Avaliação de sensores de baixo custo e de métodos de referência para a monitorização da qualidade do ar

A crescente urbanização global tem como consequência o aumento dos níveis de poluentes na atmosfera e a respetiva deterioração da qualidade do ar. O controlo da poluição atmosférica e monitorização da qualidade do ar são passos fundamentais para implementar estratégias de redução e estimular a consciência ambiental dos cidadãos. Com este intuito, existem várias técnicas e tecnologias que podem ser usadas para monitorizar a qualidade do ar. A utilização de microsensores surge como uma ferramenta inovadora para a monitorização da qualidade do ar. E, apesar dos desempenhos dos microsensores permitirem uma nova estratégia, resultando em respostas rápidas, baixos custos operacionais e eficiências elevadas, que não podem ser alcançados apenas com abordagens convencionais, ainda é necessário aprofundar o conhecimento a fim de integrar estas novas tecnologias, particularmente quanto à verificação do desempenho dos sensores comparativamente aos métodos de referência em campanhas experimentais. Esta dissertação, desenvolvida no Instituto do Ambidente e Desenvolvimento em forma de estágio, teve como objetivo a avaliação do desempenho de sensores de baixo custo comparativamente com os métodos de referência, tendo como base uma campanha de monitorização da qualidade do ar realizada no centro de Aveiro durante 2 semanas de outubro de 2014. De forma mais específica pretende-se perceber até que ponto se podem utilizar sensores de baixo custo que cumpram os requisitos especificados na legislação e as especificidades das normas, estabelecendo assim um protocolo de avaliação de microsensores. O trabalho realizado passou ainda pela caracterização da qualidade do ar no centro de Aveiro para o período da campanha de monitorização. A aplicação de microsensores eletroquímicos, MOS e OPC em paralelo com equipamento de referência neste estudo de campo permitiu avaliar a fiabilidade e a incerteza destas novas tecnologias de monitorização. Com este trabalho verificou-se que os microsensores eletroquímicos são mais precisos comparativamente aos microsensores baseados em óxidos metálicos, apresentando correlações fortes com os métodos de referência para diversos poluentes. Por sua vez, os resultados obtidos pelos contadores óticos de partículas foram satisfatórios, contudo poderiam ser melhorados quer pelo modo de amostragem, quer pelo método de tratamento de dados aplicado. Idealmente, os microsensores deveriam apresentar fortes correlações com o método de referência e elevada eficiência de recolha de dados. No entanto, foram identificados alguns problemas na eficiência de recolha de dados dos sensores que podem estar relacionados com a humidade relativa e temperaturas elevadas durante a campanha, falhas de comunicação intermitentes e, também, a instabilidade e reatividade causada por gases interferentes. Quando as limitações das tecnologias de sensores forem superadas e os procedimentos adequados de garantia e controlo de qualidade possam ser cumpridos, os sensores de baixo custo têm um grande potencial para permitir a monitorização da qualidade do ar com uma elevada cobertura espacial, sendo principalmente benéfico em áreas urbanas.

