Síntese, estudo cinético e análise microestrutural do sistema cério-níquel obtido pelo método pechini

The cerium oxide has a high potential for use in removing pollutants after combustion, removal of organic matter in waste water and the fuel-cell technology. The nickel oxide is an attractive material due to its excellent chemical stability and their optical properties, electrical and magnetic. In this work, CeO2-NiO- systems on molars reasons 1:1(I), 1:2(II) e 1:3(III) metal-citric acid were synthesized using the Pechini method. We used techniques of TG / DTG and ATD to monitor the degradation process of organic matter to the formation of the oxide. By thermogravimetric analysis and applying the dynamic method proposed by Coats-Redfern, it was possible to study the reactions of thermal decomposition in order to propose the possible mechanism by which the reaction takes place, as well as the determination of kinetic parameters as activation energy, Ea, pre-exponential factor and parameters of activation. It was observed that both variables exert a significant influence on the formation of complex polymeric precursor. The model that best fitted the experimental data in the dynamic mode was R3, which consists of nuclear growth, which formed the nuclei grow to a continuous reaction interface, it proposes a spherical symmetry (order 2 / 3). The values of enthalpy of activation of the system showed that the reaction in the state of transition is exothermic. The variables of composition, together with the variable temperature of calcination were studied by different techniques such as XRD, IV and SEM. Also a study was conducted microstructure by the Rietveld method, the calculation routine was developed to run the package program FullProf Suite, and analyzed by pseudo-Voigt function. It was found that the molar ratio of variable metal-citric acid in the system CeO2-NiO (I), (II), (III) has strong influence on the microstructural properties, size of crystallites and microstrain network, and can be used to control these properties

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

Contributo para a gestão ambiental na construção civil

As questões ambientais têm assumido cada vez mais um papel importante e principalmente de reflexão no setor da construção civil e no público em geral. Consequentemente é notória a crescente consciencialização em questões ambientais desde a década de 60. O sector da construção civil gera grandes impactes ambientais, assim, surgiu a necessidade de pensar e desenvolver medidas e ações de modo a melhorar o seu desempenho. É essencial que o Dono da Obra e o Empreiteiro adotem medidas de prevenção ambiental, apostando na promoção da gestão ambiental, de acordo com a legislação em vigor garantindo o seu cumprimento e tornando o seu desempenho ambiental mais eficiente. Este projeto propõe uma abordagem à valorização da gestão ambiental na construção civil, abordando questões de sustentabilidade e planos de minimização e mitigação dos impactes ambientais gerados neste sector, apresentando-se como guia de procedimentos em obra, estabelecendo diretrizes e instruções a este nível. No desenvolvimento deste projeto, no enquadramento das questões ambientais e dos impactes gerados no sector da construção civil, aborda-se com maior pormenor os aspetos da gestão ambiental, efetuando-se um levantamento ao nível dos requisitos legais e boas práticas ambientais em relação à gestão dos resíduos, substâncias perigosas, águas residuais, emissões difusas, ruído e situações de emergência. Como caso prático, efetuou-se o acompanhamento ao nível da gestão ambiental a uma obra, por forma aplicar e demonstrar os conhecimentos adquiridos, no período compreendido entre setembro e março do ano atual, na qual foram identificados os impactes ambientais da empreitada, as medidas que foram implementadas, o controlo e monitorização, a análise dos dados constatados e as propostas de melhoria ao desempenho ambiental observado.

Remoção de metais pesados de soluções usando um biopolímero

Comunicação seleccionada e artigo em Livro de Actas

Desenvolvimento de métodos electroquímicos de quantificação de fármacos em amostras de água contaminadas

