Distribuição do mercúrio nas águas termais e engarrafadas do Norte de Portugal

O aumento da utilização do mercúrio, Hg, tanto para fins industriais como na aplicação de compostos mercuriais na agricultura, originaram um aumento significativo da contaminação ambiental, especialmente das águas e dos alimentos. Foi aprofundado o estudo sobre o mercúrio, nomeadamente as suas principais fontes de emissão, a sua toxicidade, os principais efeitos nos seres humanos, algumas medidas preventivas, os limites máximos que a legislação permite, que no caso das águas analisadas é de 0,001mg/L, os métodos analíticos para a sua determinação e alguns métodos de amostragem, tanto para o mercúrio em águas como em sedimentos. Em Almadén (Espanha), existe uma mina que pode ser considerada como uma das maiores anomalias geoqímica de mercúrio na Terra. Com este trabalho pretendeu-se perceber a possível existência de mercúrio nas águas termais ao longo da zona de falha Penacova-Régua-Verin e avaliar a existência de uma relação entre os níveis de mercúrio e o seu contexto geológico. Neste trabalho, foi desenvolvido um método simples para a determinação dos níveis de mercúrio em águas, utilizando a espectrometria de absorção atómica de fonte contínua de alta resolução acoplado à técnica de vapor frio. O objectivo deste trabalho foi avaliar os níveis de mercúrio existente em algumas águas engarrafadas e termais. Os limites de detecção da técnica utilizada foram 0,0595 μg/L e os de quantificação foram 0,2100 μg/L. Depois de analisadas as amostras verificou-se que os níveis de mercúrio encontrados nas águas eram inferiores ao limite de quantificação da técnica e por isso, não foi possível extrapolar qualquer relação entre os níveis de mercúrio e as alterações do fundo geológico. Como o limite de quantificação é inferior ao limite máximo permitido por lei, pode então dizer-se que todas as águas se encontram abaixo do limite máximo permitido.

Avaliação ecotoxicológica de solos contaminados por ibuprofeno

Os produtos farmacêuticos são substâncias químicas muito utilizados em medicina, veterinária e ainda na agricultura. Nos anos 90, foi descoberta a presença de fármacos em meio aquático, verificando-se que a sua remoção nas Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) não era completa. Durante as duas últimas décadas foi identificada a presença de mais de oitenta compostos no meio ambiente e actualmente são considerados poluentes emergentes. Podem contaminar solos e águas, depois de serem usados e excretados (inalterados ou metabolizados) por humanos e animais, ou quando são indevidamente lançados directamente no meio ambiente. Os estudos ecotoxicológicos efectuados com estes poluentes têm sido direccionados, sobretudo, para as águas, existindo uma ausência de trabalhos sobre solos. O Ibuprofeno (IB) é um anti-inflamatório não esteróide, utilizado também como analgésico e antipirético, sendo um dos produtos farmacêuticos mais vendidos em todo o mundo, o que justifica a sua forte presença no meio ambiente. Por isso, e dada a ausência de trabalhos ecotoxicológicos de solos contaminados por fármacos, o IB foi o produto farmacêutico selecionado para a realização deste trabalho. A ecotoxicidade pode ser avaliada através de bioensaios. Estes têm a capacidade de avaliar a toxicidade de uma determinada substância de forma global, usando organismos vivos que funcionam como bio-indicadores. O presente trabalho tem como objectivos avaliar o impacte causado nos solos pelo IB, testar a toxicidade de dois processos de descontaminação para remover o referido fármaco dos solos assim como avaliar a toxicidade provocada por águas residuais, de três unidades hospitalares e de uma indústria farmacêutica. Esta avaliação foi efectuada através de ensaios de toxicidade aguda de germinação e de alongamento de raiz de sementes de alface, variedade bola de manteiga (Lactuca sativa), em solo arenoso. Os ensaios de ecotoxicidade aguda em solos contaminados por IB foram realizados para uma gama de concentrações entre 0,1 e 1000 μg/L. Verificou-se uma redução do número de sementes germinadas e do comprimento médio da planta no solo contaminado com 0,5 e 20 μg/L de IB. No solo contaminado com 1000 μg/L de IB observou-se uma redução da germinação, acompanhada por uma indução de crescimento da raiz da espécie Lactuca sativa. Os dois tratamentos de descontaminação de solos, reagente de Fenton e Nanopartículas de ferro zero valente, revelaram toxicidade, tendo-se obtido uma percentagem de germinação entre 32,2 ± 3,5 e 48,5 ± 6,2 e inibição do crescimento da raiz do organismo teste em cerca de 85,0 %. Em relação às águas residuais hospitalares verificou-se uma redução da percentagem de germinação entre 31,1 ± 5,0 e 72,3 ± 12,4 e uma inibição do crescimento da raiz situada entre 13,0 ± 6,4 e 20,2 ± 10,0 %. Para a água residual industrial ocorreu uma inibição da percentagem de germinação de 60,5 ± 13,1, contudo nas plantas germinadas observou-se uma indução do crescimento da raiz de 14,9 ± 7,7 %.