Concentration of human pollution tracers with ionic liquids

The main objective of the present thesis consists on the development of an analytical preconcentration technology for the concomitant extraction and concentration of human pollution tracers from wastewater streams. Due to the outstanding tunable properties of ionic liquids (ILs), aqueous biphasic systems (ABS) composed of ILs can provide higher and more selective extraction efficiencies for a wide range of compounds, being thus a promising alternative to the volatile and hazardous organic solvents (VOCs) typically used. For that purpose, IL-based ABS were employed and adequately characterized as an one-step extraction and concentration technique. The applicability of IL-based ABS was verified by their potential to completely extract and concentrate two representative pharmaceutical pollution tracers, namely caffeine (CAF) and carbamazepine (CBZ), from wastewaters. The low concentration of these persistent pollutants (usually found in μg·dm-3 and ng·dm-3 levels, respectively) by conventional analytical equipment does not permit a proper detection and quantification without a previous concentration step. Preconcentration methods commonly applied are costly, timeconsuming, with irregular recoveries and make use of VOCs. In this work, the ABS composed of the IL tetrabutylammonium chloride ([N4444]Cl) and the salt potassium citrate (K3[C6H5O7]) was investigated while demonstrating to be able to completely extract and concentrate CAF and CBZ, in a single-step, overcoming thus the detection limit of the applied analytical equipment. Finally, the hydrotropic effect responsible for the ability of IL-based ABS to extract and concentrate a wide variety of compounds was also investigated. It was shown that the IL rules the hydrotropic mechanism in the solubility of CAF in aqueous solutions, with an increase in solubility up to 4-fold. Moreover, the proper selection of the IL enables the design of the system that leads to a more enhanced solubility of a given solute in the IL-rich phase, while allowing a better extraction and concentration. IL-based ABS are a promising and more versatile technique, and are straightforwardly envisaged as selective extraction and concentration routes of target micropollutants from wastewater matrices.

Análise de compostos orgânicos voláteis (BTEX) no ar da Cidade de Évora

A poluição atmosférica é um dos principais factores de degradação da qualidade de vida da população. O conjunto BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos) constitui o grupo mais importante dos compostos orgânicos voláteis (VOCs) na atmosfera uma vez que participam na química da atmosfera e constituem um perigo para a saúde, nomeadamente o benzeno, por ser altamente cancerígeno. São maioritariamente libertados pelo tráfego automóvel. Neste trabalho foi determinada a concentração dos BTEX em nove pontos da cidade de Évora no período de 21 Março a 1 de Julho de 2009 tendo-se recorrido à técnica de amostragem passiva, com amostradores Radiello™, seguida de desadsorção líquida, usando CS2, e subsequente análise por GC-MS. A concentração de benzeno no ar da cidade de Évora não excedeu o valor legislado de 5 g/m3 neste período de amostragem, sendo as concentrações obtidas para os poluentes em geral muito baixas e na sua maioria inferiores ao LOQ do método analítico. ABSTRACT; Air pollution is the major factor in the degradation of the population quality of life. BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) is the most important group of volatile organic compounds (VOCs) in the atmosphere because of their role in atmospheric chemistry and the risk they posed to human health, with benzene, being a highly carcinogenic compound. BTEX are released mainly by road traffic. Concentrations of BTEX were determined at nine sampling points in the city of Évora in the period from 21 March to 1 July 2009, using passive samplers Radiello™, followed by liquid desorption with CS2, and subsequent analysis by GC-MS. During the sampling period, the concentration of benzene in the outdoor air of Évora city did not exceed 5 g/m3, the maximum value admissible by legislation. The concentrations measured of the other pollutants were, in general, very low and mostly below the LOQ of the analytical method.

Qualidade do ar interior em lares de idosos e a exposição ocupacional aos poluentes atmosféricos

Os lares de idosos são espaços com características específicas, onde a garantia de condições de trabalho saudáveis é fundamental para o bem-estar dos trabalhadores e dos idosos. O objectivo deste trabalho consistiu em avaliar a exposição ocupacional dos trabalhadores dos lares de idosos aos poluentes do ar interior e em verificar qual a prevalência de sintomas/doenças. A amostragem foi não probabilística quanto ao tipo e por conveniência quanto à técnica. A amostra foi constituída por 8 lares de idosos sedeados no concelho de Tondela e 155 trabalhadores. Foram administrados inquéritos aos trabalhadores e avaliada a qualidade do ar, bem como os níveis de temperatura e humidade relativa. Os dados foram tratados através do software estatístico IBM SPSS versão 21.0. A interpretação dos testes estatísticos foi realizada com base no nível de significância de p=0,05, com intervalo de confiança de 95%. Verificámos que as concentrações médias de dióxido de carbono, compostos orgânicos voláteis e partículas com diâmetro <10, registados em alguns lares de idosos ultrapassaram o limiar de protecção sendo essa concentração, em média, mais elevada nos lares localizados em zonas urbanas. Os sintomas/doenças com maior prevalência foram as dores de cabeça, crise de espirros, tonturas e alergias. Os edifícios apresentavam Síndroma do Edifício Doente (SED) e a maioria dos trabalhadores que indicaram possuir sintomas/doenças trabalhavam em lares de idosos localizados em zonas urbanas e residiam em zonas rurais. Torna-se perceptível que as instituições realizem monitorizações contínuas de QAI de modo a não exporem os trabalhadores e os idosos a situações de risco.

