Water quality issues in rivers, lakes and reservoirs in Asian countries: an approach to the problems and the methodologies

Water covers over 70% of the Earth's surface, and is vital for all known forms of life. But only 3% of the Earth's water is fresh water, and less than 0.3% of all freshwater is in rivers, lakes, reservoirs and the atmosphere. However, rivers and lakes are an important part of fresh surface water, amounting to about 89%. In this Master Thesis dissertation, the focus is on three types of water bodies – rivers, lakes and reservoirs, and their water quality issues in Asian countries. The surface water quality in a region is largely determined both by the natural processes such as climate or geographic conditions, and the anthropogenic influences such as industrial and agricultural activities or land use conversion. The quality of the water can be affected by pollutants discharge from a specific point through a sewer pipe and also by extensive drainage from agriculture/urban areas and within basin. Hence, water pollutant sources can be divided into two categories: Point source pollution and Non-point source (NPS) pollution. Seasonal variations in precipitation and surface run-off have a strong effect on river discharge and the concentration of pollutants in water bodies. For example, in the rainy season, heavy and persistent rain wash off the ground, the runoff flow increases and may contain various kinds of pollutants and, eventually, enters the water bodies. In some cases, especially in confined water bodies, the quality may be positive related with rainfall in the wet season, because this confined type of fresh water systems allows high dilution of pollutants, decreasing their possible impacts. During the dry season, the quality of water is largely related to industrialization and urbanization pollution. The aim of this study is to identify the most common water quality problems in Asian countries and to enumerate and analyze the methodologies used for assessment of water quality conditions of both rivers and confined water bodies (lakes and reservoirs). Based on the evaluation of a sample of 57 papers, dated between 2000 and 2012, it was found that over the past decade, the water quality of rivers, lakes, and reservoirs in developing countries is being degraded. Water pollution and destruction of aquatic ecosystems have caused massive damage to the functions and integrity of water resources. The most widespread NPS in Asian countries and those which have the greatest spatial impacts are urban runoff and agriculture. Locally, mine waste runoff and rice paddy are serious NPS problems. The most relevant point pollution sources are the effluents from factories, sewage treatment plant, and public or household facilities. It was found that the most used methodology was unquestionably the monitoring activity, used in 49 of analyzed studies, accounting for 86%. Sometimes, data from historical databases were used as well. It can be seen that taking samples from the water body and then carry on laboratory work (chemical analyses) is important because it can give an understanding of the water quality. 6 papers (11%) used a method that combined monitoring data and modeling. 6 papers (11%) just applied a model to estimate the quality of water. Modeling is a useful resource when there is limited budget since some models are of free download and use. In particular, several of used models come from the U.S.A, but they have their own purposes and features, meaning that a careful application of the models to other countries and a critical discussion of the results are crucial. 5 papers (9%) focus on a method combining monitoring data and statistical analysis. When there is a huge data matrix, the researchers need an efficient way of interpretation of the information which is provided by statistics. 3 papers (5%) used a method combining monitoring data, statistical analysis and modeling. These different methods are all valuable to evaluate the water quality. It was also found that the evaluation of water quality was made as well by using other types of sampling different than water itself, and they also provide useful information to understand the condition of the water body. These additional monitoring activities are: Air sampling, sediment sampling, phytoplankton sampling and aquatic animal tissues sampling. Despite considerable progress in developing and applying control regulations to point and NPS pollution, the pollution status of rivers, lakes, and reservoirs in Asian countries is not improving. In fact, this reflects the slow pace of investment in new infrastructure for pollution control and growing population pressures. Water laws or regulations and public involvement in enforcement can play a constructive and indispensable role in environmental protection. In the near future, in order to protect water from further contamination, rapid action is highly needed to control the various kinds of effluents in one region. Environmental remediation and treatment of industrial effluent and municipal wastewaters is essential. It is also important to prevent the direct input of agricultural and mine site runoff. Finally, stricter environmental regulation for water quality is required to support protection and management strategies. It would have been possible to get further information based in the 57 sample of papers. For instance, it would have been interesting to compare the level of concentrations of some pollutants in the diferente Asian countries. However the limit of three months duration for this study prevented further work to take place. In spite of this, the study objectives were achieved: the work provided an overview of the most relevant water quality problems in rivers, lakes and reservoirs in Asian countries, and also listed and analyzed the most common methodologies.

