Study of the emissions from pyrolytic and oxidative thermal decomposition of PVC

Polyvinyl chloride (PVC) is one of the plastics most extensively used due to its versatility. The demand of PVC resin in Europe during 2012 reached 5000 ktonnes1. PVC waste management is a big problem because of the high volume generated all over the world and its chlorine content. End-of-life PVC is mainly mixed with municipal solid waste (MSW) and one common disposal option for this is waste-to-energy incineration (WtE). The presence of plastics such as PVC in the fuel mix increases the heating value of the fuel. PVC has two times higher energy content than MSW ‒around 20 MJ/kg vs 10 MJ/kg, respectively. However, the high chlorine content in PVC resin, 57 wt.%, may be a source for the formation of hazardous chlorinated organic pollutants in thermal processes. Chlorine present in the feedstock of WtE plants plays an important role in the formation of (i) chlorine (Cl2) and (ii) hydrochloric gas (HCl), both of them responsible for corrosion, and (iii) chlorinated organic pollutants2. In this work, pyrolytic and oxidative thermal degradation of PVC resin were carried out in a laboratory scale reactor at 500 ºC in order to analyze the influence of the reaction atmosphere on the emissions evolved. Special emphasis was put on the analysis of chlorinated organic pollutants such as polychlorodibenzo-p-dioxins (PCDDs), polychlorodibenzofurans (PCDFs) and other related compounds like polychlorobenzenes (PCBzs), polychlorophenols (PCPhs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Another objective of this work was to compare the results with those of a previous work3 in which emissions at different temperatures in both pyrolysis and combustion of another PVC resin had been studied; in that case, experiments for PCDD/Fs emissions had been performed only at 850 ºC.

Effects of Bisphenol A on ion channels: Experimental evidence and molecular mechanisms

Bisphenol A (BPA) is an endocrine-disrupting chemical (EDC) produced in huge quantities in the manufacture of polycarbonate plastics and epoxy resins. It is present in most humans in developed countries, acting as a xenoestrogen and it is considered an environmental risk factor associated to several diseases. Among the whole array of identified mechanisms by which BPA can interfere with physiological processes in living organisms, changes on ion channel activity is one of the most poorly understood. There is still little evidence about BPA regulation of ion channel expression and function. However, this information is key to understand how BPA disrupts excitable and non-excitable cells, including neurons, endocrine cells and muscle cells. This report is the result of a comprehensive literature review on the effects of BPA on ion channels. We conclude that there is evidence to say that these important molecules may be key end-points for EDCs acting as xenoestrogens. However, more research on channel-mediated BPA effects is needed. Particularly, mechanistic studies to unravel the pathophysiological actions of BPA on ion channels at environmentally relevant doses.

Marine debris occurrence and treatment: A review

Marine debris produces a wide variety of negative environmental, economic, safety, health and cultural impacts. Most marine litter has a very low decomposition rate (as plastics, which are the most abundant type of marine debris), leading to a gradual, but significant accumulation in the coastal and marine environment. Along that time, marine debris is a significant source of chemical contaminants to the marine environment. Once extracted from the water, incineration is the method most widely used to treat marine debris. Other treatment methods have been tested, but they still need some improvement and so far have only been used in some countries. Several extraction and collection programs have been carried out. However, as marine debris keep entering the sea, these programs result insufficient and the problem of marine debris will continue its increase. The present work addresses the environmental impact and social aspects of the marine debris, with a review of the state of the art in the treatments of this kind of waste, together with an estimation of the worldwide occurrence and characteristics.