Este trabalho teve como objectivo, o desenvolvimento de um método electroquímico, para quantificação do fármaco carbamazepina (CBZ) em águas contaminadas. Neste trabalho foram utilizados quatro métodos voltamétricos: a voltametria cíclica, a voltametria de varrimento linear, a voltametria de onda quadrada e a voltametria de impulso diferencial. Os eléctrodos de trabalho utilizados foram, o eléctrodo de mercúrio de gota suspensa, o eléctrodo de carbono vítreo clássico e um eléctrodo de carbono vítreo modificado com um filme de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs). O eléctrodo de mercúrio de gota suspensa permitiu o estudo da redução da CBZ numa região de potencial mais catódico, e os eléctrodos de carbono vítreo, com e sem modificação, permitiram o estudo da oxidação da CBZ numa região de potencial mais anódico. Nas condições experimentais estudadas, o eléctrodo de mercúrio de gota suspensa revelou ser um sensor voltamétrico pouco eficaz na determinação quantitativa da carbamazepina, em amostras com uma matriz complexa. Entre os eléctrodos de carbono vítreo, o eléctrodo de carbono vítreo modificado com os MWCNTs revelou ser o sensor voltamétrico mais eficaz e sensível, na detecção e determinação da carbamazepina. Modificado com um filme de nanotubos de carbono de paredes múltiplas, que previamente foram dispersos em dihexadecilhidrogenofosfato (DHP) e água, este novo eléctrodo permitiu obter uma resposta electroquímica da CBZ, consideravelmente superior ao eléctrodo não modificado. Utilizando a voltametria de varrimento linear e as condições experimentais consideradas óptimas, o eléctrodo nanoestruturado permitiu obter uma relação linear entre o sinal medido e a concentração da CBZ no intervalo 0.13- 1.60 M (30.7- 378 g -1), com os limites de detecção e quantificação mais baixos, até à data reportados com métodos electroquímicos (0.04 e 0.14M, respectivamente). O eléctrodo modificado foi aplicado na quantificação da CBZ, em formulações farmacêuticas, em águas naturais tratadas e em amostras de águas residuais, ambas dopadas, obtendo-se taxas de recuperação consideravelmente elevadas (100.6%, 98.0%,95.8%, respectivamente). Os resultados obtidos, na análise da CBZ em amostras ambientais, com o eléctrodo modificado, foram comparados com resultados obtidos por HPLC-UV e LC­ ESI-MS/MS, validando o método electroquímico desenvolvido neste trabalho. ABSTRACT: The aim of this work was to develop a new electrochemical method for the quantification of carbamazepine (CBZ) in contaminated waters. ln this study, four voltammetric methods were used: cyclic voltammetry, linear sweep voltammetry, square wave voltammetry and differential pulse voltammetry. the working electrodes used were the hanging mercury drop electrode (HMDE), the classical glassy carbon electrode (GCE), and a glassy carbon electrode modified with a film of multi-walled carbon nanotubes (MWCNls). Using HMDE, the reduction of CBZ was studied in the cathodic potential region. the CGE sensors, with or without modification, allowed the study of CBZ oxidation in the anodic potential region. ln the tested conditions, the results obtained for the quantification of CBZ using the HMDE sensor were not very satisfactory, especially when more complex samples were analysed. When the MWCNls-dihexadecyl hydrogen phosphate (DHP) film­ coated GCE was used for the voltammetric determination of CBZ, the results obtained showed that this modified electrode exhibits excellent enhancement effects on the electrochemical oxidation of CBZ. the oxidation peak current of CBZ at this film­ modified electrode increased significantly, when compared with that at a bare glassy carbon electrode. The enhanced electrooxidation and voltammetry of CBZ at the surface of MWCNTs-DHP film coated GCE in phosphate buffer solution (pH 6.71) was attributed to the unique properties of MWCNTs such as large specific surface area and strong adsorptive properties providing more reaction sites. The proposed method was applied to the quantification of CBZ in pharmaceutical formulations, drinking water and wastewater samples with good recoveries and low limits of detection and quantification (0.04 and 0.14 M, respectively), and was positively compared with chromatographic techniques usually used in the quantification of pharmaceutical compounds in environmental samples. HPLC-UV and LC-ESI-MS/MS were also used in the quantification of CBZ in pharmaceutical formulations and wastewater samples to prove the importance and accuracy of his voltammetric method.