Aspectos técnicos da monitorização da pressão intracraniana pelo método subaracnóideo no traumatismo craniencefálico grave

Two hundred and six patients with severe head injury (Glasgow Coma Scale of 8 points or less after nonsurgical resuscitation on admission), managed at Intensive Care Unit-Hospital das Clínicas - Universidade Estadual de Campinas were prospectively analysed. All patients were assessed by CT scan and 72 required neurosurgical intervention. All patients were continuously monitored to evaluate intracranial pressure (ICP) levels by a subarachnoid device (11 with subarachnoid metallic bolts and 195 with subarachnoid polyvinyl catheters). The ICP levels were continuously observed in the bedside pressure monitor display and their end-hour values were recorded in a standard chart. The patients were managed according to a standard protocol guided by the ICP levels. There were no intracranial haemorrhagic complications or hematomas due the monitoring method. Sixty six patients were punctured by lateral C1-C2 technique to assess infectious complications and 2 had positive cerebrospinal fluid samples for Acinetobacter sp. The final results measured at hospital discharge showed 75 deaths (36,40%) and 131 (63,60%) survivors. ICP levels had significantly influenced the final results (p<0,001). The subarachnoid method to continuously assess the ICP levels was considered aplicable, safe, simple, low cost and useful to advise the management of the patients. The ICP record methodology was practical and useful. Despite the current technical advances the subarachnoid method was considered viable to assess the ICP levels in severe head injury.

Alteração da atividade enzimática em organismos aquáticos por poluentes de origem agrícola: uma abordagem geral e sobre a suscetibilidade da fosfatase ácida

The input of agrochemicals in the aquatic compartment can results in biochemical injuries for living organisms. In this context, the knowledge of alterations of enzymatic activities due the presence of agriculture pollutants contributes for the elucidation of the mechanisms of toxicity, implementation of economic methods for monitoring purposes and establishment of maximum allowed concentrations. In the present work, the above considerations are discussed, and data concerning changes in enzymatic function by pesticides and fertilizer contaminants are reviewed. Also, we focused on the acid phosphatase due its susceptibility to several pollutants and diversity in cellular functions.

Cultivares de batata para sistemas orgânicos de produção

Informações a respeito de cultivares adaptadas ao sistema de cultivo orgânico são escassas. O objetivo deste estudo foi avaliar, sob sistema de cultivo orgânico, genótipos nacionais e estrangeiros desenvolvidos para o cultivo convencional, quanto ao potencial produtivo, em condições de campo. O experimento foi conduzido em 2008, no Pólo APTA Leste Paulista, em Monte Alegre do Sul-SP. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com 18 tratamentos e quatro repetições. Cada parcela foi constituída por 80 batatas-semente, dispostas em quatro linhas de 5 m de comprimento, espaçadas de 80 cm, com 25 cm entre tubérculos. Os genótipos avaliados foram Agata, Asterix, Caesar, Cupido, Éden, Melody, Novella e Vivaldi, de origem estrangeira; e Apuã, Aracy, Catucha, IAC Aracy Ruiva, Itararé, Monte Alegre 172, IAC 6090, APTA 16.5, APTA 15.20 e APTA 21.54, nacionais. Foram avaliadas as características de produtividade total e comercial de tubérculos, massa média total e comercial de tubérculos, teor de matéria seca e severidade da pinta-preta (Alternaria solani). Os clones APTA 16.5, APTA 21.54 e IAC 6090, e as cultivares Cupido, Apuã, Itararé e Monte Alegre 172 foram os mais produtivos. 'APTA 21.54' superou os demais em relação a produtividade comercial (18,07 t ha-1), sendo que 'APTA 16.5', 'Cupido', 'IAC 6090' e 'Itararé' formaram o segundo grupo. As maiores massas médias de tubérculos foram apresentadas pelas cultivares Itararé e Cupido. O clone IAC 6090 e as cultivares Aracy e Aracy Ruiva foram as que apresentaram maiores teores de matéria seca, com valor médio de 22,91%. 'APTA 16.5', 'Apuã', 'Aracy', 'Aracy Ruiva', 'Éden', 'Ibituaçú' e 'Monte Alegre 172' apresentaram alto nível de resistência à pinta-preta. As cultivares Itararé, Apuã e Cupido são adaptadas ao cultivo orgânico, e os clones avançados APTA 16.5, APTA 21.54 e IAC 6090 apresentam potencial de cultivo no sistema orgânico.

