Forest soil short term response to prescribed fire: an approach by Principal Components Analysis

In the current context of serious climate changes, where the increase of the frequency of some extreme events occurrence can enhance the rate of periods prone to high intensity forest fires, the National Forest Authority often implements, in several Portuguese forest areas, a regular set of measures in order to control the amount of fuel mass availability (PNDFCI, 2008). In the present work we’ll present a preliminary analysis concerning the assessment of the consequences given by the implementation of prescribed fire measures to control the amount of fuel mass in soil recovery, in particular in terms of its water retention capacity, its organic matter content, pH and content of iron. This work is included in a larger study (Meira-Castro, 2009(a); Meira-Castro, 2009(b)). According to the established praxis on the data collection, embodied in multidimensional matrices of n columns (variables in analysis) by p lines (sampled areas at different depths), and also considering the quantitative data nature present in this study, we’ve chosen a methodological approach that considers the multivariate statistical analysis, in particular, the Principal Component Analysis (PCA ) (Góis, 2004). The experiments were carried out in a soil cover over a natural site of Andaluzitic schist, in Gramelas, Caminha, NW Portugal, who was able to maintain itself intact from prescribed burnings from four years and was submit to prescribed fire in March 2008. The soils samples were collected from five different plots at six different time periods. The methodological option that was adopted have allowed us to identify the most relevant relational structures inside the n variables, the p samples and in two sets at the same time (Garcia-Pereira, 1990). Consequently, and in addition to the traditional outputs produced from the PCA, we have analyzed the influence of both sampling depths and geomorphological environments in the behavior of all variables involved.

Waste recovery into activated carbon for water purification from heavy metals

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Química Pela Universidade Nova de Lisboa,Faculdade de Ciências e Tecn

Efficient digital self-calibration of video-rate pipeline ADCs using white gaussian noise

Proceedings of IEEE, ISCAS 2003, Vol.I, pp. 877-880

Microencapsulation technology: a powerful tool for human embryonic stem cells expansion and cryopreservation

Dissertation presented to obtain a Master degree in Biotechnology at the Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Fungal infections in neutropenic patients: a 8-year prospective study

In this paper we report a eight-year prospective study designed to further characterize incidence, epidemiology, specific syndromes, treatment and prognosis associated with fungal infections in neutropenic patients. During the study period 30 fungal infections were diagnosed in 30 patients among 313 episodes of fever and neutropenia (10%). There were 15 cases of candidiasis, 5 pulmonary aspergillosis, 3 sinusitis by Aspergillus fumigatus, 5 infections by Fusarium sp., one infection by Trichosporon sp., and one infection due to Rhodotorula rubra. Blood cultures were positive in 18 cases (60%). The predisposing factors for fungal infection in multivariate analysis were the presence of central venous catheter (p<0.001), longer duration of profound (<100/mm³) neutropenia (p<0.001), the use of corticosteroids (p<0.001), gram-positive bacteremia (p=0.002) and younger age (p=0.03). In multivariate analysis only recovery of the neutropenia (p<0.001) was associated with good prognosis whereas the diagnosis of infection by Fusarium sp. (p=0.006) was strongly associated with a poor outcome. The death rate was 43%. There was no statistically significant difference in the death rate between patients who did receive (52%) or did not receive (50%) antifungal treatment. Identifying patients at risk, specific syndromes and prognostic factors may help to reduce the high mortality associated with disseminated fungal infections in neutropenic patients.