Otimização da produção de biogás com recurso a redes neuronais artificiais

Numa Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR), são elevados os custos não só de tratamento das águas residuais como também de manutenção dos equipamentos lá existentes, nesse sentido procura-se utilizar processos capazes de transformar os resíduos em produtos úteis. A Digestão Anaeróbia (DA) é um processo atualmente disponível capaz de contribuir para a redução da poluição ambiental e ao mesmo tempo de valorizar os subprodutos gerados. Durante o processo de DA é produzido um gás, o biogás, que pode ser utilizado como fonte de energia, reduzindo assim a dependência energética da ETAR e a emissão de gases com efeito de estufa para a atmosfera. A otimização do processo de DA das lamas é essencial para o aumento da produção de biogás, mas a complexidade do processo constitui um obstáculo à sua otimização. Neste trabalho, aplicaram-se Redes Neuronais Artificiais (RNA) ao processo de DA de lamas de ETAR. RNA são modelos simplificados inspirados no funcionamento das células neuronais humanas e que adquirem conhecimento através da experiência. Quando a RNA é criada e treinada, produz valores de output aproximadamente corretos para os inputs fornecidos. Foi esse o motivo para recorrer a RNA na otimização da produção de biogás no digestor I da ETAR Norte da SIMRIA, usando o programa NeuralToolsTM da PalisadeTM para desenvolvimento das RNA. Para tal, efetuou-se uma análise e tratamento de dados referentes aos últimos quatro anos de funcionamento do digestor. Os resultados obtidos permitiram concluir que as RNA modeladas apresentam boa capacidade de generalização do processo de DA. Considera-se que este caso de estudo é promissor, fornecendo uma boa base para o desenvolvimento de modelos eventualmente mais gerais de RNA que, aplicado conjuntamente com as características de funcionamento de um digestor e o processo de DA, permitirá otimizar a produção de biogás em ETAR.

