A multitracer approach to assess the spatial contamination pattern of hake (Merluccius merluccius) in the French Mediterranean

Chemical contamination levels and stable isotope ratios provide integrated information about contaminant exposure, trophic position and also biological and environmental influences on marine organisms. By combining these approaches with otolith shape analyses, the aim of the present study was to document the spatial variability of Hg and PCB contamination of the European hake (Merluccius merluccius) in the French Mediterranean, hypothesizing that local contaminant sources, environmental conditions and biological specificities lead to site-specific contamination patterns. High Hg concentrations discriminated Corsica (average: 1.36 ± 0.80 μg g− 1 dm) from the Gulf of Lions (average values < 0.5 μg g− 1 dm), where Rhône River input caused high PCB burdens. CB 153 average concentrations ranged between 4.00 ± 0.64 and 18.39 ± 12.38 ng g− 1 dm in the Gulf of Lions, whatever the sex of the individuals, whereas the highest values in Corsica were 6.75 ± 4.22 ng g− 1 dm. Otolith shape discriminated juveniles and adults, due to their different habitats. The use of combined ecotracers was revealed as a powerful tool to discriminate between fish populations at large and small spatial scale, and to enable understanding of the environmental and biological influences on contamination patterns.

Identificação do transcrito CYP1A no peixe Phalloceros caudimaculatus e resposta para a exposição a beta-naftoflavona e amostras ambientais de sedimento

Contaminantes orgânicos, como os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), podem atingir corpos da água e possuem potencial para causar efeitos tóxicos em organismos. A exposição aos HPAs causa indução nos níveis de citocromo P450 1A (CYP1A) em peixes, e portanto, é utilizado como um biomarcador de contaminação ambiental. O guarú Phalloceros caudimaculatus ocorre naturalmente em ambientes aquáticos dulcícolas e mixohalinos na América do Sul. O presente estudo identificou a sequência nucleotídica do transcrito CYP1A de P. caudimaculatus, que codifica uma proteína com 521 aminoácidos, e que apresenta 91% e 70% de identidade com CYP1A de killifish e paulistinha, respectivamente. A partir desta sequência foi possível realizar a avaliação dos níveis de mRNA de CYP1A deste peixe por RTq-PCR. Foi realizada uma caracterização de sua indução órgão- e tempo-dependente frente a exposição ao HPA beta-naftoflavona (BNF) e ao elutriato preparado a partir de sedimento de dois corpos da água possivelmente contaminados com HPAs. Foi constatado um aumento significativo nos níveis de mRNA de CYP1A em fígado, brânquia, intestino, cérebro, nadadeira anal de macho adultos e em alevinos na primeira hora de exposição a 1 µM de BNF, em relação ao grupo controle. O rim e as nadadeiras caudal e dorsal apresentaram indução de CYP1A após duas horas de exposição ao BNF. As maiores induções nos peixes dos grupos expostos ao BNF em relação ao controle foram de 176 no rim e 122 vezes no cérebro, observadas respectivamente após 8 e 48 horas de exposição. Os níveis de mRNA de CYP1A nos órgãos e tecidos de alevino, mantiveramse induzidos pela exposição ao BNF até o final das 96 horas de exposição. A exposição dos peixes ao elutriato produzido a partir dos sedimentos coletados em dois locais potencialmente contaminados causou indução do CYP1A no fígado de 22 e 122 vezes em relação ao controle. Os resultados demonstram que a indução de CYP1A em Phalloceros caudimaculatus ocorre em tempos curtos de exposição, além da variação de acordo com o tempo de exposição e com o órgão analisado. Além disso, foi demonstrado que tecidos externos também podem ser utilizados para tais análises e que o elutriato feito a partir de sedimento de locais que recebem descargas de contaminantes podem causar indução de CYP1A nos organismos.