Tratamento anaeróbio-aeróbio de águas residuárias de suinocultura e reúso na produção de milho para silagem

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da alteração das características das águas de lavagem dos plásticos recuperados no tratamento mecânico – caso de estudo da VALNOR

A presente dissertação tem como objetivo avaliar, em termos técnicos, funcionais e ambientais o processo da unidade de lavagem de filmes plásticos instalado na VALNOR SA. (a primeira unidade em Portugal com este material direto), bem como analisar as características do efluente produzido na estação de tratamento de modo a identificar as ações a desenvolver que permitam a reutilização deste efluente, em condições adequadas, no processo de lavagem. A referida instalação procede à lavagem do filme plástico que é retirado no processo de triagem mecânica e automática da instalação de Tratamento Mecânico e Biológico (TMB) da VALNOR SA, de modo a obterem-se mais-valias na sua retoma pelos operadores que o encaminham para reciclagem. Salienta-se que o filme plástico, após a separação e triagem no tratamento mecânico da TMB contém ainda uma percentagem residual elevada de matéria orgânica retida em grande parte da sua área superficial. Esta situação ocorre devido à sua mistura com os bio-resíduos, quer nos contentores de deposição, quer depois durante o transporte efetuado pelas viaturas municipais. A análise a este processo de lavagem (após a sua separação dos restantes resíduos), tem como principal objetivo avaliar os resultados obtidos, analisar as características do efluente gerado e tratado e, avaliar a possibilidade da reutilização no processo de lavagem do efluente tratado. Com base nesta avaliação e tendo em conta a solução de tratamento existente, identificaram-se os parâmetros menos conseguidos no tratamento, propondo-se ações que se consideram mais ajustadas para uma eventual reformulação do processo de tratamento e, como consequência, na melhoria das características dos filmes plásticos (para venda) após a lavagem. Para o cumprimento dos objetivos a que nos propusemos foi necessário realizar uma campanha de caracterização da atual água residual produzida na lavagem dos plásticos bem como do efluente reutilizado no processo. Os resultados obtidos nas análises efetuadas demonstraram que existia uma elevada carga orgânica e inorgânica no efluente bruto á entrada e á saída da estação de tratamento do efluente (ETARI). Estas condições resultam da elevada concentração de sólidos e de uma elevada carência química de oxigénio. Assim foram estudadas e sugeridas propostas de alteração na ETARI com o objetivo de melhorar a qualidade da água residual tratada/reutilizada, conferindo robustez ao processo, quer para o normal funcionamento quer para eventuais situações anómalas. Esta avaliação reveste-se da maior importância, pois com base nos resultados observados e nas melhorias que se propõem, espera-se que se possa contribuir para uma tomada de decisão no sentido de aumentar a eficiência e eficácia, respetivamente ambiental e económica, deste processo de lavagem de filmes plásticos.

Colheita e Análise de Águas de Consumo, Piscinas e Residuais

Com o objectivo de evidenciar a importância da avaliação da qualidade da água para a saúde humana, a saúde pública e o meio ambiente em si, o presente trabalho apresenta três casos de estudo, abordando as fases essenciais à monitorização de três tipos de água, nomeadamente, água de consumo, água de piscina e água residual. O relatório descreve as técnicas de colheita mais adequadas para cada tipo de água e parâmetro a analisar, fazendo referência aos recipientes de recolha/armazenamento e ao modo de conservação das amostras até ao momento da realização da análise. Apresenta também os métodos analíticos utilizados para determinação dos parâmetros organoléticos, físico-químicos e microbiológicos estudados; e as consequências que cada parâmetro tem, direta ou indiretamente, na saúde humana e no meio ambiente. Os resultados obtidos permitiram concluir que a água residual analisada se encontra em conformidade com a legislação aplicada. No caso da água de piscina, verifica-se conformidade em todos os parâmetros analisados, excepto a condutividade eléctrica, os Germes a 37 °C e os Estafilococos totais. Quanto à água de consumo, verifica-se a conformidade em todos os parâmetros analisados, excepto o cloro residual livre. As análises efectuadas foram objecto de verificação por aplicação de métodos de controlo previamente definidos, podendo concluir-se que todos os ensaios realizados estiveram de acordo com o critério de aceitação