Projeto de uma ETAR para a freguesia de Canelas, Penafiel

O tratamento das águas residuais domésticas surge com o intuito de degradar os poluentes presentes, para que as águas residuais tratadas não prejudiquem o ambiente nem a saúde pública. O presente trabalho teve como objetivo a conceção e o dimensionamento de uma Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) na freguesia de Canelas com a finalidade de substituir a já existente e permitir a ampliação da área da rede de saneamento da freguesia. Foram considerados dois tipos de ETAR’s, compacta e convencional, para tratar águas residuais domésticas de aproxidamente 2000 habitantes, com um caudal médio de 400 m3/dia e um caudal de ponta de 1136,7 m3/dia. Das duas opções optou-se pela convencional uma vez que acarreta um menor investimento, no valor de 187 232 €, e se considera também mais adequada às características do efluente a tratar. O tratamento escolhido inclui inicialmente uma gradagem, com uma grade constituída por sete barras com um espaçamento de 20 mm entre elas, seguida de um tamisador rotativo com uma abertura de malha de 3 mm. Depois do tamisador, optou-se por um sistema de desarenação/desengorduramento com um volume do tanque de 3,95 m3 e um fluxo de ar de 17,9 m3/h. Na fase seguinte considerou-se um tratamento biológico por lamas ativadas em regime de arejamento prolongado num tanque de arejamento de volume igual a 245,8 m3 com um arejador submerso, seguindo-se um decantador secundário de volume 33,3 m3. Por último, escolheu-se um sistema de desinfeção por ultravioleta e, a montante do mesmo, um filtro rápido para eliminar pequenas partículas que o efluente ainda possa conter. Para a desinfeção foram consideradas duas secções com cinco módulos de duas lâmpadas cada, ou seja, vinte lâmpadas ultravioleta. Dos resíduos produzidos pelo tratamento da água residual, os gradados e as areias serão encaminhados para aterro, enquanto que as lamas serão enviadas para a ETAR das Termas de S.Vicente, para que sofram o tratamento adequado e sejam encaminhadas para o destinal final adequado (aplicação em solos agrícolas, compostagem ou em alternativa para aterro). No caso da ETAR covencional foi ainda avaliada a possível reutilização de um decantador da ETAR de Milhundos uma vez que esta se encontrava em fase de desativação. Desta avaliação, concluiu-se que não seria economicamente viável o seu reaproveitamento. Mestrado em Engenharia Química – Tecnologias de Proteção Ambiental Para além disso realizou-se também um levantamento dos principais problemas que ocorrem na maioria das ETAR’s e foram apresentadas as respetivas sugestões de resolução. A realização de um inquérito permititu concluir que os odores são o problema que mais causa incómodo à população.

Adaptation from standing genetic variation and from mutation

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Evolutionary Biology

Modelling of a wastewater treatment plant using GPS-X

Dissertation to obtain the degree of Master in Chemical and Biochemical Engineering

Multi-Enzymatic Systems for Cleaning-up Synthetic Dyes from the Environment

Environmental pollution is one of the major and most important problems of the modern world. In order to fulfill the needs and demands of the overgrowing human population, developments in agriculture, medicine, energy sources, and all chemical industries are necessary (Ali 2010). Over the last century, the increased industrialization and continued population growth led to an augmented production of environmental pollutants that are released into air, water, and soil, with significant impact in the degradation of various ecosystems (Ali 2010, Khan et al. 2013).(...)

Impacto do azoto no processo de soldadura reflow

Dissertação de mestrado em Engenharia Industrial (área de especialização em Qualidade, Segurança e Manutenção)

Persistent organic chemicals of emerging environmental concern

The use of chemicals and chemical derivatives in agriculture and industry has contributed to their accumulation and persistence in the environment. Persistent organic pollutants (POPs) are among the environmental pollutants of most concern since, when improperly handled and disposed, they can persist in the environment, bioaccumulate through the food web, and may create serious public health and environmental problems. Development of an effective degradation process has become an area of intense research. The physical/chemical methods employed, such as volatilization, evaporation, photooxidation, adsorption, or hydrolysis, are not always effective, are very expensive, and, sometimes, lead to generation/disposal of other contaminants. Biodegradation is one of the major mechanisms by which organic contaminants are transformed, immobilized, or mineralized in the environment. A clear understanding of the major processes that affect the interactions between organic contaminants, microorganisms, and environmental matrix is, thus, important for determining persistence of the compounds, for predicting in situ transformation rates, and for developing site remediation. Information on their risks and impact and occurrence in the different environmental matrices is also important, in order to attenuate their impact and apply the appropriate remediation process. This chapter provides information on the fate of pesticides and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), their impact, bioavailability, and biodegradation. © Springer Science+Business Media Dordrecht 2014.