Wastewater treatment by novel hybrid biological – ion exchange processes

This study presents two novel methods for treating important environmental contaminants from two different wastewater streams. One process utilizes the kinetic advantages and reliability of ion exchanging clinoptilolite in combination with biological treatment to remove ammonium from municipal sewage. A second process, HAMBgR (Hybrid Adsorption Membrane Biological Reactor), combines both ion exchange resin and bacteria into a single reactor to treat perchlorate contaminated waters. Combining physicochemical adsorptive treatment with biological treatment can provide synergistic benefits to the overall removal processes. Ion exchange removal solves some of the common operational reliability limitations of biological treatment, like slow response to environmental changes and leaching. Biological activity can in turn help reduce the economic and environmental challenges of ion exchange processes, like regenerant cost and brine disposal. The second section of this study presents continuous flow column experiments, used to demonstrate the ability of clinoptilolite to remove wastewater ammonium, as well as the effectiveness of salt regeneration using highly concentrated sea salt solutions. The working capacity of clinoptilolite more than doubled over the first few loading cycles, while regeneration recovered more than 98% of ammonium. Using the regenerant brine for subsequent halotolerant algae growth allowed for its repeated use, which could lead to cost savings and production of valuable algal biomass. The algae were able to uptake all ammonium in solution, and the brine was able to be used again with no loss in regeneration efficiency. This process has significant advantages over conventional biological nitrification; shorter retention times, wider range of operational conditions, and higher quality effluent free of nitrate. Also, since the clinoptilolite is continually regenerated and the regenerant is rejuvenated by algae, overall input costs are expected to be low. The third section of this study introduces the HAMBgR process for the elimination of perchlorate and presents batch isotherm experiments and pilot reactor tests. Results showed that a variety of ion-exchange resins can be effectively and repeatedly regenerated biologically, and maintain an acceptable working capacity. The presence of an adsorbent in the HAMBgR process improved bioreactor performance during operational fluctuations by providing a physicochemical backup to the biological process. Pilot reactor tests showed that the HAMBgR process reduced effluent perchlorate spikes by up to 97% in comparison to a conventional membrane bio-reactor (MBR) that was subject to sudden changes in influent conditions. Also, the HAMBgR process stimulated biological activity and lead to higher biomass concentrations during increased contaminant loading conditions. Conventional MBR systems can be converted into HAMBgR’s at a low cost, easily justifiable by the realized benefits. The concepts employed in the HAMBgR process can be adapted to treat other target contaminants, not just perchlorate.

Unusual antibiotic presence in gym trained subjects with food intolerance: a case report

Introduction: Great interest is raising in food intolerances due to the lack, in many cases, of a particular sensitizing agent. Objective: We investigated the serum level of possible new haptens in 15 heavy meat consumers for sport fitness affected by various kinds of food intolerance and who had ever been administered antibiotics in their life for clinical problems. Methods: Forty ml of blood were drawn from each patient and analyzed, by means of an ELISA test, in order to possibly identify the presence of an undue contaminant with hapten properties. Results: Four out of fifteen subjects (26%) showed a serum oxytetracycline amount > 6 ng/g (which is considered the safety limit), 10 of 15 (66%) a serum doxycycline amount > of 6 ng/g and 3 out of 15 (30%) subjects had high serum level of both molecules. Conclusions: Although a direct ratio between body antibiotics remnant storage in the long run and chronic gut dysfunctions and/or food allergy did not reached the evidence yet, the blood traces of these compounds in a food intolerant otherwise healthy population might be considered the preliminary putative step of a sensitizing pathway. Our next goals foresee a deeper insight into the sensitizing trigger from human chronic antibiotic exposure via the zootechnical delivery of poultry food.

Position paper on passive sampling techniques for the monitoring of contaminants in the aquatic environment - Achievements to date and perspectives

This paper, based on the outcome of discussions at a NORMAN Network-supported workshop in Lyon (France) in November 2014 aims to provide a common position of passive sampling community experts regarding concrete actions required to foster the use of passive sampling techniques in support of contaminant risk assessment and management and for routine monitoring of contaminants in aquatic systems. The brief roadmap presented here focusses on the identification of robust passive sampling methodology, technology that requires further development or that has yet to be developed, our current knowledge of the evaluation of uncertainties when calculating a freely dissolved concentration, the relationship between data from PS and that obtained through biomonitoring. A tiered approach to identifying areas of potential environmental quality standard (EQS) exceedances is also shown. Finally, we propose a list of recommended actions to improve the acceptance of passive sampling by policy-makers. These include the drafting of guidelines, quality assurance and control procedures, developing demonstration projects where biomonitoring and passive sampling are undertaken alongside, organising proficiency testing schemes and interlaboratory comparison and, finally, establishing passive sampler-based assessment criteria in relation to existing EQS.

Generation of a business plan for a logistics service provider

The purpose of this Master’s Thesis was to study the suitability of transportation of liquid wastes to the portfolio of the case company. After the preliminary study the waste types were narrowed down to waste oil and oily waste from ports. The thesis was executed by generating a business plan. The qualitative research of this Master’s Thesis was executed as a case study by collecting information from multiple sources. The business plan was carried out by first familiarizing oneself with literature related to business planning which was then used as a base for the interview of the customer and interviews of the personnel of the case company. Additionally, internet sources and informal conversational interviews with the personnel of the case company were used and these interviews took place during the preliminary study and this thesis. The results of this thesis describe the requirements for the case company that must be met to be able to start operations. Import of waste oil fits perfectly to the portfolio of the case company and it doesn’t require any big investments. Success of the import of waste oil is affected by price of crude oil, exchange rate of ruble and legislation among others. Transportation of oily waste from ports, in turn, is not a core competence of the case company so more actions are required to start operating such as subcontracting with a waste management company.

