%. The artificial lagoon had a removal percentage of 90% and 33% for iron and manganese respectively. Despite the minor efficiency of the constructed wetland, it must be pointed out that this system was designed for the treatment and consequent reduction of iron. In this context, it can conclude that the main goal has been achieved. In the case of sulphates, the removal optimization is yet a goal to be achieved not only in the Czech Republic but also in other places where this type of contamination persists. In fact, in the natural lagoon and in the constructed wetland, removal efficiencies of 45% and 7% were obtained respectively. It has been speculated that the water at the entrance of both systems has different sources. The analysis of the collected data shows at the entrance of the natural pond, a concentration of 4.6 mg/L of total iron, 14.6 mg/L of manganese and 951 mg/L of sulphates. In the artificial pond, the concentrations are 27.7 mg/L, 8.1 mg/L and 382 mg/L respectively for iron, manganese and sulphates. During 2010 the investigation has been expanded. The study of soil samples has started in order to observe and evaluate the contribution of bacteria in the removal of heavy metals being in its early phase. Summarizing, this technology has revealed to be an interesting solution, since in addition to substantially reduce the mentioned contaminants, mostly iron, it combines the low cost of implementation with an reduced maintenance, and it can also be installed in recreation parks, providing habitats for plants and birds.

Estudo da influência das concentrações de N e P sobre o desenvolvimento de cianobactérias em cultura mista

Ao longo de 40 anos, muitos trabalhos têm vindo a ser desenvolvidos no âmbito do tema da eutrofização e desenvolvimento de biomassa fitoplanctónica. Em todos eles, eram sugeridos factores responsáveis, desde a latitude, luz, temperatura, mistura da coluna de água e os inputs de nutrientes. Toda a controvérsia gerada em torno da eutrofização, levou a que a inércia adoptada em situações de risco induzisse a degradação de muitos sistemas aquáticos. É quando, além da degradação estética, os problemas começam a surgir, que se compreende a necessidade de que surjam medidas de gestão e requalificação das lagoas e bacias hidrográficas. A tendência para a ocorrência de florescências de organismos como cianobactérias, implica a necessidade de maiores cuidados nos usos das massas de água, principalmente ao nível da produção de água para consumo humano e do uso recreativo. Uma boa gestão, implica um conhecimento aprofundado do comportamento destes organismos. Este trabalho, apresenta as respostas de organismos recolhidos em florescências naturais, na Lagoa das Furnas – ilha de S. Miguel (Açores) em meios com diferentes teores de azoto. As diferenças entre os resultados, permitem retirar algumas conclusões sobre as condições preferenciais ao seu desenvolvimento. De um modo geral, as culturas comportaram-se da forma esperada, desenvolvendo-se mais com doses de azoto mais elevadas. Este desenvolvimento foi verificado tanto pelo aumento das partículas ao longo de todo o ensaio, mas também pelos valores de pigmentos registados no fim deste. Por outro lado, o facto do azoto ter sido adicionado sob a forma amoniacal ou de nitratos, permite concluir que os organismos presentes nas florescências preferem assimilar as formas azotadas que impliquem um menor consumo energético. Daí que se tenham verificado desenvolvimentos mais significativos em meios em que foi adicionado azoto amoniacal. O facto de ser tratar de um trabalho baseado nas condições de desenvolvimento de organismos vivos, era de esperar alguma imprevisibilidade dos comportamentos. Sendo assim, será recomendável aprofundar o conhecimento das reacções dos organismos em cultura mista para doses diferentes de azoto, assim como a realização de ensaios em que para uma dose de N fixa, se façam variar as concentrações de P.

The impact of the 2008 and 2010 financial crises on international stock markets : contagion and long memory