Hepatites B e C em usuários de drogas injetáveis vivendo com HIV em São Paulo, Brasil

OBJETIVO: Descrever o perfil de usuários de drogas injetáveis vivendo com HIV/Aids e estimar a prevalência de hepatites B e C nesse grupo. MÉTODOS: Estudo transversal realizado com 205 pessoas vivendo com HIV/Aids, usuários de drogas injetáveis em acompanhamento em três unidades de atendimento da rede pública do Município de São Paulo, em 2003. Foi selecionada amostra não-probabilística, obtida de forma consecutiva e voluntária, nos dias em que compareciam para consulta nas unidades de atendimento. Por meio de entrevistas, foram levantados dados pessoais e informações sobre comportamento sexual, uso de drogas e conhecimento de hepatites. Foram realizados testes para detecção da infecção pelos vírus das hepatites B e C. RESULTADOS: Dos entrevistados, 81% eram homens e 19% mulheres, com idade média de 39 anos (dp=6,1) e seis anos de educação formal (dp=2,0). Não havia diferença em relação ao estado marital entre os sexos, 48% eram solteiros, 42% casados e 8% divorciados. A idade média do primeiro uso de tabaco, álcool e drogas ilícitas foi 13, 15 e 18 anos, respectivamente. Prevalências de hepatites B e C foram, respectivamente, de 55% (IC 95%: 49;63) e 83% (IC 95%: 78;88). Antes de usar droga injetável pela primeira vez, 80% dos respondentes não tinham ouvido falar de hepatites B e C. CONCLUSÕES: A alta prevalência de hepatites B e C e o baixo nível de conhecimento sobre a doença justificam a inclusão de esclarecimentos sobre as infecções hepáticas e de vacinação contra hepatite B nas estratégias de redução de danos pelo HIV.

Análise das implicações para a saúde humana do uso das nanotecnologias

As nanotecnologias representam um importante potencial para a promoção da qualidade de vida e da competitividade industrial na Europa. Um material com nanodimensões tem uma relação superfície/volume que vai alterar as suas propriedades físicas, químicas, ópticas e magnéticas do material e fazer com que este reaja de maneira diferente e de uma forma desconhecida com os organismos e o ambiente. As nanopartículas são capazes de entrar facilmente no organismo através da pele, pulmões e capazes de originar efeitos no ambiente a nível de água, solo e ar. A nível de saúde muitos dos estudos são projectados como uma analogia à exposição humana ao quartzo, e ao amianto, e também no que concerne à poluição do ar e aplicações médicas (fármacos) com nanopartículas. Relativamente ao ambiente, existem ainda poucos estudos, mas ainda assim, surgem certas evidências que relatam, que dependendo das características e tipos de interacção dos nanomateriais com ecossistemas poderá ocorrer entre outros, retenção dos mesmos no ambiente. A investigação é ainda diminuta, fornecendo poucas evidências, no entanto, existem factos e resultados indicadores de que os efeitos na saúde e ambiente poderão ser prejudicais. A prevenção da doença e do ambiente deverão ser salvaguardadas e serem objecto de intervenções prioritárias. O conhecimento das relações existentes entre nanopartículas emitidas para o ar e a saúde humana, em diferentes condições ambientais, é de importância primordial para melhorar as estimativas de exposição, assim como para o desenvolvimento de estratégias eficientes de controlo para reduzir a exposição humana, os riscos sobre a saúde, e, também para estabelecer, avaliar e melhorar os regulamentos e a legislação relativa à qualidade do ar, emissões e a utilização de nanomateriais em produtos de consumo corrente.

Assessment of genotoxicity in oral epithelial cells of health professionals occupationally exposed to ionizing radiations

Dissertação de Mestrado em Ambiente, Saúde e Segurança.