Integrated indicator framework and methodology for monitoring and assessment of hazardous substances and their effects in the marine environment

Many maritime countries in Europe have implemented marine environmental monitoring programmes which include the measurement of chemical contaminants and related biological effects. How best to integrate data obtained in these two types of monitoring into meaningful assessments has been the subject of recent efforts by the International Council for Exploration of the Sea (ICES) Expert Groups. Work within these groups has concentrated on defining a core set of chemical and biological endpoints that can be used across maritime areas, defining confounding factors, supporting parameters and protocols for measurement. The framework comprised markers for concentrations of, exposure to and effects from, contaminants. Most importantly, assessment criteria for biological effect measurements have been set and the framework suggests how these measurements can be used in an integrated manner alongside contaminant measurements in biota, sediments and potentially water. Output from this process resulted in OSPAR Commission (www.ospar.org) guidelines that were adopted in 2012 on a trial basis for a period of 3 years. The developed assessment framework can furthermore provide a suitable approach for the assessment of Good Environmental Status (GES) for Descriptor 8 of the European Union (EU) Marine Strategy Framework Directive (MSFD).

Produção e purificação de biogás utilizando microalga spirulina sp. LEB-18

O crescimento da população mundial e a tentativa de substituição parcial dos combustíveis fósseis por novas fontes de energia têm levado a uma maior atenção quanto à possível escassez de alimentos e a carência de grandes áreas disponíveis para agricultura. Microalgas, por meio do metabolismo fotossintético, utilizam energia solar e gás carbônico como nutrientes para o crescimento. A microalga Spirulina pode ser utilizada como suplemento alimentar, na biofixação de CO2, como fonte de biocombustíveis e no tratamento de efluentes. A digestão anaeróbia da biomassa microalgal produz biogás e os resíduos deste processo podem ser utilizados como substrato para novos cultivos da microalga. O objetivo deste trabalho foi estudar a conversão de Spirulina sp. LEB-18 em biogás em escala piloto e produzir biomassa microalgal utilizando os efluentes bicarbonato e dióxido de carbono do processo anaeróbio como fonte de nutrientes. Spirulina foi utilizada como substrato na digestão anaeróbia para produção de biogás em escala piloto sob temperaturas variáveis (12- 38 °C). Efluente do processo anaeróbio foi adicionado (20 %, v/v) como fonte de carbono no cultivo da microalga para avaliar o crescimento e a composição da biomassa. A seguir foi avaliada a capacidade da microalga de remover CO2 presente no biogás através de biofixação para obtenção do biocombustível purificado. O biogás produzido sob as diferentes temperaturas apresentou entre 72,2 e 74,4 % de CH4, quando realizado nas temperaturas 12 a 21 °C e 26 a 38 °C, respectivamente. A redução na temperatura do processo anaeróbio provocou um decréscimo na conversão de biomassa em biogás (0,30 para 0,22 g.g-1 ), ocorrendo dentro da faixa adequada e segura para as bactérias metanogênicas (pH 6,9; alcalinidade entre 1706,0 e 2248,0 mg.L-1 CaCO3 e nitrogênio amoniacal 479,3 a 661,7 mg.L-1 ). Os cultivos de Spirulina sp. LEB-18 em efluente anaeróbio contendo 20 % (v/v) e meio Zarrouk modificado (NaHCO3 2,8 e 5,3 g.L-1 ) apresentaram velocidade específica máxima de crescimento entre 0,324 e 0,354 d-1 , produtividade volumétrica entre 0,280 e 0,297 g.L-1 .d-1 e produtividade areal entre 14,00 e 14,85 g.m-2 .d-1 , sem diferenças significativas (p > 0,05) entre as diferentes condições estudadas. Lipídios variaram entre 4,9 e 5,0 % com proporção de ácido linoleico maximizada nos meios com efluente e ácido alfa-linolênico reduzida nesses meios em comparação ao meio Zarrouk completo. Nos ensaios para avaliar a capacidade da microalga Spirulina sp. LEB-18 de remover CO2 contaminante no biogás, as máximas concentrações celulares e produtividades de biomassa variaram, respectivamente, entre 1,12 e 1,24 g.L-1 e 0,11 e 0,14 g.L-1 .d-1 , não apresentando diferenças significativas (p > 0,05) entre os ensaios. A maior fixação diária total (FDT) de dióxido de carbono obtida foi 58,01 % (v/v) em cultivos com adição de biogás contendo 25 % (v/v) CO2. Obteve-se biogás com 89,5 % (v/v) de CH4 após injeção em cultivos de Spirulina, no qual aproximadamente 45 % (v/v) do CO2 injetado foi fixado pela microalga, gerando biomassa para diversas aplicações e biogás purificado.