Recovery of acid and base from brackish water by bipolar membrane electrodialysis

Nesta dissertação pretendeu-se estudar a viabilidade do uso de eletrodiálise com membranas bipolares (BM) na recuperação de ácido clorídrico e de hidróxido de sódio a partir de um efluente industrial que contém 1.4 mol/L de cloreto de sódio. Estas membranas mostraram ser uma ferramenta eficiente para a produção de ácidos e bases a partir do respetivo sal. Foi feita uma seleção de diferentes membranas bipolares (Neosepta, Fumatech e PCA) e aniónicas (PC-SA e PC-ACID 60) na tentativa de encontrar a combinação mais adequada para o tratamento do efluente. Dependendo do critério, o melhor arranjo de membranas é o uso de PC-ACID 60 (membrana aniónica), PC-SK (membrana catiónica) e membranas bipolares do tipo Neosepta para maior pureza dos produtos; membranas bipolares Fumatech para maior eficiência de dessalinização e membranas bipolares PCA para um maior grau de dessalinização. Tecnologicamente foi possível obter uma dessalinização de 99.8% em quatro horas de funcionamento em modo batch com recirculação de todas as correntes. Independentemente da combinação usada é recomendável que o processo seja parado quando a densidade de corrente deixa de ser máxima, 781 A/m2. Assim é possível evitar o aumento de impurezas nos produtos, contra difusão, descida instantânea do pH e uma dessalinização pouco eficiente. A nível piloto o principal fornecedor de membranas e unidade de tratamento “stack” é a marca alemã PCA. Sendo assim realizaram-se ensaios de repetibilidade, contra difusão, avaliação económica e upscaling utilizando as membranas bipolares PCA. A nível económico estudou-se o uso de dois tipos de unidades de tratamento; EDQ 380 e EDQ 1600, para diferentes níveis de dessalinização (50, 75 e 80%). Tendo em conta a otimização económica, é recomendável uma dessalinização máxima de 80%, uma vez que a eficiência de processo a este ponto é de 40%. A aplicação do método com a unidade EDQ 1600 para uma dessalinização de 50% é a mais vantajosa economicamente, com custos de 16 €/m3 de efluente tratado ou 0,78 €/kg Cl- removido. O número de unidades necessárias é 4 posicionados em série.

Desenvolvimento de um método potenciométrico para deteção de salmonella typhimurium

A Salmonella é um microrganismo responsável por grande parte das doenças alimentares, podendo por em causa a saúde pública da área contaminada. Uma deteção rápida, eficiente e altamente sensível e extremamente importante, sendo um campo em franco desenvolvimento e alvo de variados e múltiplos estudos na comunidade cientifica atual. Foi desenvolvido um método potenciométrico para a deteção de Salmonellas, com elétrodos seletivos de iões, construídos em laboratório com pontas de micropipetas, fios de prata e sensores com composição otimizada. O elétrodo indicador escolhido foi um ESI seletivo a cadmio, para redução da probabilidade de interferências no método, devido a pouca abundancia do cadmio em amostras alimentares. Elétrodos seletivos a sódio, elétrodos de Ag/AgCl de simples e de dupla juncão foram também construídos e caracterizados para serem aplicados como elétrodos de referência. Adicionalmente otimizaram-se as condições operacionais para a analise potenciométrica, nomeadamente o elétrodo de referencia utilizado, condicionamento dos elétrodos, efeito do pH e volume da solução amostra. A capacidade de realizar leituras em volumes muito pequenos com limites de deteção na ordem dos micromolares por parte dos ESI de membrana polimérica, foi integrada num ensaio com um formato nao competitivo ELISA tipo sanduiche, utilizando um anticorpo primário ligado a nanopartículas de Fe@Au, permitindo a separação dos complexos anticorpo-antigénio formados dos restantes componentes em cada etapa do ensaio, pela simples aplicação de um campo magnético. O anticorpo secundário foi marcado com nanocristais de CdS, que são bastante estáveis e é fácil a transformação em Cd2+ livre, permitindo a leitura potenciométrica. Foram testadas várias concentrações de peroxido de hidrogénio e o efeito da luz para otimizar a dissolução de CdS. O método desenvolvido permitiu traçar curvas de calibração com soluções de Salmonellas incubadas em PBS (pH 4,4) em que o limite de deteção foi de 1100 CFU/mL e de 20 CFU/mL, utilizando volumes de amostra de 10 ƒÊL e 100 ƒÊL, respetivamente para o intervalo de linearidade de 10 a 108 CFU/mL. O método foi aplicado a uma amostra de leite bovino. A taxa de recuperação media obtida foi de 93,7% } 2,8 (media } desvio padrão), tendo em conta dois ensaios de recuperação efetuados (com duas replicas cada), utilizando um volume de amostra de 100 ƒÊL e concentrações de 100 e 1000 CFU/mL de Salmonella incubada.