Fatores associados à atividade física na população portuguesa

OBJETIVO: Avaliar como as características demográficas, sociais e comportamentais se associam a diferentes tipos de atividade física. MÉTODOS: Avaliaram-se 37.692 indivíduos de amostra representativa da população portuguesa, no âmbito do Inquérito Nacional de Saúde, 1998-99. A maioria era constituída por mulheres (53,1%) e idade 20 anos. A avaliação da atividade física diária foi baseada em questionário e classificada como: total, de lazer e exercício. Cada tipo foi dicotomizado em baixa intensidade (atividades leves/moderadas) e alta intensidade (atividades pesadas/muito pesadas). Calcularam-se odds ratios (OR) e respectivos intervalos de confiança de 95% por regressão logística não condicional. RESULTADOS: Em ambos os sexos, verificou-se associação inversa significativa entre idade e diferentes tipos de atividade física, e entre a obesidade e a atividade de lazer e exercício. A escolaridade (<4; 5-11; 12 anos) associou-se positivamente com a atividade física de lazer (OR 1; 1,58; 2,39 nas mulheres e OR 1; 1,44; 2,08 nos homens) e com o exercício (OR 1; 3,50; 9,77 nas mulheres e OR 1; 3,42; 7,61 nos homens) e de forma inversa com a AF total (OR 1; 0,65; 0,20 nas mulheres e 1; 0,47; 0,09 nos homens). Independentemente da idade, os solteiros eram frequentemente mais ativos. A atividade de lazer associou-se negativamente ao consumo de bebidas alcoólicas para ambos os sexos e nos homens, ao consumo de tabaco. CONCLUSÕES: Os jovens, normoponderais, solteiros, não-bebedores e os homens não-fumadores apresentaram maior probabilidade de serem fisicamente ativos. Em ambos os sexos, observou-se um efeito diferencial da escolaridade segundo os tipos de atividade física.

Atenção aos tabagistas pela capacitação de profissionais da rede pública

O estudo avaliou desdobramentos de um treinamento para abordagem de tabagistas para 40 profissionais da rede pública, de novembro de 2004 a março de 2007. Os profissionais realizaram abordagem mínima individual (3.419 tabagistas) e grupal (982). Dos pacientes fumantes que participaram dessas atividades, 9,2% conseguiram parar de fumar. As dificuldades relatadas pelos profissionais foram baixa adesão dos pacientes (11%), falta de medicação (38%) e de apoio/estrutura da unidade (29%). O treinamento aumentou a população abordada pelas unidades de saúde nas estratégias de prevenção do tabagismo.

Estudo comparativo de condutas de saúde entre universitários no início e no final do curso

OBJETIVO: Analisar as diferenças nas condutas de saúde de estudantes da área de saúde de universidades públicas no início e no final do curso. MÉTODOS: Estudo realizado com amostra estratificada por curso e por universidade, de 735 estudantes de ciências da saúde de universidades públicas do estado de Pernambuco, em 2006. Os dados foram coletados com a aplicação do questionário National College Health Risk Behavior Survey, validado previamente para utilização com estudantes universitários. Para análise de associação foi utilizado o teste qui-quadrado ou exato de Fisher. Os resultados foram considerados significantes para p<0,05. RESULTADOS: A maioria dos estudantes era do gênero feminino (69,5%). Um menor percentual de estudantes ao final da graduação informou morar com os pais ou responsáveis. As condutas de violência, relacionadas ao peso e à atividade física não apresentaram diferenças significativas, assim como a maioria das condutas de segurança no trânsito e de alimentação. O consumo de álcool (68,8% vs 83,3%), tabaco (40,7% vs 52,5%) e inalantes (10,2% vs 21,9%) e a prática de relação sexual (62,5% vs 85,0%) foram mais freqüentes entre estudantes do final do curso, com diferenças estatisticamente significativas. CONCLUSÕES: Em geral, as condutas de saúde não diferiram significativamente entre os estudantes do início e os do final do curso de graduação na área de saúde.