Colheita e Análise de Águas de Consumo, Piscinas e Residuais

Com o objectivo de evidenciar a importância da avaliação da qualidade da água para a saúde humana, a saúde pública e o meio ambiente em si, o presente trabalho apresenta três casos de estudo, abordando as fases essenciais à monitorização de três tipos de água, nomeadamente, água de consumo, água de piscina e água residual. O relatório descreve as técnicas de colheita mais adequadas para cada tipo de água e parâmetro a analisar, fazendo referência aos recipientes de recolha/armazenamento e ao modo de conservação das amostras até ao momento da realização da análise. Apresenta também os métodos analíticos utilizados para determinação dos parâmetros organoléticos, físico-químicos e microbiológicos estudados; e as consequências que cada parâmetro tem, direta ou indiretamente, na saúde humana e no meio ambiente. Os resultados obtidos permitiram concluir que a água residual analisada se encontra em conformidade com a legislação aplicada. No caso da água de piscina, verifica-se conformidade em todos os parâmetros analisados, excepto a condutividade eléctrica, os Germes a 37 °C e os Estafilococos totais. Quanto à água de consumo, verifica-se a conformidade em todos os parâmetros analisados, excepto o cloro residual livre. As análises efectuadas foram objecto de verificação por aplicação de métodos de controlo previamente definidos, podendo concluir-se que todos os ensaios realizados estiveram de acordo com o critério de aceitação.

Tratamento estatístico dos parâmetros da qualidade das águas da bacia do alto curso do Rio das Velhas

Water quality was monitored at the upper course of the Rio das Velhas, a major tributary of the São Francisco basin located in the state of Minas Gerais, over an extension of 108 km from its source up to the limits with the Sabara district. Monitoring was done at 37 different sites over a period of 2 years (2003-2004) for 39 parameters. Multivariate statistical techniques were applied to interpret the large water-quality data set and to establish an optimal long-term monitoring network. Cluster analysis separated the sampling sites into groups of similarity, and also indicated the stations investigated for correlation and recommended to be removed from the monitoring network. Principal component analysis identified four components, which are responsible for the data structure explaining 80% of the total variance of the data. The principal parameters are characterized as due to mining activities and domestic sewage. Significant data reduction was achieved.

Utilização de águas residuárias provenientes do tratamento biológico de esgotos domésticos na produção de mudas de Eucalyptus grandis Hill. ex. maiden

Este trabalho teve por objetivo estudar a viabilidade do uso de águas residuárias provenientes de um sistema biológico de tratamento de esgotos domésticos como alternativa à fertirrigação convencional de viveiros florestais, visando à produção de mudas de Eucalyptus grandis via subirrigação contínua. As variáveis avaliadas foram: altura, diâmetro do coleto, peso da matéria seca da parte aérea e da raiz, área foliar, razão raiz/parte aérea e concentração nutricional foliar. O desenvolvimento das plantas, em geral, foi superior no tratamento convencional com adubos minerais. A razão raiz/parte aérea foi favorecida no tratamento com água residuária. Os resultados indicaram que a água residuária pode ser utilizada na fertirrigação de viveiros para a produção do Eucalyptus grandis, pois todas as plantas cresceram, sem deficiência ou toxidez aparente. Entretanto, constatou-se que essas mudas necessitavam de um maior tempo no viveiro, em comparação com as produzidas com fertilizantes minerais.