Evidencing the Impact of Coastal Contaminated Sediments on Mussels Through Pb Stable Isotopes Composition

Heavily contaminated sediments are a serious concern for ecosystem quality, especially in coastal areas, where vulnerability is high due to intense anthropogenic pressure. Surface sediments (54 stations), 50 cm interface cores (five specific stations), river particles, coal and bulk Pb plate from past French Navy activities, seawater and mussels were collected in Toulon Bay (NW Mediterranean Sea). Lead content and Pb stable isotope composition have evidenced the direct impact of sediment pollution stock on both the water column quality and the living organisms, through the specific Pb isotopic signature in these considered compartments. The history of pollution events including past and present contaminant dispersion in Toulon Bay were also demonstrated by historical records of Pb content and Pb isotope ratios in sediment profiles. The sediment resuspension events, as simulated by batch experiments, could be a major factor contributing to the high Pb mobility in the considered ecosystem. A survey of Pb concentrations in surface seawater at 40 stations has revealed poor seawater quality, affecting both the dissolved fraction and suspended particles and points to marina/harbors as additional diffuse sources of dissolved Pb.

A study of the electrical basis for the inhibition and excitation in autonomically innervated smooth muscle

The aim of this thesis was to investigate the electrical and mechanical responses to inhibitory non-adrenergic noncholinergic (NANC) nerve stimulation in the bovine retractor penis muscle (BRP) and compare them with those to an inhibitory extract made from this muscle. The extract may contain the NANC inhibitory transmitter of the BRP and possibly of other smooth muscles. Because of species differences in the electrical response to NANC nerves in the rat and rabbit anococcygeus the effects of the extract on these tissues was also investigated. Prior to the investigation of the extract, both the excitatory and inhibitory responses to field stimulation in the BRP, and the effects of passive membrane potential displacement were studied using conventional intra- or extracellular (sucrose gap) recording techniques. The majority of cells in the BRP were electrically quiescent independent of the resting tone. The most frequent (in approximately 25% of preparations) form of spontaneous activity, oscillations in membrane potential and tone, may represent a pacemaker activity. The BRP had cable properties; the time constant and space constant indicated a high membrane resistance. In the absence of tone, field stimulation of the BRP evoked excitatory junction potentials (ejps) in every cell impaled and contractions, graded with the strength, frequency and number of pulses; spikes were not observed. Guanethidine (1-3 x 10-5M) abolished the ejps and contractions, confirming their adrenergic origin. Noradrenaline added exogenously depolarised and contracted the muscle. These effects were blocked by the a-adrenoceptor antagonists, phentolamine and prazosin. However, phentolamine (2.5x 10-6M) inhibited the contraction without reducing the ejp significantly. These effects may be independent of adrenoceptor blockade or the ejp may be mediated by a substance other than noradrenaline (e.g. ATP) released from adrenergic nerves. Prazosin (1.4 x lO-6M) failed to block either the ejp or contraction, indicating the possible existence of two types of adrenoceptor in the BRP; one activated by neuronally-released and the other by exogenously-added noradrenaline. ATP, a contaminant in the extract, also depolarised and contracted the BRP. Physostigmine reduced whilst atropine enhanced the ejps and contractions without similarly affecting the response to exogenous noradrenaline. This confirmed the presence of a cholinergic inhibitory innervation acting on the excitatory adrenergic fibres (Klinge and Sjostrand, 1977). TEA (1 x lO-4M) enhanced the ejp and contraction. Higher concentrations (0.5 to 10 x 10-3M) depolarised, increased the tone and evoked electrical and mechanical oscillations but no spikes. The depolarisation and contraction to exogenous noradrenaline were not enhanced, indicating that TEA acts on the adrenergic nerves. Some post-synaptic effect to block K+ channels also seems likely. The relationship between ejp amplitude and membrane potential in the double sucrose gap was