Análise e optimização dos consumos de utilidades (vapor e energia eléctrica) na Petibol – Embalagens de Plásticos, S.A.

Mestrado em Engenharia Química. Ramo optimização energética na indústria química.

Qualidade do ar e transtornos respiratórios agudos em crianças

OBJETIVO: Avaliar a relação entre poluição do ar e efeitos respiratórios agudos em crianças. MÉTODOS: Foi realizado um estudo ecológico de séries temporais em três unidades públicas de saúde do bairro de Jacarepaguá, município do Rio de Janeiro, entre abril de 2002 e março de 2003. Foram analisados dados diários de PM10, SO2, NO2, CO e O3, e como variáveis de desfecho 45.595 atendimentos pediátricos de emergência por sintomas respiratórios ou específicos por transtornos nas vias aéreas superiores e nas vias aéreas inferiores. Foram incluídas no modelo para controle de confundimento as variáveis referentes à tendência temporal, sazonalidade, temperatura, umidade relativa do ar, precipitação de chuva, infecções respiratórias e os efeitos do calendário (como feriados e finais de semana). Foi empregada a regressão de Poisson via modelos aditivos generalizados para estimar os efeitos dos poluentes e dos fatores de confusão. RESULTADOS: Somente o O3 apresentou resultado positivo e estatisticamente significativo, tanto com todos os atendimentos de emergência por queixas respiratórias como com os atendimentos motivados por sintomas nas vias aéreas inferiores. O efeito foi no mesmo dia da exposição (lag 0). Associação significativa e de sentido inverso ocorreu com o CO e os atendimentos pediátricos por queixas respiratórias. Não se observou resultado significativo com os demais poluentes atmosféricos. CONCLUSÕES: Foram encontradas associações entre indicadores de poluição atmosférica e o número de atendimentos pediátricos de emergência por motivos respiratórios em Jacarepaguá, apesar de os níveis de todos os poluentes monitorados permanecessem abaixo dos limites recomendados durante todo o período de estudos.

Levantamento ambiental de uma indústria conserveira nos Açores

Dissertação de Mestrado em Ambiente, Saúde e Segurança.

Avaliação de desempenho ambiental da Câmara Municipal da Ribeira Grande (São Miguel, Açores) : água e resíduos

Dissertação de Mestrado em Ambiente, Saúde e Segurança.

A empresa e a questão ambiental

A atenção e cuidado para os recursos disponíveis na natureza ou a produção de produtos e resíduos que eventualmente venham a afectar o meio ambiente são variáveis com crescente importância no planeamento estratégico das empresas. Existe um movimento progressivo de consciencialização, inclusive nas empresas, visando um desenvolvimento económico sustentável que permita a prosperidade do património das empresas sem agressão ao meio ambiente natural, sendo o grande desafio a compatibilização do crescimento económico com a preservação da natureza. Os efeitos da interacção da empresa com o meio ambiente são identificáveis através de investimentos realizados em múltiplas tecnologias integradas no processo produtivo: o montante de obrigações assumidas pela empresa para recuperação de áreas degradadas ou águas contaminadas; as provisões ou reservas para ocorrer a perdas patrimoniais provocados por adversidades de natureza ambiental; e, finalmente, os custos e despesas para contenção dos níveis de poluição. Defende-se que no Balanço Patrimonial das empresas se incluam nos seus activos as aplicações de recursos que apresentem como objectivo a protecção e a recuperação ambiental, assim como todos os investimentos realizáveis como forma de prevenção aos efeitos poluentes.

Management of agricultural waste on a sample of farms on the island of São Miguel (Açores)

Dissertação de Mestrado em Ambiente, Saúde e Segurança.