A review of the development of regional sludge treatment centres and a baseline characterisation of Irish sewage sludges

This Study assessed the development of sludge treatment and reuse policy since the original 1993 National Sludge Strategy Report (Weston-FTA, 1993). A review of the 48 sludge treatment centres, current wastewater treatment systems and current or planned sludge treatment and reuse systems was carried out Sludges from all Regional Sludge Treatment Centres (areas) were characterised through analysis of selected parameters. There have been many changes to the original policy, as a result of boundary reviews, delays in developing sludge management plans, development in technology and changes in tendering policy, most notably a move to design-build-operate (DBO) projects. As a result, there are now 35 designated Hub Centres. Only 5 of the Hub Centres are producing Class A Biosolids. These are Ringsend, Killamey, Carlow, Navan and Osberstown. Ringsend is the only Hub Centre that is fully operational, treating sludge from surrounding regions by Thermal Drying. Killamey is producing Class A Biosolids using Autothermal Thermophilic Aerobic Digestion (ATAD) but is not, as yet, treating imported sludge. The remaining three plants are producing Class A Biosolids using Alkaline Stabilisation. Anaerobic Digestion with post pasteurisation is the most common form of sludge treatment, with 11 Hub Centres proposing to use it. One plant is using ATAD, two intend to use Alkaline Stabilisation, seven have selected Thermal Drying and three have selected Composting. While the remaining plants have not decided which sludge treatment to select, this is because of incomplete Sludge Management Plans and on DBO contracts. Analysis of sludges from the Hub Centres showed that all Irish sewage sludge is safe for agricultural reuse as defined by the Waste Management Regulations {Use of Sewage Sludge in Agriculture) (S.I. 267/2001), providing that a nutrient management plan is taken into consideration and that the soil limits of the 1998 (S.I. 148/1998) Waste Management Regulations are not exceeded.

Adubação da mandioca (Manihot utilissima Pohl.) I: ensaio em areia lavada (Nota prévia)

This paper deals with the preliminary results of a sand culture experiment carried out to obtain physiological bases to study the fertilization of cassava in the State of São Paulo. On the other hand, the authors are interested in the possible influence of mineral nutrients in the quantity and quality of starch. Cassava (Manihot utilissima Pohl.), "Branca de Sta. Catarina" variety, was grown under the following treatments: NO PO KO, NO P1 K1, N1 P0 Kl, NI P1K0, N2 p1 Kl N1 P2 K1 and N1 P1 K2. A striking response to phosphorus was observed among the treatments. However, once secured the necessary phosphoric level to the plant, the production becomes limited by nitrogen; in other words, increase in yield can be accomplished only by raising the nitrogenous level. The present results suggest that the remarkable effects of phosphates applied to cassava cultures in the State of São Paulo are due not only to the poor quality of our soils, as far phosphorus is concerned: we are facing a positive physiological response showed by the plant.

Estudos sôbre a alimentação mineral da mandioca (Manihot utilissima Pohl.)