linear and indicated a reversal potential more positive than -30mV. Electrotonic pulse amplitude decreased during the ejp, indicating an increased membrane conductance. Ejps and contractions were reduced following the replacement of the NaCl of the Krebs solution with sodium glutamate. This may be due to the effects of glutamate itself (e.g. Ca2+ chelation) rather than reduction in the membrane Cl- gradient. Tone usually developed spontaneously and was accompanied by membrane depolarisation (from -53 to -45mV) which may open voltage-dependent channels, causing Ca2+ entry and/or its release from intracellular binding sites. Field stimulation produced inhibitory potentials (ijps) and relaxations graded with the strength and number of pulses but showing little frequency dependence. Rebound depolarisation and contraction often followed the ijp and relaxation. Tetrodotoxin (3 x IO-6M), but not adrenergic or cholinergic antagonists, abolished the ijp and relaxation, confirming their non-adrenergic non-cholinergic neurogenic nature. The extract, prepared and acid-activated as described by Gillespie, Hunter and Martin (1981), hyperpolarised and relaxed the BRP, as did sodium nitroprusside and adenosine triphosphate (ATP). Unlike the activated extract or sodium nitroprusside, desensitisation to ATP occurred rapidly and without any change in the inhibitory electrical or mechanical responses to field stimulation. The ijp and relaxation in the BRP were insensitive to apamin but abolished by oxyhaemoglobin (4-8 x 10-6M), as were the responses to extract and sodium nitroprusside. In TEA (10-2M), field stimulation evoked relaxations with no accompanying electrical change. The ijp may be unconnected with or additional to another mechanism producing relaxation. The relationship between membrane potential and ijp in the BRP was non-linear. Ijp amplitude was initially increased during membrane potential displacement from -45mV to approximately -60mV. Thereafter (-60 to -l03mV) the ijp was reduced. Ijps were abolished at -27 and -103mV; reversal was not observed. The hyperpolarisation to extract was also enhanced during passive displacement of the membrane potential to more negative values (-57mV). Membrane resistance increased during the ijp. The extract produced inconsistent changes in membrane resistance, possibly because of the presence of more than one active component. K+ withdrawal failed to enhance the ijp or hyperpolarisation to extract and 20mM K+ did not abolish the the ijp at membrane potentials exceeding EK (-49mV). Thus, the ijp or hyperpolarisation to extract are unlikely to be mediated by an increased K+ conductance. Reducing the Cl- abolished the hyperpolarisation to field stimulation and extract. This occurred more quickly than the anticipated reduction in the Cl- gradient and may be due to Ca2+ chelation by the anion substitute (glutamate or benzenesulphonate) or blockade of the resting conductance which is normally inactivated by the transmitter. Ouabain (1-5x 10-5M), which reduces both the Na+ and Cl- gradients, abolished the ijp, implicating either of these ions as the ionic species involved. In the rat and rabbit anococcygeus, field stimulation and extract each reduced guanethidine-induced tone. This was unaccompanied in the majority of cells in the rat by any significant electrical response. In the remaining cells, inhibition of the membrane potential oscillations occurred. The rabbit anococcygeus differed in that inhibition of the electrical oscillations was observed in every cell exhibiting this behaviour. However, the majority of cells in the rabbit were electrically quiescent and showed only small hyperpolarisations to field stimulation and no electrical response to extract. Apamin (1 x 10-7M) failed to block the electrical and mechanical response to field stimulation in the rabbit but did inhibit transiently that to extract. The latter effect may be due to the initial excitatory effects of apamin. The similarities between the electrical effects of the extract and those of inhibitory nerve stimulation in the BRP, rat and rabbit anococcygeus muscles are generally consistent with their being mediated by the same active component. Moreover, the ijp in the BRP shows properties which have not been reported in other non-adrenergic noncholinergically innervated smooth muscles.

Otimização e validação de um método para o preparo de suspensões e determinação de fulereno n-C60 em matriz aquosa

