Cambios producidos por la cobertura sobre la relación de enriquecimiento del sedimento erosionado en un argiudol típico

p.141-145

Ecotoxicological tests using Chironomus riparius

Os sistemas aquáticos naturais podem estar sujeitos frequentemente a entrada de tóxicos, quer seja através da lixiviação dos campos agrícolas ou da descarga por parte de unidades industriais. Avaliar o impacto potencial destes contaminantes nos sistemas aquáticos é muito importante, porque pode promover consequências sérias no balanço ecológico dos ecossistemas. Os efeitos de níveis sub-letais destes tóxicos nas populações aquáticas são detectados, em muitos casos, somente após diversas gerações, dependendo da espécie e do contaminante. O comportamento animal é considerado como sendo a primeira linha de defesa perante estímulos ambientais, e pode ser uma representação de alterações fisiológicas no organismo, sendo portanto um indicador excelente de alterações ambientais. O desenvolvimento dos sistemas de aviso prévio que integram parâmetros comportamentais pode ajudar a prever mais rapidamente possíveis alterações ao nível das populações naturais, do que a utilização de testes ecotoxicológicos padrão com a mesma finalidade. O conhecimento acerca de possíveis implicações devido a alterações comportamentais, em organismos bentónicos e em populações do campo sujeitas a tóxicos, é ainda escasso. Sabendo isto, neste estudo pretendeu-se investigar como o comportamento de Chironomus riparius – usando um biomonitor em tempo real – e outros parâmetros tais como crescimento, emergência de adultos, bioacumulação e biomarcadores, são afectados pela exposição a imidacloprid e ao mercúrio, que foram seleccionados como contaminantes. Os resultados demonstraram que a exposição às concentrações sub-letais de imidacloprid afecta o crescimento e o comportamento dos quironomídeos e que estes organismos podem recuperar de uma exposição curta ao insecticida. O comportamento que corresponde à ventilação de C. riparius revelou-se como um parâmetro mais sensível do que a locomoção e do que as respostas bioquímicas, quando as larvas foram sujeitas ao imidacloprid. Larvas de C. riparius expostas a concentrações sub-letais de mercúrio apresentaram uma tendência de diminuição de actividade comportamental, em testes com concentrações crescentes do tóxico; o crescimento das larvas foi também prejudicado, e as taxas de emergência de adultos e o tempo de desenvolvimento apresentaram retardamento. Estes organismos podem bioacumular rapidamente o mercúrio em condições de não alimentação e apresentam uma lenta depuração deste metal. Estes efeitos podem, em último caso, conduzir a prováveis repercussões ao nível da população e das comunidades. As reduções em actividades comportamentais, mesmo em concentrações baixas, podem diminuir a quantidade de tempo gasta na procura de alimento, produzindo efeitos aos níveis morfo-fisiológicos, e assim afectar severamente o desempenho dos quironomídeos no ambiente. O uso destes factores comportamentais como um parâmetro ecotoxicológico sub-letal relevante ao nível da toxicologia aumentará a versatilidade dos testes, permitindo uma resposta comportamental mensurável e quantitativa ao nível do organismo, utilizando uma avaliação não destrutiva, e assim certificando que esta aproximação pode ser usada em testes ecotoxicológicos futuros.