1. The present work was carried out to study the effects of mineral nutrients in the yield as well as in the composition of cassava roots. The variety "Branca de Sta. Catarina" was grown by the sand culture method, the following treatments being used: N0 P0 K0, N0 P1 Kl, N1 P0 K1, N2 P1 K0, N2 P1 K1, N1 P2 K1, and N1 P1 K2, where the figures 0, 1, and 2 denote the relative proportion of a given element. The nutrients were given as follows: N = 35 grams of ammonium nitrate per pot loaded with 120 pounds of washed sand; P1 = 35 grams of monocalcium phosphate; Kl = 28 grams of sulfate of potash. Besides those fertilizers, each pot received 26 grams of magnesium sulfate and weekly doses of micronutrients as indicated by HOAGLAND and ARNON (1939). To apply the macronutrients the total doses were divided in three parts evenly distributed during the life cycle of cassava. 2. As far yield of roots and foliage are concerned, there are a few points to be considered: 2.1. the most striking effect on yield was verified when P was omitted from the fertilization; this treatment gave the poorest yields of the whole experiment; the need of that element for the phosphorylation of the starchy reserves explains such result; 2.2. phosphorus and nitrogen, under the experimental conditions, showed to be the most important nutrients for cassava; the effect of potassium in the weight of the roots produced was much less marked; it is noteworthy to mention, that in absence of potassium, the roots yield decreased whereas the foliage increased; as potassium is essential for the translocation of carbohydrates it is reasonable to admit that sugars produced in the leaves instead of going down and accumulate as starch in the roots were consumed in the production of more green matter. 3. Chemical analyses of roots revealed the following interesting points: 3.1. the lack of phosphorus brought about the most drastic reduction in the starch content of the roots; while the treatment N1 P1 K1 gave 32 per cent of starch, with NI PO Kl the amount found was 25 per cent; this result can be explained by the requirement of P for the enzymatic synthesis of starch; it has to be mentioned that the decrease in the starch content was associated with the remarkable drop in yield observed when P was omitted from the nutrient medium; 3.2. the double dosis of nitrogen in the treatment N2 P1 K1, gave the highest yields; however the increase in yield did not produce any industrial gain: whereas the treatment N1 P1 K1 gave 32 per cent of starch, by raising the N level to N2, the starch content fell to 24 per cent; now, considering the total amount of starch present in the roots, one can see, that the increase in roots yield did not compensate for the marked decrease in the starch content; that is, the amount of starch obtained with N1 P1 K1 does not differ statistically from the quantity obtained with N2 P1 K1; as far we know facts similar to this had been observed in sugar beets and sugar cane, as a result of the interaction between nitrogen and sugar produced; the biochemical aspect of the problem is very interesting: by raising the amount of assimilable nitrogen, instead of the carbohydrates polymerize to starch, they do combine to the amino groups to give proteinaceous materials; actually, it did happen that the protein content increased from 2.91 to 5.14 per cent.

A absorção de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxôfre e silício pela cana de açúcar, Co 419, e o seu crescimento em função da idade

