Atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons in the urban environment: Occurrence, toxicity and source apportionment

Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) represent a major class of toxic pollutants because of their carcinogenic and mutagenic characteristics. People living in urban areas are regularly exposed to PAHs because of abundance of their emission sources. Within this context, this study aimed to: (i) identify and quantify the levels of ambient PAHs in an urban environment; (ii) evaluate their toxicity; and (iii) identify their sources as well as the contribution of specific sources to measured concentrations. Sixteen PAHs were identified and quantified in air samples collected from Brisbane. Principal Component Analysis – Absolute Principal Component Scores (PCA- APCS) was used in order to conduct source apportionment of the measured PAHs. Vehicular emissions, natural gas combustion, petrol emissions and evaporative/unburned fuel were the sources identified; contributing 56%, 21%, 15% and 8% of the total PAHs emissions, respectively, all of which need to be considered for any pollution control measures implemented in urban areas.

Maatilatalous ja sen vaikutus vesistöjen kuormittajana Lounais-Suomessa

Agricultute as a contributor to water pollution in Southwestern Finland.

Soft classification based Sub-pixel allocation model

Land cover (LC) refers to what is actually present on the ground and provide insights into the underlying solution for improving the conditions of many issues, from water pollution to sustainable economic development. One of the greatest challenges of modeling LC changes using remotely sensed (RS) data is of scale-resolution mismatch: that the spatial resolution of detail is less than what is required, and that this sub-pixel level heterogeneity is important but not readily knowable. However, many pixels consist of a mixture of multiple classes. The solution to mixed pixel problem typically centers on soft classification techniques that are used to estimate the proportion of a certain class within each pixel. However, the spatial distribution of these class components within the pixel remains unknown. This study investigates Orthogonal Subspace Projection - an unmixing technique and uses pixel-swapping algorithm for predicting the spatial distribution of LC at sub-pixel resolution. Both the algorithms are applied on many simulated and actual satellite images for validation. The accuracy on the simulated images is ~100%, while IRS LISS-III and MODIS data show accuracy of 76.6% and 73.02% respectively. This demonstrates the relevance of these techniques for applications such as urban-nonurban, forest-nonforest classification studies etc.

Multicomponent Assembly of Fluorescent-Tag Functionalized Ligands in Metal-Organic Frameworks for Sensing Explosives

Detection of trace amounts of explosive materials is significantly important for security concerns and pollution control. Four multicomponent metal organic frameworks (MOFs-12, 13, 23, and 123) have been synthesized by employing ligands embedded with fluorescent tags. The multicomponent assembly of the ligands was utilized to acquire a diverse electronic behavior of the MOFs and the fluorescent tags were strategically chosen to enhance the electron density in the MOFs. The phase purity of the MOFs was established by PXRD, NMR spectroscopy, and finally by singlecrystal XRD. Single-crystal structures of the MOFs-12 and 13 showed the formation of three-dimensional porous networks with the aromatic tags projecting inwardly into the pores. These electron-rich MOFs were utilized for detection of ex- plosive nitroaromatic compounds (NACs) through fluorescence quenching with high selectivity and sensitivity. The rate of fluorescence quenching for all the MOFs follows the order of electron deficiency of the NACs. We also showed the detection of picric acid (PA) by luminescent MOFs is not always reliable and can be misleading. This attracts our attention to explore these MOFs for sensing picryl chloride (PC), which is as explosive as picric acid and used widely to prepare more stable explosives like 2,4,6-trinitroaniline from PA. Moreover, the recyclability and sensitivity studies indicated that these MOFs can be reused several times with parts per billion (ppb) levels of sensitivity towards PC and 2,4,6-trinitrotoluene (TNT).

Stewards of our natural resources

Describes the routine activities that make up the work day of the University's Natural Resources Institute. Hours at the microscope, data recording, analysis, and publications. Responsible for a broad program of research and conservation education. Its main concern is with fresh and salt water fisheries, seafood processing and marketing, estuarine studies, game animals, forestry, and water pollution problems. (PDF contains 4 pages.)