Nesta tese estudamos os efeitos de contágio financeiro e de memória longa causados pelas crises financeiras de 2008 e 2010 em alguns mercados acionistas internacionais. A tese é composta por três ensaios interligados. No Ensaio 1, recorremos à teoria das cópulas para testar a existência de contágio e revelar os canais “investor induced” de transmissão da crise de 2008 aos mercados da Bélgica, França, Holanda e Portugal (grupo NYSE Euronext). Concluímos que existe contágio nestes mercados, que o canal “portfolio rebalancing” é o mecanismo mais importante de transmissão da crise, e que o fenómeno “flight to quality” está presente nos mercados. No Ensaio 2, usando novamente modelos de cópulas, avaliamos os efeitos de contágio provocados pelo mercado acionista grego nos mercados do grupo NYSE Euronext, no contexto da crise de 2010. Os resultados obtidos sugerem que durante a crise de 2010 apenas o mercado português foi objeto de contágio; além disso, conclui-se que os efeitos de contágio provocados pela crise de 2008 são claramente superiores aos efeitos provocados pela crise de 2010. No Ensaio 3, abordamos o tema da memória longa através do estudo do expoente de Hurst dos mercados acionistas da Bélgica, E.U.A., França, Grécia, Holanda, Japão, Reino Unido e Portugal. Verificamos que as propriedades de memória longa dos mercados foram afetadas pelas crises, especialmente a de 2008 – que aumentou a memória longa dos mercados e tornou-os mais persistentes. Finalmente, usando cópulas mais uma vez, verificamos que as crises provocaram, em geral, um aumento na correlação entre os expoentes de Hurst locais dos mercados foco das crises (E.U.A. e Grécia) e os expoentes de Hurst locais dos outros mercados da amostra, sugerindo que o expoente de Hurst pode ser utilizado para detetar efeitos de contágio financeiro. Em síntese, os resultados desta tese sugerem que comparativamente com períodos de acalmia, os períodos de crises financeiras tendem a provocar ineficiência nos mercados acionistas e a conduzi-los na direção da persistência e do contágio financeiro.

Colonização de ecótopos artificiais pelo Panstrongylus megistus na ilha de Santa Catarina, Florianópolis, Santa Catarina, Brasil

Objetivando verificar a colonização de Panstrongylus megistus em ecótopos artificiais em Florianópolis foram examinados, de 1985 a 1992, 779 anexos peridomiciliares (524 galinheiros, 46 currais e 209 ranchos) em 9 localidades e 443 domicílios no distrito de Lagoa, todos na Ilha de Santa Catarina. Todo o ecótopo, incluindo forro e porão das casas, era examinado após aplicação de líquido insentífugo (Pirisa a 5%). A pesquisa nos anexos peri-domiciliares revelou 3 galinheiros e um rancho positivo no distrito de Lagoa, onde foram também encontrados 2 domicílios colonizados pelo P. megistus, com a captura de ovos, ninfas e adultos em todos os ecótopos. Pesquisas dirigidas foram realizadas em dois outros domicílios e em uma escola, nos quais os moradores haviam detectado anteriormente exemplares de P. megistus e, em todos os 3, foi confirmada a colonização pelo triatomíneo. Nos 9 ecótopos artificiais foram coletados 559 ovos, 305 ninfas e 24 adultos de P. megistus, com um índice de infecção pelo T. cruzi de 53,3% (182/329). Índice de infecção semelhante, de 56,5% (78/ 138), foi também encontrado nos adultos de P. megistus oriundos dos ecótopos silvestres e capturados nos domicílios pelos moradores, no período de 1983 a 1991. Os testes de precipitina revelaram, em 94,0% dos insetos examinados (170/181), sangue de uma única fonte alimentar e presença de sangue humano em 80,6% (25/31) dos adultos e em 5,8% (1/17) das ninfas capturados nos domicílios. Os resultados encontrados sugerem a necessidade de adoção de medidas de vigilância epidemiológica com a participação da comunidade, face o risco potencial de domiciliação do P. megistus.

RE-EVALUATION OF SCHISTOSOMIASIS MANSONI IN MINAS GERAIS, BRAZIL. III. "NOROESTE DE MINAS" MESOREGION

This study was conducted to assess the presence of schistosomiasis mansoni in the "Noroeste de Minas" mesoregion, an area considered non-endemic. A malacologic survey and parasitologic stool examinations were undertaken in 13 municipalities of the mesoregion. A sample of 3,283 primary school students was submitted to fecal examination by the Kato-Katz method. A total of 3,627 planorbids was collected and examined. The molluscs were identified as Biomphalaria straminea in seven municipalities (Unaí, Bonfinópolis de Minas, Paracatu, João Pinheiro, Vazante, Lagamar and Lagoa Grande) and as Biomphalaria peregrina in one (Presidente Olegário). All planorbids were negative for Schistosoma mansoni. Four students were diagnosed with schistosomiasis in the municipalities of Buritis, Formoso, Paracatu and Unaí, but none of these cases was considered autochthonous. The data obtained indicate that the "Noroeste de Minas" mesoregion continues to be non-endemic for schistosomiasis mansoni, although the presence of intermediate hosts associated with parasitized individuals emphasizes the need for epidemiological surveillance of schistosomiasis in this mesoregion.