Remediação de solos contaminados com produtos farmacêuticos – oxidação / redução química

Actualmente, a poluição do ar, água e solo são problemáticas nas quais se têm centrado diversos estudos. Reduzir ou eliminar a concentração dos diversos poluentes presentes nestes meios é uma meta que se pretende atingir. Neste âmbito, têm sido desenvolvidos diversos estudos e trabalhos, utilizando diversas tecnologias, como químicas e biológicas, de forma a conseguir-se atingir este fim. Esta tese teve como principal objectivo estudar a remediação de solos contaminados com produtos farmacêuticos recorrendo à oxidação/redução química. Assim, começou por se estudar a remediação de água contaminada com ibuprofeno, uma vez, que a matriz líquida é mais fácil de estudar que o solo. Neste âmbito escolheram-se os seguintes reagentes para estudar a descontaminação da água: permanganato de potássio, reagente de Fenton e nanopartículas de ferro zero valente. Analisando os resultados obtidos nestas análises, verificou-se que o permanganato de potássio não foi capaz de reduzir a concentração de ibuprofeno presente na água. No entanto, o reagente de Fenton e as nanopartículas produzidas a partir do extracto da casca de castanha e do chá conseguirem reagir com o ibuprofeno, apresentando taxas de degradação de 90 % e 77 %, respectivamente, nas melhores condições experimentadas. Com os resultados obtidos, passou-se a analisar solos contaminados com o ibuprofeno, utilizando o reagente de Fenton e as nanopartículas produzidas a partir de um extracto de chá. Verificou-se que estes reagentes conseguiram reduzir a concentração de ibuprofeno presente no solo (areia) para valores residuais, obtendo-se taxas de degradação acima de 95 % após 5 dias de reacção. Conclui-se que, o objectivo principal desta tese foi cumprido pois foi reduzida, e quase eliminada, a concentração do ibuprofeno presente no solo, recorrendo à oxidação/redução química.

Estudo da implementação de um sistema de vigilância e alarme num recurso hídrico

Neste trabalho estudou-se a implementação de um sistema de vigilância e alerta da qualidade da água de um recurso hídrico, para um possível caso de poluição. Em 25 de Agosto de 2008 foram derramadas 4 toneladas de ácido clorídrico acidentalmente para as águas do rio Febros. Este rio situa-se no concelho de Vila Nova de Gaia e é um pequeno afluente do rio Douro, tendo cerca de 14 km de extensão e tem a particularidade de atravessar o Parque Biológico de Gaia. A falta de uma rápida intervenção e da existência de um plano de ação levou a que parte da fauna e flora fosse destruída. Por este motivo realizou-se este estudo que se baseou na criação de um sistema de vigilância e alerta a ser implementado neste rio. A informação da hidrogeometria do rio e da capacidade de transporte e dispersão de poluentes é indispensável para o bom funcionamento deste sistema. O coeficiente de dispersão longitudinal é um parâmetro muito importante no estudo da qualidade da água. Recorreu-se à utilização da Rodamina WT como marcador, determinando assim a evolução da sua concentração ao longo do tempo e espaço. No cálculo do coeficiente de dispersão foi utilizado o modelo Transient Storage, que demonstrou ser um bom modelo de ajuste aproximando-se dos valores medidos em campo. Para três estações diferentes com distâncias de 290, 390 e 1100 metros do ponto de injeção, obtiveram-se valores de coeficiente de dispersão de 0,18, 0,15 e 0,39 m2/s respetivamente. Os valores do ajuste expressos sob a forma de coeficiente de correlação foram 0,988, 0,998 e 0,986, para a mesma ordem de estações. A constante de rearejamento do rio foi também determinada recorrendo ao método dos marcadores inertes, utilizando o propano como marcador gasoso. A constante determinada próximo de Casal Drijo, entre 2 estações de amostragem a 140 e 290 m do local de injeção, foi de 13,4 dia-1. Com os resultados do coeficiente de dispersão e da constante de rearejamento para além da velocidade e caudal da corrente do rio conseguir-se-á construir o modelo de simulação e previsão de um possível poluente. O sistema de vigilância a implementar sugere-se assim que seja construído por duas partes, uma de análise de evolução da nuvem de poluição e plano de ação outra de monitorização contínua e emissão de alerta. Após uma análise do investimento à implementação deste sistema chegou-se à conclusão que o valor de investimento é de 15.182,00 €.