Strategies for transfer of aquaculture technology to small-scale fish farmers in Nigeria

There is increasing awareness of aquaculture in Nigeria today for a number of reasons namely: water pollution, declining catch and the awareness of the attractiveness of aquaculture as an investment area and a pivotal point for national development. The development of aquaculture in Nigeria, requires the building up of institutions at the grassroot level and the formulation of policies and programmes for the small fishfarmer. This of course would be backed up by a sound technology generation, verification and packaging, dissemination and use programme

Study on the biomass yield of Duckweed (Lemna minor) (L.) in hydroponic cultures containing different concentrations of aquaeous extract of chicken manure

The biomass yields of duck week (Lemna minor(L) was monitored in hydroponic media prepared by variously extracting 0.50, 1.00 and 2.00g of dried chicken manure per liter of city water (tap water) supply. The culture media consisting of aqueous extract of the various manure treatments were made up to 12 liters in all cases with tap water as control. Plastic baths of 25 liters capacity with 0.71 super(m2) surface area were used as culture facility. Each bath was stocked at a density of 30g super(m-2) with fresh weed samples (i.e 21.30g/bath). Maximum yields were obtained at all treatment levels and control on day 3 and based on the highest yield of 0.37gm super(-2)d super(-1) (dry matter) obtained at 1.00gL manure treatment which was however not significantly higher (P>0.05) than the 0.36gm super(-2)d super(-1) (dry matter) at 0.05gl super(-1) media manure content, an average manure level of 0.75l super(-1) was selected and used to determine the operational plant density. Thus fresh weights of 30 to 300gm super(-2) was grown in triplicate at 30g intervals for a period of 3 days. A regression equation of Y=2.6720+0.0021x with a corresponding maximum density or operational plant density of 266gm super(-2) and yield of 0.98gm super(-2), d super(-1) (dry matter) were obtained. Further growth trials were carried out at the operational density and manure levels of 0.50, 0.75, 1.00, 1.25, 1.50, 1.75 and 2.00gl super(-1) media manure concentration giving a significantly higher yield (P<0.05) of 17gm super(-2), d super(-1) (dry matter). This yield was however doubled to between 2.21 and 2.24gm super(-2) d super(-1) (equivalent to 7.96 to 8.06mt.ha-1, Yr-1 dry matter on extrapolation) if 25% and 75% respectively of the total weed cover were harvested daily within the experimental period. The role of some dissolved plant nutrients (DPN) were also discussed

Resource utilization practices and sustainable development at the Lake Chad basin

The paper examines the resource utilization practices of the Lake Chad in view of the need for sustainable development of the natural resources of the area, which are being recklessly exploited. The issues of obnoxious fishing practices, inappropriate agricultural practices, indiscriminate grazing, reckless fuel-wood harvesting, water pollution etc were discussed. There are clear indications that the current resources utilization practices are pushing the natural resources of the area beyond the limit of their regenerative capacity. This is traceable to institutional weakness and inadequate management strategies at the Lake Chad basin. Suggestions were made towards witnessing a change of attitude to resource use, exploitation and management strategies

A review of current biological and recent environmental research on Lake Baikal from a British perspective

In 1990, "BICER" or the Baikal International Centre for Ecological Research was created to foster collaborative research on Lake Baikal. The British effort in BICER was initiated and is administered by the Royal Society, London. Much of the on-going research effort is now focussed on environmental change, as there is increasing concern about recent changes in the lake's unique ecosystem that could be linked with the effects of water pollution from catchment effluents. Monitoring studies of the phytoplankton in Lake Baikal's southern basin indicate that several species have increased in abundance since the mid-70's. Diatoms in Lake Baikal sediments are also being studied.