Sensibilidade costeira para planeamento e resposta a emergências de poluição marítima causada por hidrocarbonetos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil Gestão e Sistemas Ambientais

Produção de bioetanol a partir da microalga Scenedesmus obliquus

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Hydrogeomechanics for rock engineering: coupling subsurface hydrogeomechanical assessement and hydrogeotechnical mapping on fracturated rock masses

The present work aims to achieve and further develop a hydrogeomechanical approach in Caldas da Cavaca hydromineral system rock mass (Aguiar da Beira, NW Portugal), and contribute to a better understanding of the hydrogeological conceptual site model. A collection of several data, namely geology, hydrogeology, rock and soil geotechnics, borehole hydraulics and hydrogeomechanics, was retrieved from three rock slopes (Lagoa, Amores and Cancela). To accomplish a comprehensive analysis and rock engineering conceptualisation of the site, a multi‐technical approach were used, such as, field and laboratory techniques, hydrogeotechnical mapping, hydrogeomechanical zoning and hydrogeomechanical scheme classifications and indexes. In addition, a hydrogeomechanical data analysis and assessment, such as Hydro‐Potential (HP)‐Value technique, JW Joint Water Reduction index, Hydraulic Classification (HC) System were applied on rock slopes. The hydrogeomechanical zone HGMZ 1 of Lagoa slope achieved higher hydraulic conductivities with poorer rock mass quality results, followed by the hydrogeomechanical zone HGMZ 2 of Lagoa slope, with poor to fair rock mass quality and lower hydraulic parameters. In addition, Amores slope had a fair to good rock mass quality and the lowest hydraulic conductivity. The hydrogeomechanical zone HGMZ 3 of Lagoa slope, and the hydrogeomechanical zones HGMZ 1 and HGMZ 2 of Cancela slope had a fair to poor rock mass quality but were completely dry. Geographical Information Systems (GIS) mapping technologies was used in overall hydrogeological and hydrogeomechanical data integration in order to improve the hydrogeological conceptual site model.

Delineating environmental groundwater vulnerability and protection zones mapping in fractured rock masses

Hard‐rock watersheds commonly exhibit complex geological bedrock and morphological features. Hydromineral resources have relevant economic value for the thermal spas industry. The present study aims to develop a groundwater vulnerability approach in Caldas da Cavaca hydromineral system (Aguiar da Beira, Central Portugal) which has a thermal tradition that dates back to the late 19th century, and contribute to a better understanding of the hydrogeological conceptual site model. In this work different layers were overlaid, generating several thematic maps to arrive at an integrated framework of several key‐sectors in Caldas da Cavaca site. Thus, to accomplish a comprehensive analysis and conceptualization of the site, a multi‐technical approach was used, such as, field and laboratory techniques, where several data was collected, like geotectonics, hydrology and hydrogeology, hydrogeomorphology, hydrogeophysical and hydrogeomechanical zoning aiming the application of the so‐called DISCO method. All these techniques were successfully performed and a groundwater vulnerability to contamination assessment, based on GOD‐S, DRASTIC‐Fm, SINTACS, SI and DISCO indexes methodology, was delineated. Geographical Information Systems (GIS) technology was on the basis to organise and integrate the geodatabases and to produce all the thematic maps. This multi‐technical approach highlights the importance of groundwater vulnerability to contamination mapping as a tool to support hydrogeological conceptualisation, contributing to better decision‐making of water resources management and sustainability.

IDENTIFICATION OF CANINE VISCERAL LEISHMANIASIS IN A PREVIOUSLY UNAFFECTED AREA BY CONVENTIONAL DIAGNOSTIC TECHNIQUES AND CELL-BLOCK FIXATION

After the report of a second case of canine visceral leishmaniasis (CVL) in São Bento da Lagoa, Itaipuaçu, in the municipality of Maricá, Rio de Janeiro State, an epidemiological survey was carried out, through active search, totaling 145 dogs. Indirect immunofluorescence assay (IFA), enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), and rapid chromatographic immunoassay based on dual-path platform (DPP(r)) were used to perform the serological examinations. The parasitological diagnosis of cutaneous fragments was performed by parasitological culture, histopathology, and immunohistochemistry. In the serological assessment, 21 dogs were seropositive by IFA, 17 by ELISA, and 11 by DPP(r), with sensitivity of 66.7%, 66.7% and 50%, and specificity of 87.2%, 90.2% and 94%, respectively for each technique. The immunohistochemistry of bone marrow using the cell-block technique presented the best results, with six positive dogs found, three of which tested negative by the other parasitological techniques. Leishmania sp. was isolated by parasitological culture in three dogs. The detection of autochthonous Leishmania infantum in Itaipuaçu, and the high prevalence of seropositive dogs confirm the circulation of this parasite in the study area and alert for the risk of expansion in the State of Rio de Janeiro.