Challenges in mercury speciation and fractionation in soil and sediment

This investigation focused on the development, test and validation of methodologies for mercury fractionation and speciation in soil and sediment. After an exhaustive review of the literature, several methods were chosen and tested in well characterised soil and sediment samples. Sequential extraction procedures that divide mercury fractions according to their mobility and potential availability in the environment were investigated. The efficiency of different solvents for fractionation of mercury was evaluated, as well as the adequacy of different analytical instruments for quantification of mercury in the extracts. Kinetic experiments to establish the equilibrium time for mercury release from soil or sediment were also performed. It was found that in the studied areas, only a very small percentage of mercury is present as mobile species and that mobility is associated to higher aluminium and manganese contents, and that high contents of organic matter and sulfur result in mercury tightly bound to the matrix. Sandy soils tend to release mercury faster that clayey soils, and therefore, texture of soil or sediment has a strong influence on the mobility of mercury. It was also understood that analytical techniques for quantification of mercury need to be further developed, with lower quantification limits, particularly for mercury quantification of less concentrated fractions: water-soluble e exchangeable. Although the results provided a better understanding of the distribution of mercury in the sample, the complexity of the procedure limits its applicability and robustness. A proficiency-testing scheme targeting total mercury determination in soil, sediment, fish and human hair was organised in order to evaluate the consistency of results obtained by different laboratories, applying their routine methods to the same test samples. Additionally, single extractions by 1 mol L-1 ammonium acetate solution, 0.1 mol L-1 HCl and 0.1 mol L-1 CaCl2, as well as extraction of the organometallic fraction were proposed for soil; the last was also suggested for sediment and fish. This study was important to update the knowledge on analytical techniques that are being used for mercury quantification, the associated problems and sources of error, and to improve and standardize mercury extraction techniques, as well as to implement effective strategies for quality control in mercury determination. A different, “non chemical-like” method for mercury species identification was developed, optimised and validated, based on the thermo-desorption of the different mercury species. Compared to conventional extraction procedures, this method has advantages: it requires little to no sample treatment; a complete identification of species present is obtained in less than two hours; mercury losses are almost neglectable; can be considered “clean”, as no residues are produced; the worldwide comparison of results obtained is easier and reliable, an important step towards the validation of the method. Therefore, the main deliverables of this PhD thesis are an improved knowledge on analytical procedures for identification and quantification of mercury species in soils and sediments, as well as a better understanding of the factors controlling the behaviour of mercury in these matrices.

Microbe-mediated recovery of salt marshes contaminated with oil hydrocarbons

Salt marshes are highly productive intertidal habitats that serve as nursery grounds for many commercially and economically important species. Because of their location and physical and biological characteristics, salt marshes are considered to be particularly vulnerable to anthropogenic inputs of oil hydrocarbons. Sediment contamination with oil is especially dangerous for salt marsh vegetation, since low molecular weight aromatic hydrocarbons can affect plants at all stages of development. However, the use of vegetation for bioremediation (phytoremediation), by removal or sequestration of contaminants, has been intensively studied. Phytoremediation is an efficient, inexpensive and environmental friendly approach for the removal of aromatic hydrocarbons, through direct incorporation by the plant and by the intervention of degrading microbial populations in the rhizosphere (microbe-assisted phytoremediation). Rhizosphere microbial communities are enriched in important catabolic genotypes for degradation of oil hydrocarbons (OH) which may have a potential for detoxification of the sediment surrounding the roots. In addition, since rhizosphere bacterial populations may also internalize into plant tissues (endophytes), rhizocompetent AH degrading populations may be important for in planta AH degradation and detoxification. The present study involved field work and microcosms experiments aiming the characterization of relevant plant-microbe interactions in oilimpacted salt marshes and the understanding of the effect of rhizosphere and endosphere bacteria in the role of salt marsh plants as potential phytoremediation agents. In the field approach, molecular tools were used to assess how plant species- and OH pollution affect sediment bacterial composition [bulk sediment and sediment surrounding the roots (rhizosphere) of Halimione portulacoides and Sarcocornia perennis subsp. perennis] in a temperate estuary (Ria de Aveiro, Portugal) chronically exposed to OH pollution. In addition, the 16S rRNA gene sequences retrieved in this study were used to generate in silico metagenomes and to evaluate the distribution of potential bacterial traits in different microhabitats. Moreover, a combination of culture-dependent and -independent approaches was used to investigate the effect of oil hydrocarbons contamination on the structure and function of endophytic bacterial communities of salt marsh plants.Root systems of H. portulacoides and S. perennis subsp. perennis appear to be able to exert a strong influence on bacterial composition and in silico metagenome analysis showed enrichment of genes involved in the process of polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) degradation in the rhizosphere of halophyte plants. The culturable fraction of endophytic degraders was essentially closely related to known OH-degrading Pseudomonas species and endophytic communities revealed sitespecific effects related to the level of OH contamination in the sediment. In order to determine the effects of oil contamination on plant condition and on the responses in terms of structure and function of the bacterial community associated with plant roots (rhizosphere, endosphere), a microcosms approach was set up. The salt marsh plant Halimione portulacoides was inoculated with a previous isolated Pseudomonas sp. endophytic degrader and the 2-methylnaphthalene was used as model PAH contaminant. The results showed that H. portulacoides health and growth were not affected by the contamination with the tested concentration. Moreover, the decrease of 2-methylnaphthalene at the end of experiment, can suggest that H. portulacoides can be considered as a potential plant for future uses in phytoremedition approaches of contaminated salt marsh. The acceleration of hydrocarbon degradation by inoculation of the plants with the hydrocarbon-degrading Pseudomonas sp. could not, however, be demonstrated, although the effects of inoculation on the structure of the endophytic community observed at the end of the experiment indicate that the strain may be an efficient colonizer of H. portulacoides roots. The results obtained in this work suggest that H. portulacoides tolerates moderate concentrations of 2-methylnaphthalene and can be regarded as a promising agent for phytoremedition approaches in salt marshes contaminated with oil hydrocarbons. Plant/microbe interactions may have an important role in the degradation process, as plants support a diverse endophytic bacterial community, enriched in genetic factors (genes and plasmids) for hydrocarbon degradation.