Com o aumento da produção do fulereno C60 e sua aplicação comercial é previsível que este composto acabe sendo liberado no ambiente, tornando-se um contaminante. Em razão das suas características físico-químicas e sua capacidade de formar agregados (n-C60) quando em contato com a água, o C60 pode se tornar um carreador de outros contaminantes (como metais e compostos orgânicos), facilitando a sua entrada nos organismos. Neste sentido, a sua toxicidade (tanto de forma isolada como em associação com outros contaminantes) vem sendo avaliada. Sendo assim, a fim de viabilizar os estudos com C60, uma metodologia para preparo de suspensões aquosas foi validada, sendo quantificada por CLAE/UV-Vis. As suspensões foram preparadas sem a adição de solvente de duas formas distintas, com aquecimento (50ºC) e à temperatura ambiente (≈20 ºC), onde se mantiveram sob agitação constante e exposição à luz artificial por até 2 meses. A cada 15 dias a suspensão foi quantificada. Além disso, três métodos distintos de extração e pré-concentração (extração líquido-líquido (ELL), extração em fase sólida (EFS) e micro-extração dispersiva líquido-líquido (MEDLL)) foram validados e comparados quanto a sua eficiência. Coeficientes de correlação ≥ 0,99 foram obtidos para as curvas de calibração. Os LDM e LQM foram de 0,08 e 0,3 ng mL-1 para EFS e ELL, considerando o fator de concentração de 500 vezes, e de 0,8 e 3,0 ng mL-1 para a MEDLL, considerando o fator de concentração de 50 vezes, respectivamente. A precisão (intermediária e repetitividade) variou entre 0,46 e 4,03 (%RSDpi) e entre 0,69 e 3,59 (%RSDr), enquanto que a exatidão ficou entre 72,3 e 85,6% para ELL, 86,1 e 115,5% para a EFS e 87,9 e 111,4% para MEDLL. Com base nestes parâmetros relativos a análise de suspensões aquosas de C60, a EFS foi considerada o método mais eficiente. O aquecimento se mostrou relevante no tamanho dos agregados, que foram significativamente maiores na suspensão sem aquecimento, porém o tempo de preparo da suspensão não influenciou na concentração final da suspensão. Portanto, recomenda-se o preparo das suspensões aquosas de C60 sem aquecimento por um período de agitação de 30-45 dias.

Otimização dos sistemas biológicos e melhorias nos tratamentos da ETARI da Refinaria de Matosinhos

A Refinaria de Matosinhos é um dos complexos industriais da Galp Energia. A sua estação de tratamento de águas residuais industriais (ETARI) – designada internamente por Unidade 7000 – é composta por quatro tratamentos: o pré-tratamento, o tratamento físico-químico, o tratamento biológico e o pós-tratamento. Dada a interligação existente, é fundamental a otimização de cada um dos tratamentos. Este trabalho teve como objetivos a identificação dos problemas e/ou possibilidades de melhoria do pré-tratamento, tratamento físico-químico e pós-tratamento e principalmente a otimização do tratamento biológico da ETARI. No pré-tratamento verificou-se que a separação de óleos e lamas não era eficaz uma vez que se formam emulsões destas duas fases. Como solução, sugeriu-se a adição de agentes desemulsionantes, que se revelou economicamente inviável. Assim, sugeriu-se como alternativa o recurso a técnicas de tratamento da emulsão gerada, tais como a extração com solvente, centrifugação, ultrassons e micro-ondas. No tratamento físico-químico constatou-se que o controlo da unidade de saturação de ar na água era feito com base na análise visual dos operadores, o que pode conduzir a condições de operação afastadas das ótimas para este tratamento. Assim, sugeriu-se a realização de um estudo de otimização desta unidade com vista à determinação da razão ar/sólidos ótima para este efluente. Para além disto, constatou-se, ainda, que os consumos de coagulante aumentaram cerca de -- % no último ano, pelo que foi sugerido o estudo da viabilidade do processo de eletrocoagulação como substituto do sistema de coagulação existente. No pós-tratamento identificou-se o processo de lavagem dos filtros como sendo a etapa com possibilidade de ser otimizada. Através de um estudo preliminar concluiu-se que a lavagem contínua de um filtro por cada turno melhorava o desempenho dos mesmos. Constatou-se, ainda, que a introdução de ar comprimido na água de lavagem promove uma maior remoção de detritos do leito de areia, no entanto esta prática parece influenciar negativamente o desempenho dos filtros. No caso do tratamento biológico, identificaram-se problemas ao nível do tempo de retenção hidráulico do tratamento biológico II, que apresentou elevada variabilidade. Apesar de identificado concluiu-se que este problema era de difícil solução. Verificou-se, também, que o oxigénio dissolvido não era monitorizado, pelo que se sugeriu a instalação de uma sonda de oxigénio dissolvido numa zona de baixa turbulência do tanque de arejamento. Concluiu-se que o oxigénio era distribuído de forma homogénea por todo o tanque de arejamento e tentou-se identificar quais os fatores que influenciariam este parâmetro, no entanto, dada a elevada variabilidade do efluente e das condições de tratamento, tal não foi possível. Constatou-se, também, que o doseamento de fosfato para o tratamento biológico II era pouco eficiente já Otimização dos sistemas biológicos e melhorias nos tratamentos da ETARI da Refinaria de Matosinhos que em -- % dos dias se verificaram níveis baixos de fosfato no licor misto (< - mg/L). Foi, por isso, proposta a alteração do atual sistema de doseamento por gravidade para um sistema de bomba doseadora. Para além disso verificou-se que os consumos deste nutriente aumentaram significativamente no último ano (cerca de --%), situação que se constatou estar relacionada com um aumento da população microbiana para este período. Foi possível relacionar-se o aparecimento frequente de lamas à superfície dos decantadores secundários com incrementos repentinos de condutividade, pelo que se sugeriu o armazenamento do efluente nas bacias de tempestade, nestas situações. Verificou-se que a remoção de azoto era praticamente ineficaz uma vez que a conversão de azoto amoniacal em nitratos foi muito baixa. Assim, sugeriu-se o recurso à técnica de bio-augmentação ou a transformação do sistema de lamas ativadas num sistema bietápico. Por fim, constatou-se que a temperatura do efluente à entrada da ETARI apresenta valores bastante elevados para o tratamento biológico (aproximadamente de --º C) pelo que se sugeriu a instalação de uma sonda de temperatura no tanque de arejamento de modo a controlar de forma mais eficaz a temperatura do licor misto. Ainda no que diz respeito ao tratamento biológico, foi possível desenvolver-se um conjunto de ferramentas que visaram o funcionamento otimizado deste tratamento. Nesse sentido, foram apresentadas várias sugestões de melhoria: a utilização do índice volumétrico de lamas como indicador da qualidade das lamas em alternativa à percentagem de lamas; foi desenvolvido um conjunto de fluxogramas para a orientação dos operadores de exterior na resolução de problemas; foi criada uma “janela de operação” que pretende ser um guia de apoio à operação; foi ainda proposta a monitorização frequente da idade das lamas e da razão alimento/microrganismo.