Articulação entre níveis de planeamento: as orientações do PROT para a escala municipal

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Gestão do Território – Planeamento e Ordenamento do Território

Sintomatologia intestinal na fase crônica da esquistossomose mansoni

Com o objetivo de investigar os sintomas intestinais na fase crônica da esquistossomose mansoni, estudamos 102 indivíduos na faixa etária de nove a dezenove anos, dos 144previamente selecionados entre os moradores autóctones dos distritos de Lagoa Redonda e Menezes, portadores de Schistosoma mansoni. Todos foram submetidos a uma anamnese segmentar com a finalidade de detectara presença de cinco sintomas intestinais: dor abdominal, diarréia, muco e rajas de sangue nas fezes e enterorragia. Metade dos pacientes foi medicada com mebendazole e posteriormente com oxamniquine, constituindo-se no grupo caso, enquanto a outra metade, tratada apenas com mebendazole, constituiu-se no grupo controle. Os resultados mostram que a esquistossomose é provavelmente a responsável pelas queixas de muco e/ou rajas de sangue nas fezes, ocorrendo uma redução dessas queixas, estatisticamente significante, após a terapêutica específica.

Histopatologia da esquistossomose mansoni em fígado de Mus musculus infectado por amostras humanas de fase aguda e crônica da periferia de Belo Horizonte, Minas Gerais

Exemplares de Biomphalaria glabrataforam infectados com miracídios obtidos de ovos de Schistosoma mansoni, encontrados em fezes de indivíduos de 7 a 18 anos, da região de Lagoa da Pampulha, Belo Horizonte, MG. Os pacientes de fase aguda se infectaram em uma primeira visita ao foco. Os da fase crônica eram moradores próximos aos focos. Para cada caso clínico, isolou-se a respectiva amostra do parasita. Foram infectados pela cauda 55 camundongos fêmeas com 70 ± 10 cercárias. Cortes histológicos de fígados, corados por HE, tricrômico de Gomori, impregnação metálica pela prata, e PAS foram observados à microscopia óptica. Não houve diferenças estatísticas em relação às médias das mensurações dos diâmetros dos granulomas referentes às amostras e datas de sacrifícios. Os granulomas apresentaram fase exsudativa do tipo Ha (reação de inflamação mista) e IIIa (granuloma com células epitelióides). Com amostras de pacientes em fase aguda o padrão predominante foi a Ha na 7ª semana. Na 10.ª semana predominaram granulomas do tipo IIIa. Nas amostras de pacientes em fase crônica, verificou-se uma mescla de granulomas do tipo Ha e IIIa na 7ª semana. Na 10ª semana predominou o tipo IIIa. Alguns aspectos histopatológicos de fígados foram descritos e comparados com aqueles existentes na literatura.

Identificação de alterações de ocupação do solo com imagens de satélite para atualização de inventários florestais

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciência e Sistemas de Informação Geográfica

Prevalência de parasitismo intestinal nas aldeias indígenas da tribo Tembé, Amazônia Oriental Brasileira

Para determinar a prevalência de enteroparasitismo nas aldeias Tembé, foi realizado um inquérito coproparasitológico em toda a população (93 índios), em dezembro de 1996. Os parasitos mais freqüentes foram ancilostomídeos (29,0%), Ascaris lumbricoides (34,4%), Entamoeba histolytica (12,9%) e Giardia lamblia (4,3%). As maiores prevalências de ancilostomídeos e A. lumbricoides foram observadas na aldeia Turé-Mariquita, enquanto que as de E. histolytica e G. lamblia na Acará-Mirim. Não foi observada diferença significativa sob ponto de vista prático entre a média de idade dos índios parasitados e a dos não parasitados. Sexo esteve relacionado apenas a freqüência de ancilostomídeos, bem maior no sexo masculino. Desse modo, a prevalência de enteroparasitas ainda se encontra elevada para alguns agentes, sugerindo que as medidas de atenção devem ser imediatamente incrementadas a fim de se obterem resultados mais positivos no combate ao enteroparasitismo.