Efeito do cloro no desenvolvimento e na tiróide da Tilápia Moçambicana (Oreochromis mossambicus)

Dissertação mest., Biotecnologia, Universidade do Algarve, 2009

Estudo da remoção esperada de adenovírus no tratamento convencional de água para consumo humano

Dissertação de mestrado, Engenharia do Ambiente, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Contribuição para o estudo da contaminação de solos por metais pesados

Dissertação de mestrado em Engenharia Sanitária

Modelagem e simulação da dinâmica do arrastamento por ar

Os compostos orgânicos voláteis constituem uma fonte vulgar de contaminação da água subterrânea, a qual pode ser eliminada pela tecnologia do arrastamento por ar (air stripping) em colunas com enchimento desordenado e utilizando fluxos das fases em contra-corrente. Propõe-se neste trabalho uma nova metodologia de dimensionamento destas colunas, para qualquer tipo de enchimento e de contaminante, onde não há necessidade de se arbitrar nenhum diâmetro, onde se evita o recurso a ábacos experimentais e onde o regime hidráulico conveniente é seleccionado à partida. O procedimento proposto foi algoritmizado e convertido num programa em linguagem C++. Para verificar e testar não só o dimensionamento mas também o comportamento teórico estacionário e dinâmico construiu-se de raiz uma coluna experimental. Seleccionou-se como contaminante uma solução de clorofórmio em água destilada. A experimentação permite, ainda, corrigir o coeficiente de transferência de massa global teórico estimado pelas correlações de Onda e que depende de inúmeros parâmetros nem sempre controláveis experimentalmente. Apresenta-se, em seguida, um modelo original de simulação dinâmica do comportamento da coluna e que é constituído por um sistema de equações diferenciais não lineares (parâmetros distribuidos). No entanto, se os débitos forem arbitrados como constantes, o sistema passa a ser linear apesar de não possuir solução analítica evidente (p.e. por transformações integrais). A discretização por diferenças finitas permitiu superar estas dificuldades. Existe uma notável concordância entre os valores experimentais e os previstos no modelo.

Seguimiento de las pesquerías y calidad ambiental 2001-2005. IMARPE-Huacho

La pesquería pelágica en total desembarcó 8.970.674 t (25,8% del desembarque nacional), constituido por anchoveta Engraulis ringens (97%) que registró mayor incidencia de juveniles el 2002. La pesquería artesanal desembarcó 8.880,2 t (88,7% fueron peces). El desembarque se incrementó en 44,3% el 2005, revirtiendo la tendencia negativa del período 2001–2003. El caracol Stramonita chocolata presentó alta incidencia de individuos por debajo de la talla mínima legal de extracción. Se determinó que el principal contaminante (carga orgánica) se incrementa en épocas de actividad industrial. El Cadmio superó lo observado en la bahía del Callao.

Estudio de la situación ecológica del río Narcea.