Uma análise do coeficiente de remoção de poluentes em função do espectro de gotas de chuva em diferentes localidades no Brasil e Alemanha

The pollutant transference among reservoirs atmosphere-hydrosphere, relevant to the atmospheric chemistry, depends upon scavenging coefficient (Λ) calculus, which depends on the raindrop size distribution as well as on the rainfall systems, both different to each locality. In this work, the Λ calculus will be evaluated to gas SO2 and particulate matter fine and coarse among five sites in Germany and two in Brazil. The results show three possible classifications in function of Λ, comparable to literature, however with a greater range due to the differences of rainfall system sites. This preliminary study supports future researches

Monitorização materno-fetal durante procedimento odontológico em portadora de cardiopatia valvar

FUNDAMENTO: Os efeitos da anestesia local em odontologia com lidocaína e epinefrina, sobre parâmetros cardiovasculares de gestantes portadoras de valvopatias e seus conceptos, não estão esclarecidos. OBJETIVO: Avaliar e analisar parâmetros da cardiotocografia, de pressão arterial e eletrocardiográficos da gestante portadora de doença valvar reumática, quando submetida à anestesia local com 1,8 ml de lidocaína 2% sem vasoconstritor e com epinefrina 1:100.000, durante procedimento odontológico restaurador. MÉTODOS: Realizamos monitorização ambulatorial da pressão arterial, eletrocardiografia ambulatorial materna e cardiotocografia de 31 portadoras de cardiopatia reumática, entre a 28ª e 37ª semana de gestação, divididas em dois grupos conforme presença ou não do vasoconstritor RESULTADOS: Demonstrou-se redução significativa dos valores de frequência cardíaca materna nos dois grupos, durante o procedimento, quando comparado aos demais períodos (p < 0,001). Houve ocorrência de arritmia cardíaca em 9 (29,0%) pacientes, das quais 7 (41,8%) pertencentes ao grupo de 17 gestantes que recebeu anestesia com adrenalina. A pressão arterial materna não apresentou diferença quando comparamos períodos ou grupos (p > 0,05). O mesmo ocorreu (p > 0,05) com número de contrações uterinas, nível e variabilidade da linha de base e número de acelerações da frequência cardíaca fetal. CONCLUSÃO: O uso de 1,8 ml de lidocaína 2% associado à adrenalina mostrou-se seguro e eficaz em procedimento odontológico restaurador durante a gestação de mulheres com cardiopatia valvar reumática.

Ácidos orgânicos em aguardentes produzidas em alambique e em coluna

The concentration of 14 organic acids of 50 sugarcane spirits samples was determined by gas chromatography using flame ionization detection. The organic acids analytical quantitative profile in stills and column distilled spirits from wines obtained from the same must were compared. The comparison was also carried in "head", "heart" and "tail fractions of stills distilled spirits. The experimental data were analyzed by Principal Components Analysis (PCA) and pointed out that the distillation process (stills and column) strongly influences the lead spirits' organic acid composition and that producers' operational "cuts off" to produce "tail", "heart" and "head", fractions should be optimized.