Avaliação da qualidade do ar e classificação energética de uma piscina coberta e propostas de melhoria

A presente dissertação tem dois objetivos, o primeiro é a realização de uma auditoria energética e avaliação da qualidade do ar às instalações de uma Piscina Municipal, permitindo a sua classificação energética, e o segundo é o estudo de propostas de melhoria que contribuam para uma melhor eficiência energética do edifício. Na análise à qualidade do ar interior os parâmetros avaliados encontravam-se todos dentro dos limites estabelecidos por lei, com exceção dos valores de COVs que em dois pontos de medição (ambos na nave) ultrapassaram os limites estabelecidos por lei. A auditoria ao edifício permitiu verificar que o caudal mínimo de água nova nas piscinas imposto por lei é cumprido pela instalação. No que diz respeito ao caudal de ar novo introduzido, este apenas é respeitado quando a unidade de tratamento de ar está a debitar 100% da sua capacidade. Quando a unidade opera a 50% da sua capacidade apresenta um défice de 5% do valor mínimo estabelecido. Relativamente às perdas energéticas associadas aos tanques de natação, estas apresentam um valor de 95,89 kW, em que 59,09 kW dizem respeito às perdas por evaporação. Foi também possível concluir que as perdas por evaporação representam cerca de 39% da energia calorifica produzida nas caldeiras. O edifício apresenta um consumo anual de eletricidade de 166 482 kWh em que 69% deste valor é provocado pelas unidades de tratamento de ar e a iluminação apresenta apenas um peso de 3%. Em relação ao gás natural consumido pelas caldeiras o seu valor anual é de 1 317 240 kWh. A simulação dinâmica do edifício permitiu concluir que este apresenta um IEE de 1 269,9 kWh/m2.ano. O rácio de classe energética (RIEE) é de 1,24 o que significa que o edifício pertence à classe energética C. As medidas estudadas para a melhoria da eficiência energética, nomeadamente integração energética com uma central de ciclo combinado, aplicação de cobertura isotérmica nas piscinas e substituição do telhado na zona da nave, mostraram-se viáveis. O estudo da possibilidade da realização de uma integração energética permitiu concluir que a poupança anual é de 9 374 € e o investimento é recuperado em menos de 1,5 anos. Relativamente à aplicação de cobertura isotérmica o investimento é de 14 000 € e é recuperado em 2 anos. A substituição do telhado na zona da nave tem um investimento de 20 500 € e a recuperação realiza-se num período de 3,5 anos.

Estimation of infection rate in epidemic models with multiple populations

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Matemática e Aplicações Especialização em Actuariado, Estatística e Investigação Operacional

Heart rate responses to a muscarinic agonist in rats with experimentally induced acute and subacute chagasic myocarditis

We administered arecoline to rats, with experimentally induced chagasic myocarditis, in order to study the sinus node sensitivity to a muscarinic agonist. Sixteen month old rats were inoculated with 200,000 T. cruzi parasites ("Y" strain). Between days 18 and 21 (acute stage), 8 infected rats and 8 age-matched controls received intravenous arecoline as a bolus injection at the following doses: 5.0, 10.0, 20.0, 40.0, and 80.0 mug/kg. Heart rate was recorded before, during and after each dose of arecoline. The remaining 8 infected animals and 8 controls were subjected to the same experimental procedure during the subacute stage, i.e., days 60 to 70 after inoculation. The baseline heart rate, of the animals studied during the acute stage (349 ± 68 bpm, mean ± SD), was higher than that of the controls (250 ± 50 bpm, p < 0.005). The heart rate changes were expressed as percentage changes over baseline values. A dose-response curve was constructed for each group of animals. Log scales were used to plot the systematically doubled doses of arecoline and the induced-heart rate changes. The slope of the regression line for the acutely infected animals (r = - 0.99, b =1.78) was not different from that for the control animals (r = - 0.97, b = 1.61). The infected animals studied during the subacute stage (r = - 0.99, b = 1.81) were also not different from the age-matched controls (r = - 0.99, b = 1.26, NS). Consequently, our results show no pharmacological evidence of postjunctional hypersensitivity to the muscarinic agonist arecoline. Therefore, these results indirectly suggest that the postganglionic parasympathetic innervation, of the sinus node of rats with autopsy proved chagasic myocarditis, is not irreversibly damaged by Trypanosoma cruzi.