Measurement of polycyclic aromatic hydrocarbons in ambient air by fluorescence spectroscopic techniques

250 p. + anexos

Degradação de corante por partículas de ferro zero suportadas em sílica

A água é um bem essencial a todos os seres vivos. Porém, o homem não tem dado o valor e atenção necessários para a preservação dessa riqueza. Por mais que o ser humano não faça a água desaparecer do planeta, ele tem contribuído e muito para o decréscimo de sua qualidade. Dentre as várias atividades antropogênicas, que tem contribuído para a poluição das águas, destaca-se a atividade industrial. A indústria têxtil, por exemplo, libera enormes volumes de dejetos, destacando-se os corantes, além deles prejudicarem a ocorrência de fotossíntese, apresentam elevada toxicidade ao meio marinho. Com isso, este trabalho visa estudar a degradação do corante Alaranjado de Metila via catálise heterogênea. Neste estudo, foram realizadas a preparação e a caracterização de partículas metálicas estabilizadas em sílica, sendo essas partículas com diferentes teores de ferro (50 %wt, 25 %wt e 5 %wt) aderido ao suporte. Após o preparo dos catalisadores realizou-se o estudo de sua eficiência frente a diferentes parâmetros como: quantidade de catalisador, temperatura e pH. Por meio dos testes realizados foi possível observar que a quantidade do catalisador influência a reação de redução do corante Alaranjado de Metila. Porém, quando se atinge o ponto de saturação, mesmo que se adicione mais catalisador não é possível aumentar a degradação. Através da variação da temperatura, observou-se que quanto maior a temperatura maior a degradação do corante. Isso pode ser explicado devido o aumento do número de colisões entre os sítios ativos do catalisador e as moléculas do corante. E por meio da variação de pH, concluiu-se que pHs ácidos permitem que a reação de redução do corante ocorra mais rápido e pHs elevados tornam a reação de degradação do corante mais lenta, porém ainda assim ocorrem de forma satisfatória. O catalisador pôde ser reutilizado por até 3 vezes, sem nenhum tratamento prévio. Os catalisadores a 50 %wt, assim como, a 25 %wt foram capazes de degradar o corante de forma eficiente, porém o catalisador a 5 %wt não se mostrou ser eficaz. Foram realizados testes sob radiação microondas e a reação de redução ocorreu de forma muito eficaz, apresentando 100% de degradação em apenas 2 minutos. Além disso, realizou-se o estudo cinético, onde segundo dados experimentais, as reações foram classificadas como sendo de primeira ordem

Problemas direto e inverso de processos de separação em leito móvel simulado mediante mecanismos cinéticos de adsorção

Diversas aplicações industriais relevantes envolvem os processos de adsorção, citando como exemplos a purificação de produtos, separação de substâncias, controle de poluição e umidade entre outros. O interesse crescente pelos processos de purificação de biomoléculas deve-se principalmente ao desenvolvimento da biotecnologia e à demanda das indústrias farmacêutica e química por produtos com alto grau de pureza. O leito móvel simulado (LMS) é um processo cromatográfico contínuo que tem sido aplicado para simular o movimento do leito de adsorvente, de forma contracorrente ao movimento do líquido, através da troca periódica das posições das correntes de entrada e saída, sendo operado de forma contínua, sem prejuízo da pureza das correntes de saída. Esta consiste no extrato, rico no componente mais fortemente adsorvido, e no rafinado, rico no componente mais fracamente adsorvido, sendo o processo particularmente adequado a separações binárias. O objetivo desta tese é estudar e avaliar diferentes abordagens utilizando métodos estocásticos de otimização para o problema inverso dos fenômenos envolvidos no processo de separação em LMS. Foram utilizados modelos discretos com diferentes abordagens de transferência de massa, com a vantagem da utilização de um grande número de pratos teóricos em uma coluna de comprimento moderado, neste processo a separação cresce à medida que os solutos fluem através do leito, isto é, ao maior número de vezes que as moléculas interagem entre a fase móvel e a fase estacionária alcançando assim o equilíbrio. A modelagem e a simulação verificadas nestas abordagens permitiram a avaliação e a identificação das principais características de uma unidade de separação do LMS. A aplicação em estudo refere-se à simulação de processos de separação do Baclofen e da Cetamina. Estes compostos foram escolhidos por estarem bem caracterizados na literatura, estando disponíveis em estudos de cinética e de equilíbrio de adsorção nos resultados experimentais. De posse de resultados experimentais avaliou-se o comportamento do problema direto e inverso de uma unidade de separação LMS visando comparar os resultados obtidos com os experimentais, sempre se baseando em critérios de eficiência de separação entre as fases móvel e estacionária. Os métodos estudados foram o GA (Genetic Algorithm) e o PCA (Particle Collision Algorithm) e também foi feita uma hibridização entre o GA e o PCA. Como resultado desta tese analisouse e comparou-se os métodos de otimização em diferentes aspectos relacionados com o mecanismo cinético de transferência de massa por adsorção e dessorção entre as fases sólidas do adsorvente.