Marcadores orgânicos de contaminação por esgotos sanitários em sedimentos superficiais da baía de Santos, São Paulo

Organic markers, such as sterols and ketones, were used to assess sewage contamination in sediments from the Santos Bay, SP, and its continental shelf. These compounds were analyzed by GC/FID after soxhlet extraction, clean up and derivatization. The concentration of coprostanol and ratios between selected sterols were used to evaluate fecal contamination. The stations located in the mid-western part of the Santos Bay presented organic matter from sewage due to the input of fecal material from the city of Santos by submarine sewage outfall. Stations located at the continental shelf did not present fecal contamination. Coprostanol levels in sewage outfall stations were higher in comparison to other Brazilian coastal areas, except Guanabara Bay/RJ, and could be related to the fraction of the population without sewage treatment.

Fontes de minerais orgânicos e inorgânicos para leitões desmamados

A presente pesquisa foi realizada com o objetivo de comparar os efeitos de fontes orgânicas e inorgânicas de microminerais sobre o desempenho, os parâmetros sanguíneos e a deposição de minerais em tecidos e órgãos de leitões desmamados. Foram utilizados 54 leitões de genética comercial, desmamados com idade média de 24 dias e peso médio de 7,35±0,88kg, num delineamento experimental de blocos ao acaso, com dois tratamentos, nove repetições e três animais por parcela. Os tratamentos foram representados pelo uso de rações suplementadas com minerais de fontes orgânicas ou inorgânicas (Cu, Zn, Fe, Mn e Se) no período dos 24 aos 57 dias de idade. Foram avaliados o consumo diário de ração, o ganho diário de peso, a conversão alimentar, os parâmetros hematológicos e a deposição de minerais em tecidos e órgãos. As fontes orgânicas de minerais nas rações fornecidas dos 24 aos 57 dias de idade melhoraram o ganho diário de peso (P=0,06) e a conversão alimentar (P=0,05) e aumentaram o número de hemáceas (P=0,10), contudo não influenciaram a deposição de minerais no músculo masseter, fígado, coração, baço e rim. Portanto, o suplemento de minerais de fontes orgânicas foi mais eficiente para o desempenho dos leitões na fase de creche.

Monitorização ambulatorial da pressão arterial em indivíduos normotensos submetidos a duas sessões únicas de exercícios : resistido e aeróbio

Objetivo: investigar a influência de duas sessões únicas de exercício resistido (circuito com pesos) e aeróbio sobre as alterações pressóricas, em indivíduos sedentários e normotensos. Métodos: foram avaliados pela monitorização numa situação controle, sem realização de exercícios (MAPA 1) 25 indivíduos, após exercício resistido (MAPA 2) e após exercício aeróbio (MAPA 3). Os exercícios resistidos foram realizados sob forma de circuito com pesos, com intensidade de 40% da força máxima individual e os exercícios aeróbicos em cicloergômetro, com intensidade entre 60% e 70% da freqüência cardíaca (FC) máxima alcançada no teste ergométrico. Resultados: a pressão arterial sistólica (PAS) de 24h e sub-períodos vigília e sono não apresentaram variações estatisticamente significantes quando comparada à MAPA2 e MAPA3 e MAPA2 e MAPA3 entre si. A pressão arterial diastólica (PAD) de 24h e diurna apresentaram reduções significantes (P<0,05). A média da freqüência cardíaca de 24h e no período vigília apresentou aumentos significativos (P<0,05) quando comparada a MAPA2 à MAPA3. Conclusão: uma sessão única de exercício resistido em indivíduos normotensos foi suficiente para promover reduções significativas dos níveis tensionais, no período de sono após o exercício, e a de exercício aeróbio nesses mesmos indivíduos, foi mais eficaz em promover reduções significativas dos níveis pressóricos.