The association between serum potassium at hospital admission and the case-fatality rate of leptospirosis in men

Severe leptospirosis affects predominantly males and presents a high susceptibility to hypokalemic acute renal failure. As hypokalemia and hyperkalemia induce severe complications, it is important to evaluate if the initial serum potassium is an independent risk factor for death in leptospirosis. The medical records of 1016 patients hospitalized with the diagnosis of leptospirosis were reviewed. The analysis was restricted to 442, according to the following criteria: male, 18 years or older, information about death or hospital discharge and recorded values of serum potassium, serum creatinine and duration of symptoms at admission. Potassium values lower than 3.5 mEq/L (hypoK), 3.5-5 mEq/L (normoK) and above 5 mEq/L (hyperK) were detected in 180, 245 and 17 patients, respectively. The death rate increased with serum potassium: 11.1% in the hypoK, 14.7% in the normoK and 47.1% in the hyperK group (p = 0.002). In a logistic regression model (normoK as referent), including age, creatinine and duration of symptoms, hypoK was not associated with increased death rate (odds ratio (OR) = 0.80; p > 0.1). On the other hand, hyperK showed a significant association with increased risk of death (OR = 3.95, p = 0.021). In conclusion, in this sample of men with leptospirosis initial serum potassium was positively and independently correlated with the risk of in-hospital death.

Use of selective medium for Burkholderia cepacia isolation in respiratory samples from cystic fibrosis patients

Burkholderia cepacia colonizes cystic fibrosis (CF) patients. We evaluated the impact of the use of a selective medium in the rate of B. cepacia recovery from respiratory samples of CF patients. During a 6-month period, respiratory samples were collected from 106 CF patients and cultivated on selective media including a B. cepacia selective medium. Confirmation of the identity of B. cepacia isolates was carried out by species specific PCR and determination of genomovar status performed by a sequential PCR approach. Results of B. cepacia isolation during this period were compared to the preceding two years, when the sample processing was identical except for the lack of the B. cepacia selective medium. B. cepacia was isolated in 11/257 (4.2%) of the samples using the selective medium, in contrast with the preceding two years, when it was isolated in 6/1029 samples (0.58%), p < 0.0001. Identity of all 11 isolates was confirmed by PCR and genomovar determination was accomplished in all but one isolate. These results suggest that the use of a selective medium increases recovery rate of B. cepacia from respiratory samples.

Comparison between immunomagnetic separation, coupled with immunofluorescence, and the techniques of Faust et al. and of Lutz for the diagnosis of Giardia lamblia cysts in human feces

In the present study, the performance of Immunomagnetic Separation technique, coupled with Immunofluorescence (IMS-IFA), was compared with the FAUST et al. and Lutz parasitological techniques for the detection of Giardia lamblia cysts in human feces. One hundred and twenty-seven samples were evaluated by the three techniques at the same time showing a rate of cyst detection of 27.5% by IMS-IFA and 15.7% by both Faust et al. and Lutz techniques. Data analysis showed a higher sensitivity of IMS-IFA for the detection of G. lamblia cysts in comparison with the techniques of FAUST et al. and Lutz. The use of this methodology as a routine procedure enables the processing of many samples simultaneously, in order to increase recovery rate of G. lamblia cysts and reduce the time of sample storage.