Estudio de la contaminación del río Narcea por alumnos de últimos cursos de Bachillerato y COU en los seminarios de Física y Química, Ciencias Naturales y Geografía. Se intentan integrar métodos y conocimientos de Ciencias distintas para averiguar la capacidad de los alumnos en trabajos de investigación. Objeto del trabajo : estudio interdisciplinar de las posibles causas de contaminación del río Narcea, en el que se implica a alumnos de últimos cursos de BUP y COU del Instituto de Bachillerato de Cangas de Narcea. Se estudia la contaminación del río y cómo está determinada por sustancias producidas en tres puntos fundamentales: minas, centros urbanos y la central térmica. Se parte de una recogida de la información y legislación existente sobre el tema. Se efectúan recogida de muestras en el curso del agua, que serán sometidas a análisis físicos y biológicos para estudiar los parámetros indicadores de contaminación, y comprobar si las sustancias anteriormente señaladas son los agentes contaminantes principales. Los alumnos se organizan en grupos de trabajo coordinados por los profesores. Sondas turbimétricas, conductímetros, fluroscopio, aparatos de filtración del agua, densímetros, reostatos, test de oxidabilidad al permanganato potásico, y otra serie de instrumentos de laboratorio para el análisis químico del agua. Recuento de bacterias y prueba normalizada para las del grupo coliforme. Indice de Shannon-Weaver para ver la diversidad de macroinvertebrados. Análisis químicos: color, olor, turbidez, materias decantables, materias en suspensión, determinación de residuos, temperatura, densidad, PH, conductividad eléctrica, alcalinidad, acidez, CO2 libre, O2 disuelto, oxidabilidad al permanganato potásico del agua. Análisis biológicos del agua con elaboración de los índices que expresan la riqueza en macroinvertebrados. Correlación entre: temperatura y PH, CO2, O2 disuelto y conductividad; O2 disuelto y macroinvertebrados, PH y DBO5; residuos en suspensión y macroinvertebrados, etc. La mayor parte de los tramos de la cuenca alta se pueden considerar no contaminados. Se comprueba que los factores de máxima incidencia contaminante son los que se apuntaban al principio: aprovechamientos mineros, vertidos residuales, acción de la central térmica. El trabajo consigue la interdisciplinareidad entre los tres seminarios didácticos que se pretendía y una toma de conciencia de la unidad de la ciencia superando la tradicional visión de la misma como compartimentos estancos aislados. Los alumnos encuentran más facilidad en el tratamiento de fuentes bibliográficas que en la organización del material recogido. Como se parte de conocimientos adquiridos con anterioridad, la experimentación y contrastación de hipótesis por parte de los alumnos se considera aceptable. La aplicación de estas pequeñas investigaciones a la enseñanza de las Ciencias Naturales favorece una mayor valoración del entorno por parte de los alumnos y fomenta la actitud crítica hacia la aplicación de las nuevas tecnologías.

La compra més ecològica i econòmica. 'La compra más ecológica y económica'.

Resumen tomado de la publicación

Las bicicletas son para todo el año : proyecto integrado de hábitos saludables.

Número de la revista solo en edición digital

Contribución a la educación ambiental : el tratamiento de los residuos urbanos.

Las casas, industrias o comercios de cualquier lugar del mundo desarrollado generan a diario todo tipo de residuos derivados del consumo o de actividades de producción. Estos residuos tienen un valor energético que no se puede desaprovechar y su acumulación un efecto contaminante que se debe minimizar. Esta publicación recoge una serie de artículos basados en la reutilización del residuo, su aprovechamiento como fuente de energía y su reciclaje.

Basura en los paraísos.

Programa emitido el 10 de octubre de 1994

Experiencias pedagógicas sobre intercambio iónico.

Se ponen de manifiesto una serie de experiencias pedagógicas sobre intercambio iónico. En los últimos años las resinas artificiales intercambiadoras de iones han ampliado enormemente su campo de aplicaciones, hasta el punto que ha llegado a adquirir la categoría de operación unitaria de la Ingeniería Química. Por otro lado se destaca que es un tema en íntima relación con la creciente contaminación de las aguas. Por ello se han elaborado unas experiencias de intercambio iónico, que además de dar a conocer a los alumnos de COU y al profesorado, una serie de conocimientos prácticos sobre el tema, pueden ser aprovechados para relacionar este fenómeno con diversas cuestiones de Física y de Química, consiguiéndose así una interesante visión de conjunto de todo el proceso. Se emplea como resina cambiadora la Amberlita- IRA-94, que presenta carácter débilmente básico por poseer como grupo activo una base de amonio cuaternaria. A continuación se recuerda el fundamento del proceso de intercambio iónico y se señalan los aparatos que son necesarios y como intervienen en el proceso experimental. Además se señala que con objeto de hacer lo más pedagógicas posibles las experiencias de intercambio, es conveniente emplear disoluciones que contengan aniones coloreados, con lo cual conseguimos que el alumnado vaya observando visualmente los cambios de color en los líquidos que atraviesan la resina cambiadora. Posteriormente se describe la técnica operativa. Por último se hace referencia a los objetivos, algunos de los cuales son que los alumnos observen que una sustancia que estaba contaminando 2 litros de agua, quede concentrada en un volumen de 10 ml, y que aprendan que esta es en esencia la base de toda depuración: conseguir concentrar un determinado contaminante en un pequeño volumen, centenares de veces inferior que el que ocupaba en principio.