Ácidos húmicos extraídos do lodo de esgoto sanitário e seus efeitos em plantas

O lodo de esgoto possui alto teor de matéria orgânica porém, também estão presentes diferentes poluentes e patógenos. Desta forma, neste trabalho foi extraído ácido húmico (AH) o qual é um composto resultante do fracionamento de substâncias húmicas que compreendem um grupo de compostos de carbono gerados na decomposição de resíduos orgânicos que sofrem ressíntese formando o húmus. O ácido húmico promove diversos benefícios nos vegetais, como crescimento, elongação celular, tolerância a estresses e aumento da permeabilidade da membrana plasmática. Com base nestas características, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos citogenéticos (ensaio Allium cepa), fisiológicos, anatômicos e bioquímicos do ácido húmico do lodo de esgoto sanitário. Foi realizada caracterização elementar do material para a definição das doses. Após 20 dias de tratamento, foram realizadas coletas do material e, posteriormente, analisadas. A caracterização química do AH indicou-o como bom condicionador para culturas apresentando elevadas taxas de C, H e N. Não foi observado efeito de toxicidade, citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade do AH. Foi verificado aumento expressivo de todos os pigmentos fotossintéticos vegetais nas concentrações mais altas (2 mM C L-1 e 4 mM C L-1). Houve aumento da expressão da ATPAse em todos os tratamentos e das enzimas do estresse oxidativo (CAT, SOD, APX, GST) em diferentes concentrações. A integração destas análises permitiu concluir que o ácido húmico do lodo de esgoto pode ser utilizado como adubo orgânico, pois foi observado benefícios no vegetal tais como maior crescimento vegetal e aumento da atividade nas enzimas do estresse oxidativo.

Microminerais orgânicos para codornas japonesas

Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho produtivo e a qualidade dos ovos de codornas japonesas em postura, em função da redução e da substituição parcial ou total de microminerais (manganês, zinco, ferro, cobre, iodo e selênio) orgânicos em substituição ao micromineral inorgânico. Foram conduzidos dois experimentos no setor de avicultura do Instituto Federal do Espírito Santo, com duração de 84 dias, distribuídos em quatro períodos de 21 dias. Em cada experimento, foram utilizadas 480 codornas japonesas fêmeas, com 79 dias de idade. As aves foram distribuídas em delineamento inteiramente ao acaso em 6 tratamentos, 10 repetições e 8 aves por unidade experimental. Foi utilizada uma mesma ração basal em ambos experimentos, variando apenas os níveis e a fonte dos microminerais utilizados. No primeiro experimento foi adicionado à essa ração cinco diferentes níveis de microminerais orgânicos 25; 50; 75; 100 e 125% da recomendação do complexo mineral orgânico e um nível com microminerais inorgânicos (100% da recomendação) sendo utilizado 1 kg/ton de ração. No segundo experimento, foram adicionados quatro diferentes níveis de mistura de microminerais orgânicos e inorgânicos (20% orgânico + 80% inorgânico, 40% orgânico + 60% inorgânico, 60% orgânico + 40% inorgânico e 80% orgânico + 20% inorgânico), um inorgânico (100%) e um orgânico (100%) na ração. As características avaliadas foram consumo de ração, taxa de postura, peso médio do ovo, massa dos ovos, conversão alimentar por massa do ovo e por dúzia de ovos, peso relativo e absoluto da gema, do albúmen e da casca, além da unidade Haugh. Os parâmetros avaliados não foram afetados de forma significativa pelas diferentes relações de uso de minerais orgânicos e inorgânicos. Observou-se que é possível reduzir para 25% da recomendação de microminerais, quando utiliza-se microminerais orgânicos e que, é possível a substituição em até 100% dos microminerais inorgânicos por orgânicos sem efeito sobre desempenho o produtivo e a qualidade de ovos de codornas japonesas.