Determinação de marcadores orgânicos no perfil sedimentar do complexo estuarino de Paranaguá (PR) por CG-EM

A avaliação do aporte de matéria orgânica no ambiente aquático por atividades antrópicas pode ser realizada através da identificação e quantificação de marcadores moleculares. Diversos estudos apontam à aplicação dos marcadores moleculares com esta finalidade, no entanto, poucos avaliam a variação das concentrações desses compostos ao longo do tempo, registrada nas camadas sedimentares. O presente trabalho realiza um estudo a partir de três classes de marcadores moleculares presentes em perfis sedimentares da região do Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP) no Paraná (PR), que nos últimos anos vêm sofrendo com o crescente desenvolvimento de atividades antrópicas. Como objetivo, tem-se identificar as principais fontes de matéria orgânica e estudar o histórico destes aportes em colunas sedimentares do CEP, relacionando as taxas de sedimentação com a deposição de origem natural e antrópica. A legislação vigente para o monitoramento ambiental, no que diz respeito à contaminação por esgoto fecal, sugere a avaliação por indicadores microbiológicos, porém, indicadores químicos como os esteróides fecais são uma alternativa bastante promissora, pois estes são persistentes, sendo menos sensíveis a variações ambientais. Outros dois marcadores moleculares de aportes antrópicos ao ambiente que foram determinados neste estudo são os alquilbenzenos lineares (LABs), presente em detergentes, que indicam aportes antrópicos oriundos de esgoto doméstico e a determinação de cafeína, tendo em vista que os esteróides fecais podem ser originários de fezes de animais de sangue quente, podendo indicar outras fontes. Para o presente trabalho foram coletados 12 testemunhos de até 1 m de profundidade em maio de 2006, totalizando 12 pontos de coleta e um montante de 121 amostras. As análises foram realizadas por cromatografia em fase gasosa com detecção por espectrometria de massas (CG-EM). Os esteróides encontrados em maior concentração foram o β- sitosterol (71,4 µg g-1), estigmasterol (8,7 µg g-1), colestanol (3,6 µg g-1) e o estigmastanol (2,8 µg g-1), todos oriundos de fonte natural, indicando que a maior contribuição para o CEP é por aporte biogênico. O coprostanol, que é um esterol fecal, foi encontrado entre as concentrações de 0,001 e 4,10 µg g-1, outros dois esteróides de origem fecal também foram detectados, coprostanona e epicoprostanol, onde as maiores concentrações foram 3,6 e 0,2 µg g-1, respectivamente, sendo encontrados em regiões próximas a centros urbanos, indicando origem antrópica. As maiores concentrações para o ∑LABs também foram encontradas em regiões próximas às cidades de Antonina e Paranaguá, sendo a maior encontrada no testemunho #3 Gererês (208 ng g-1). Para o último marcador molecular analisado, a cafeína, foi encontrada a maior concentração de 18,41 ng g-1, sendo este ponto localizado longe dos centros urbanos, porém este contaminante é bastante solúvel em água podendo ser transportado na coluna d’água e percorrer grandes distâncias. Através dos compostos analisados, pode-se perceber que a intervenção antropogênica foi mais marcante nos testemunhos coletados no eixo leste-oeste do CEP, ficando registrado nas camadas sedimentares.