Bubble Growth From First Principles

We consider the simplest relevant problem in the foaming of molten plastics, the growth of a single bubble in a sea of highly viscous Newtonian fluid, and without interference from other bubbles. This simplest problem has defied accurate solution from first principles. Despite plenty of research on foaming, classical approaches from first principles have neglected the temperature rise in the surrounding fluid, and we find that this oversimplification greatly accelerates bubble growth prediction. We use a transport phenomena approach to analyze the growth of a solitary bubble, expanding under its own pressure. We consider a bubble of ideal gas growing without the accelerating contribution from mass transfer into the bubble. We explore the roles of viscous forces, fluid inertia, and viscous dissipation. We find that bubble growth depends upon the nucleus radius and nucleus pressure. We begin with a detailed examination of the classical approaches (thermodynamics without viscous heating). Our failure to fit experimental data with these classical approaches, sets up the second part of our paper, a novel exploration of the essential decelerating role of viscous heating. We explore both isothermal and adiabatic bubble expansion, and also the decelerating role of surface tension. The adiabatic analysis accounts for the slight deceleration due to the cooling of the expanding gas, which depends on gas polyatomicity. We also explore the pressure profile, and the components of the extra stress tensor, in the fluid surrounding the growing bubble. These stresses can eventually be frozen into foamed plastics. We find that our new theory compares well with measured bubble behavior.

Interactions métaboliques entre le bisphénol A et le naproxène dans un modèle de foie de rat isolé et perfusé

L'exposition aux mélanges de contaminants (environnementaux, alimentaires ou thérapeutiques) soulève de nombreuses interrogations et inquiétudes vis-à-vis des probabilités d'interactions toxicocinétiques et toxicodynamiques. Une telle coexposition peut influencer le mode d’action des composants du cocktail et donc de leur toxicité, suite à un accroissement de leurs concentrations internes. Le bisphénol A (4 dihydroxy-2,2-diphenylpropane) est un contaminant chimique répandu de manière ubiquitaire dans notre environnement, largement utilisé dans la fabrication des plastiques avec l’un des plus grands volumes de production à l’échelle mondiale. Il est un perturbateur endocrinien par excellence de type œstrogèno-mimétique. Cette molécule est biotransformée en métabolites non toxiques par un processus de glucuronidation. L'exposition concomitante à plusieurs xénobiotiques peut induire à la baisse le taux de glucuronidation du polluant chimique d'intérêt, entre autres la co-exposition avec des médicaments. Puisque la consommation de produits thérapeutiques est un phénomène grandissant dans la population, la possibilité d’une exposition simultanée est d’autant plus grande et forte. Sachant que l'inhibition métabolique est le mécanisme d'interaction le plus plausible pouvant aboutir à une hausse des niveaux internes ainsi qu’à une modulation de la toxicité prévue, la présente étude visait d'abord à confirmer et caractériser ce type d'interactions métaboliques entre le bisphénol A et le naproxène, qui est un anti-inflammatoire non stéroïdiennes (AINS), sur l'ensemble d'un organe intact en utilisant le système de foie de rat isolé et perfusé (IPRL). Elle visait ensuite à déterminer la cinétique enzymatique de chacune de ces deux substances, seule puis en mélange binaire. Dans un second temps, nous avons évalué aussi l’influence de la présence d'albumine sur la cinétique métabolique et le comportement de ces deux substances étudiées en suivant le même modèle de perfusion in vivo au niveau du foie de rat. Les constantes métaboliques ont été déterminées par régression non linéaire. Les métabolismes du BPA et du NAP seuls ont montré une cinétique saturable avec une vélocité maximale (Vmax) de 8.9 nmol/min/ mg prot de foie et une constante d'affinité de l'enzyme pour le substrat (Km) de 51.6 μM pour le BPA et de 3 nmol/min/mg prot de foie et 149.2 μM pour le NAP. L'analyse des expositions combinées suggère une inhibition compétitive partielle du métabolisme du BPA par le NAP avec une valeur de Ki estimée à 0.3542 μM. Les résultats obtenus montrent que l’analyse de risque pour les polluants environnementaux doit donc prendre en considération la consommation des produits pharmaceutiques comme facteur pouvant accroitre le niveau interne lors d’une exposition donnée. Ces données in vivo sur les interactions métaboliques pourraient être intégrées dans un modèle pharmacocinétique à base physiologique (PBPK) pour prédire les conséquences toxicococinétique (TK) de l'exposition d'un individu à ces mélanges chimiques.