Substratos para uso em telhados verdes: Avaliação da retenção hídrica e qualidade da água de escoamento.

Telhados verdes são uma alternativa interessante para mitigar o risco de enchentes dada a enorme área de telhados não utilizada das superfícies impermeáveis nas áreas urbanas. Graças a sua capacidade de armazenagem de água, os telhados verdes podem reduzir significativamente o pico de escoamento dos eventos de maior pluviosidade. Investigações sobre a composição de substratos baseados em materiais locais e projetos adequados para regiões climáticas tropicais são menos frequentes. Vegetação e substrato são elementos de um telhado verde que precisam ser adaptados para cada microclima e não universalizados. O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de diferentes composições de substratos baseados em solo local, biomassa de coco, condicionador de solo e componentes comerciais, com a finalidade de maximizar a capacidade de retenção da água de chuva e diminuir necessidades de manutenção. Um pré-ensaio de colunas avaliou a capacidade de retenção hídrica e a relação peso seco x peso úmido de 15 composições de substrato. As composições com melhores resultados constituíram os substratos S1(15% solo + 55% coco + 30%componentes comerciais), S2 (30% solo + 40% coco + 30%componentes comerciais) e S3 (60% solo + 10% coco + 30%componentes comerciais). A caracterização físico-química dos substratos, solo e fibra de coco foi realizada. Em seguida um teste de colunas avaliou a capacidade de retenção hídrica dos substratos sob duas condições de precipitação: uma leve (8,77 mm/h); e outra mais forte (42,0 mm/h). Os resultados apontaram que os substratos S2 e S3 apresentaram melhores resultados de retenção para ambas as intensidades de precipitação. Observou-se que S1, que apresentou melhor capacidade de retenção no pré-ensaio, teve desempenho inferior aos demais o que pode ser atribuído à maior concentração de fibra de coco na sua composição e o consequente surgimento de caminhos preferenciais ao longo do perfil da coluna, por onde a água escoou mais rapidamente. Em eventos de precipitação mais leve, os substratos reteram de 60 a 100% do total aplicado. Quando se aplicou uma intensidade de precipitação mais forte, a faixa de retenção ficou entre 40% e 59%. No entanto, as variáveis analisadas para avaliar a qualidade da água de escoamento dos substratos (pH, CE, P, NO3, NH4, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Zn, Cr, Co, Ni) ficaram acima dos valores comumente encontrados na literatura, indicando que as composições aqui adotadas para os substratos podem implicar em uma fonte de poluição hídrica. Os substratos para uso em telhados verdes apresentados neste estudo atenderam seu objetivo quanto à retenção hídrica, mas a qualidade da água percolada torna seu uso inviável até o momento. Verificou-se a necessidade de estudar mais profundamente a qualidade da água lixiviada por cada componente dos substratos, individualmente, a fim de identificar as fontes dos elementos que presentes em concentrações elevadas tornam-se poluentes. Pode ser considerada a remoção de algum (s) dos componentes presentes na composição para se atingir um nível satisfatório de qualidade da água de escoamento.