Avaliação da contaminação das águas subterrâneas na área de influência da usina de tratamento de resíduos s.a. UTRESA, em Estância Velha (RS)

Este trabalho objetiva avaliar a contaminação das águas subterrâneas em uma área de disposição de resíduos, originados, principalmente, nas indústrias pertencentes ao ramo coureiro-calçadista, a partir da comparação dos resultados das análises físicas e químicas realizadas em amostras de água subterrânea do aquífero freático à jusante da área, com os padrões de potabilidade da água estabelecidos na legislação vigente e com as características das águas subterrâneas do aquífero à montante da área de disposição de resíduos, através da determinação dos seguintes parâmetros: condutividade, SDT, Eh, pH, OD, temperatura, DQO, alcalinidade, turbidez, SST, cloreto, sulfato, nitrato, ferro, manganês, cromo, sódio, magnésio, potássio, cálcio, cádmio, cobre, chumbo, zinco e níquel. Objetiva, também, quantificar os diferentes tipos de resíduos dispostos na área e fornecer subsídios técnicos para o Sistema de Gerenciamento de Resíduos Sólidos Industriais da FEPAM, no que tange ao monitoramento da qualidade das águas subterrâneas em áreas de disposição de resíduos sólidos. A área estudada é a UTRESA - Usina de Tratamento de Resíduos S/A, que abrange 29 ha e está localizada no extremo sudoeste do município de Estância Velha- RS. A metodologia utilizada consistiu das seguintes etapas: quantificação dos resíduos depositados na área, seleção e instalação de nove poços de monitoramento, realização de quatro amostragens das águas subterrâneas, no período compreendido entre junho de 1999 e março de 2000 e tratamento dos dados, com a determinação de índices de qualidade de água subterrânea para cada poço de monitoramento. O monitoramento demonstrou que alguns parâmetros amostrados nos diferentes poços de monitoramento não atenderam os valores recomendados para a potabilidade das águas pelo Ministério da Saúde e pela Organização Mundial da Saúde, bem como apresentaram valores superiores quando comparados ao ponto controle, localizado à montante da área, observando-se o pior índice de qualidade das águas subterrâneas no PM 05, devido a presença de cromo, nitrato, sulfato, cloreto, sódio e SDT.

Poder poluente de águas residuárias de suinocultura após utilização de um tratamento integrado

Em experimento de campo, avaliou-se o potencial de impacto ambiental de águas residuárias de suinocultura, acondicionadas em um tanque de estocagem, com distintos tempos de retenção hidráulica e aplicadas, posteriormente, em lisímetros preenchidos com solos arenosos, argilosos e de texturas médias. Para tal, foram determinados os valores de pH nos solos e as quantificações das concentrações de zinco e cobre na água residuária in natura e, após os quatro tempos de retenção hidráulica do tanque de estocagem, nos percolados dos lisímetros e nos solos. Os resultados mostram que a estocagem não foi eficiente na redução, aos níveis exigidos pela legislação, das concentrações de zinco e cobre nos efluentes do tanque de estocagem. A aplicação no solo gerou reduções eficientes nas concentrações de zinco e cobre. Por fim, enfocando a contribuição fertilizante destas águas residuárias, o solo argiloso foi o mais beneficiado com este sistema integrado de tratamento, contribuindo para a redução das concentrações de zinco e cobre para valores abaixo dos permitidos pelas legislações, o que protegeria o lençol freático da contaminação por esses dois metais pesados.

Utilização de águas residuárias provenientes do tratamento biológico de esgotos domésticos na produção de mudas de Eucalyptus grandis Hill. ex. maiden

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Contaminação das águas subterrâneas por nitrogênio devido à irrigação com efluente do tratamento de esgoto

Agriculture is an activity in which there is the possibility of using lower quality water and reuse appears as an alternative for irrigation. However, the negative environmental effects of reuse must be understood. The objective of the present work was to verify the potential of groundwater contamination by nitrogen duo to drip irrigation with effluent from domestic wastewater treatment. Three crop cycles of lettuce cv. Raider were conducted, the first between October and November 2009, the second in April and May 2010 and the third one in June and July 2010. The use of effluents was compared with potable water at accumulated water depths of 98.8 mm for the first, 98.4 mm for the second and 119 mm for the third cycle. Soil percolate concentrations of nitrate, nitrite and ammonia were studied at 0.25 m and 0.50 m depths in a completely randomized design. Percolate concentrations of nitrite and ammonia in soil irrigated with effluents showed no groundwater contamination risk. Nitrate however, caused concern, albeit with similar concentrations for both effluent and potable water.