This paper describes the data obtained for the growth of sugar cane, Variety Co 419, and the amount and rate of absorption of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur, and silicon, according to the age of the plant, in the soil and climate conditions of the state of S. Paulo, Brazil. An experiment was installed in the Estação Experimental de Cana de Açúcar "Dr. José Vizioli", at Piracicaba, state of S. Paulo, Brazil, and the soil "tèrra-roxa misturada" presented the following composition: Sand (more than 0,2 mm)........................................................................ 8.40 % Fine sand (from 0,2 to less than 0,02 mm)................................................. 24.90 % Silt (from 0,02 to less than 0,002 mm)...................................................... 16.40 % Clay (form 0,002 mm and less)................................................................ 50.20 % pH 10 g of soil and 25 ml of distilled water)..................................................... 5.20 %C (g of carbon per 100 g of soil)................................................................. 1.00 %N (g of nitrogen per 100 g of soil)............................................................... 0.15 P0(4)-³ (me. per 100 g of soil, soluble in 0,05 normal H2SO4) ............................... 0.06 K+ (exchangeable, me. per 100 g of soil)....... 0.18 Ca+² (exchangeable, me. per 100 g of soil)...... 2.00 Mg+² (exchangeable, me. per 100 g of soil)...... 0.66 The monthly rainfall and mean temperature from January 1956 to August 1957 are presented in Table 1, in Portuguese. The experiment consisted of 3 replications of the treatments: without fertilizer and with fertilizer (40 Kg of N, from ammonium sulfate; 100 Kg of P(2)0(5) from superphosphate and 40 Kg K2 O, from potassium chloride). Four complete stools (stalks and leaves) were harvested from each treatment, and the plants separated in stalks and leaves, weighed, dried and analysed every month from 6 up to 15 months of age. The data obtained for fresh and dry matter production are presented in table 2, and in figure land 2, in Portuguese. The curves for fresh and dry matter production showed that fertilized and no fertilized sugar cane with 6 months of age presents only 5% of its total weight at 15 months of age. The most intense period of growth in this experiment is located, between 8 and 12 months of age, that is between December 1956 and April 1957. The dry matter production of sugar cane with 8 and 12 months of age was, respectively, 12,5% and 87,5% of the total weight at 15 months of age. The growth of sugar cane in relation to its age follows a sigmoid curve, according to the figures 1, 2 and 3. The increase of dry matter production promoted by using fertilizer was 62,5% when sugar cane was 15 months of age. The concentration of the elements (tables 4 and 5 in Portuguese) present a general trend of decreasing as the cane grows older. In the stalks this is true for all elements studied in this experiment. But in the leaves, somme elements, like sulfur and silicon, appears to increase with the increasing of age. Others, like calcium and magnesium do not show large variations, and finally a third group, formed by nitrogen, phosphorus and potassium seems to decrease at the beginning and later presents a light increasing. The concentration of the elements was higher in the leaves than in the stalks from 6 up to 15 months of age. There were some exceptions. Potassium, magnesium and sulfur were higher in the stalks than in the leaves from 6 up to 8 or 9 months of age. After 9 months, the leaves presented more potassium, magnesium and sulfur than the stalks. The percentage of nitrogen in the leaves was lower in the plants that received fertilizer than in the plants without fertilizer with 6, 7, 8, 10, 11 and 13 months of age. This can be explained by "dilution effect". The uptake of elements by 4 stools (stalks and leaves) of sugar cane according to the plant age is showed in table 6, in Portuguese. The absorption of all studied elements, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur and silicon, was higher in plants that received fertilizer. The trend of uptake of nitrogen and potassium is similar to the trend of production of dry matter, that is, the maximum absorption of those two nutrients occurs between 9 and 13 months of age. Finaly, the maxima amounts of elements absorbed by 4 stools (stalks and leaves) of sugar cane plants that received fertilizer are condensed in the following table: Element Maximum absorption in grams Age of the plants in months Nitrogen (N) 81.0 14 Phosphorus (P) 6.8 15 Potassium (K) 81.5 15 Calcium (Ca) 19.2 15 Magnesium (Mg) 13.9 13 Sulfur (S) 9.3 15 Silicon (Si) 61.8 15 It is very interesting to note the low absorption of phosphorus even with 100 kg of P2O5 per hectare, aplied as superphosphate. The uptake of phosphorus was lower than calcium, magnesium and sulfur. Also, it is noteworthy the large amount of silicon absorbed by sugar cane.

Effects of foliar fertilization of common bean (Phaseolus vulgaris, L.) during the seed-filling stage

An experiment was carried out with common bean (Phaseolus vulgaris, L.) in a Red Yellow Latossol, sandy phase, in order to study the influence of foliar spraying of the Hanway nutrient solution (NPKS) at grain filling stage on: 1) grain yield; 2) the uptake of fertilizer and soil nitrogen by this crop through the root system and 3) the efficiency of utilization of the nitrogen in the foliar spray solution by the grain. The results of this experiment showed that the foliar application of the Hanway solution with ammonium nitrate at the pod filling period caused severe leaf burn and grain yield was inferior to that of the plants which received a soil application of this fertilizer at the same stage. These facts can be attributed to the presence of ammonium nitrate in the concentration used. The composition of final spray was: 114,28 Kg NH4NO3 + 43,11 Kg potassium poliphosphate + 12,44 Kg potassium sulphate per 500 litres. The uptake of nitrogen fertilizer through the root system and the efficiency of its utilization was greater than that through the leaves.

Crittogamia agraria, pel Dr. O. Comes.

1