Síntese de biodiesel etílico de girassol utilizando transesterificação alcalina seguido da adição on pot de H2SO4

No presente trabalho foi investigada a adição on pot de H2SO4 no processo de transesterificação do óleo de girassol com etanol e metanol empregando catalisador alcalino (NaOH e KOH). Após o processo, ocorreu uma eficiente separação tanto do biodiesel etílico como metílico de seus co-produtos. Com a adição on pot de H2SO4 todo sabão formado no meio reacional foi transformado em ácidos graxos livres e o catalisador em sal (Na2SO4 ou K2SO4). A esterificação dos ácidos graxos livres presentes no biodiesel foi aplicada para atingir os padrões de biocombustíveis. Os ácidos graxos contidos no biodiesel foram esterificados na presença de uma mistura com razão molar de 60:1 e 80:1 álcool:ácido graxo, com H2SO4 5 e 10 % em massa. Também foi avaliada a influência da quantidade de catalisador na reação paralela de saponificação. De acordo com os resultados observou-se que a quantidade de sabão formado no processo, variou entre 1,80 e 10,66 % para 1 e 2 % de catalisador, respectivamente. A adição on pot de H2SO4 permitiu aumentar o rendimento de obtenção de biodiesel, e reduziu a geração de efluentes provenientes das lavagens para remoção do sabão, quando comparado com o processo convencional. As análises foram realizadas para avaliar a qualidade do biodiesel, com exceção da estabilidade oxidativa, os demais parâmetros estão de acordo com as normas da ANP. A glicerina foi obtida com uma pureza de 95 % de glicerol com aspecto límpido e incolor, sendo seu principal contaminante o sal proveniente da neutralização do catalisador.

Adsorção de corantes têxteis aniônicos e catiônicos em resíduos do processamento de fios de algodão modificados quimicamente

The textile industry generates a large volume of high organic effluent loading whoseintense color arises from residual dyes. Due to the environmental implications caused by this category of contaminant there is a permanent search for methods to remove these compounds from industrial waste waters. The adsorption alternative is one of the most efficient ways for such a purpose of sequestering/remediation and the use of inexpensive materials such as agricultural residues (e.g., sugarcane bagasse) and cotton dust waste (CDW) from weaving in their natural or chemically modified forms. The inclusion of quaternary amino groups (DEAE+) and methylcarboxylic (CM-) in the CDW cellulosic structure generates an ion exchange capacity in these formerly inert matrix and, consequently, consolidates its ability for electrovalent adsorption of residual textile dyes. The obtained ionic matrices were evaluated for pHpcz, the retention efficiency for various textile dyes in different experimental conditions, such as initial concentration , temperature, contact time in order to determine the kinetic and thermodynamic parameters of adsorption in batch, turning comprehensive how does occur the process, then understood from the respective isotherms. It was observed a change in the pHpcz for CM--CDW (6.07) and DEAE+-CDW (9.66) as compared to the native CDW (6.46), confirming changes in the total surface charge. The ionized matrices were effective for removing all evaluated pure or residual textile dyes under various tested experimental conditions. The kinetics of the adsorption process data had best fitted to the model a pseudosecond order and an intraparticle diffusion model suggested that the process takes place in more than one step. The time required for the system to reach equilibrium varied according to the initial concentration of dye, being faster in diluted solutions. The isotherm model of Langmuir was the best fit to the experimental data. The maximum adsorption capacity varied differently for each tested dye and it is closely related to the interaction adsorbent/adsorbate and dye chemical structure. Few dyes obtained a linear variation of the balance ka constant due to the inversion of temperature and might have influence form their thermodynamic behavior. Dyes that could be evaluated such as BR 18: 1 and AzL, showed features of an endothermic adsorption process (ΔH° positive) and the dye VmL presented exothermic process characteristics (ΔH° negative). ΔG° values suggested that adsorption occurred spontaneously, except for the BY 28 dye, and the values of ΔH° indicated that adsorption occurred by a chemisorption process. The reduction of 31 to 51% in the biodegradability of the matrix after the dye adsorption means that they must go through a cleaning process before being discarded or recycled, and the regeneration test indicates that matrices can be reused up to five times without loss of performance. The DEAE+-CDW matrix was efficient for the removal of color from a real textile effluent reaching an UV-Visible spectral area decrease of 93% when applied in a proportion of 15 g ion exchanger matrix L-1 of colored wastewater, even in the case of the parallel presence of 50 g L-1 of mordant salts in the waste water. The wide range of colored matter removal by the synthesized matrices varied from 40.27 to 98.65 mg g-1 of ionized matrix, obviously depending in each particular chemical structure of the dye upon adsorption.