Riscos Ambientais Associados ao Transporte de Produtos Perigosos na Área de Influência da ETA Guandu.

No Estado do Rio de Janeiro, a atividade de transporte rodoviário de produtos perigosos foi responsável por aproximadamente 40% dos atendimentos a emergências realizados pela FEEMA (hoje INEA) nos últimos anos. Dentre as diversas rotas de tráfego desses produtos, destaca-se a rodovia Presidente Dutra que percorre as imediações dos rios Paraíba do Sul e Guandu, e seus principais afluentes. A exposição a riscos ambientais da ETA Guandu é, portanto, bastante alta, pois compreende a Bacia do rio Paraíba do Sul, a montante da transposição, bem como a Bacia do rio Guandu, a montante do ponto de captação da Cedae (área de influência da ETA Guandu). Este trabalho identifica riscos de acidentes ambientais associados ao transporte terrestre de produtos perigosos em parte da área territorial de influência da ETA Guandu, buscando fornecer subsídios para a elaboração de um plano de contingência das Bacias dos rios Paraíba do sul e Guandu. A ETA Guandu, que abastece cerca de 9 milhões de habitantes da RMRJ, capta águas do rio Guandu que, por sua vez, depende principalmente das águas transpostas do rio Paraíba do Sul e do rio Piraí, situados em outra bacia hidrográfica. Além de um mapeamento de pontos de alta e média gravidade das principais rodovias e ferrovias na área de influência da ETA Guandu, a principal contribuição deste estudo foi a identificação de vários trechos de alto risco de acidentes ambientais ao longo da rodovia Presidente Dutra, em território fluminense, que podem efetivamente comprometer a qualidade das águas dos rios Paraíba do Sul e Guandu.

Qualidade das águas fluviais: estudo de caso da bacia hidrográfica de Jacarepaguá - RJ.

O processo de ocupação urbana da Baixada de Jacarepaguá a partir da década de 1970, promoveu inúmeros impactos ambientais que afetaram, de forma não uniforme, os diferentes grupos sociais, que habitam a região, e afetaram principalmente o meio ambiente, mais especificamente os recursos hídricos. A rápida e intensa ocupação urbana da região, impulsionada pela produção imobiliária, gerou inúmeros problemas ambientais, principalmente devido à precariedade nos serviços de saneamento. Diversos impactos se processam atualmente na rede de drenagem da Baixada de Jacarepaguá, os quais comprometem negativamente a qualidade de vida população que vive na região, assim como, do meio ambiente. Neste trabalho é avaliada a qualidade da água dos principais cursos dágua da bacia hidrográfica de Jacarepaguá, caracterizando o estado atual de degradação dos recursos hídricos da região a partir da análise dos dados referentes aos parâmetros de qualidade das águas, obtidos junto ao órgão ambiental estadual, no período compreendido entre os anos de 2003 e 2008. As variáveis estatísticas dos parâmetros foram determinadas, os resultados foram apresentados através dos gráficos boxplot e sua discussão foi realizada em consoante com a Resolução CONAMA 357/2005. Os cursos dágua da bacia de Jacarepaguá, em destaque aqueles avaliados neste trabalho expressam a degradação pela qual vem sofrendo em virtude das intervenções antrópicas que se projetam na bacia hidrográfica. Nota-se a partir, dos resultados para os parâmetros de qualidade de água avaliados que a poluição nos cursos dágua da baixada de Jacarepaguá que, possivelmente o principal aspecto da poluição hídrica é devido ao despejo de esgotos domésticos nos cursos dágua sem tratamento adequado.