Characterization of histopathological lesions in a biological model for environmental studies: Eisenia andrei Bouché. Preliminar results

Introduction The strong expansion of the world production of plastics caused a severe accumulation of plastic debris in the environment, which makes them one of the most important contaminants, growing as a global environmental problem. Although the production in Europe has been relatively constant in the last 10 years, world plastic production continues to increase, affecting soil biota and their functions. Objectives Thus, in order to evaluate the effects of MP in soil-dwelling organisms, earthworms (Eisenia andrei Bouché), were exposed to standard artificial soil mixed with MPs and the authors documented, using microscopic figures, the pathological lesions found in this biological model. Material and Methods Eight adult earthworms extracted from soils contaminated with different concentrations of MP (mg/kgdw) with sizes ranging between 250-1000 m, were fixed in 10% neutral-buffered formalin and processed for routine histopathological diagnosis. Results and discussion Contrary to what would be expected, MP were not found throughout the GI tube of earthworms but several lesions were found in the individuals extracted from the soils with high MP concentrations, when compared with control group, namely epithelial intestinal atrophy and evidences of inflammatory responses to this stress agent. Conclusion Earthworms have probably avoided the consumption of the biggest MPs. However, evidences point for lesions that were likely caused by the smallest MPs that were likely egested during the depuration phase.

Applications of thermal processing in pharmaceutical drug product development

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Interactions métaboliques entre le bisphénol A et le naproxène dans un modèle de foie de rat isolé et perfusé

L'exposition aux mélanges de contaminants (environnementaux, alimentaires ou thérapeutiques) soulève de nombreuses interrogations et inquiétudes vis-à-vis des probabilités d'interactions toxicocinétiques et toxicodynamiques. Une telle coexposition peut influencer le mode d’action des composants du cocktail et donc de leur toxicité, suite à un accroissement de leurs concentrations internes. Le bisphénol A (4 dihydroxy-2,2-diphenylpropane) est un contaminant chimique répandu de manière ubiquitaire dans notre environnement, largement utilisé dans la fabrication des plastiques avec l’un des plus grands volumes de production à l’échelle mondiale. Il est un perturbateur endocrinien par excellence de type œstrogèno-mimétique. Cette molécule est biotransformée en métabolites non toxiques par un processus de glucuronidation. L'exposition concomitante à plusieurs xénobiotiques peut induire à la baisse le taux de glucuronidation du polluant chimique d'intérêt, entre autres la co-exposition avec des médicaments. Puisque la consommation de produits thérapeutiques est un phénomène grandissant dans la population, la possibilité d’une exposition simultanée est d’autant plus grande et forte. Sachant que l'inhibition métabolique est le mécanisme d'interaction le plus plausible pouvant aboutir à une hausse des niveaux internes ainsi qu’à une modulation de la toxicité prévue, la présente étude visait d'abord à confirmer et caractériser ce type d'interactions métaboliques entre le bisphénol A et le naproxène, qui est un anti-inflammatoire non stéroïdiennes (AINS), sur l'ensemble d'un organe intact en utilisant le système de foie de rat isolé et perfusé (IPRL). Elle visait ensuite à déterminer la cinétique enzymatique de chacune de ces deux substances, seule puis en mélange binaire. Dans un second temps, nous avons évalué aussi l’influence de la présence d'albumine sur la cinétique métabolique et le comportement de ces deux substances étudiées en suivant le même modèle de perfusion in vivo au niveau du foie de rat. Les constantes métaboliques ont été déterminées par régression non linéaire. Les métabolismes du BPA et du NAP seuls ont montré une cinétique saturable avec une vélocité maximale (Vmax) de 8.9 nmol/min/ mg prot de foie et une constante d'affinité de l'enzyme pour le substrat (Km) de 51.6 μM pour le BPA et de 3 nmol/min/mg prot de foie et 149.2 μM pour le NAP. L'analyse des expositions combinées suggère une inhibition compétitive partielle du métabolisme du BPA par le NAP avec une valeur de Ki estimée à 0.3542 μM. Les résultats obtenus montrent que l’analyse de risque pour les polluants environnementaux doit donc prendre en considération la consommation des produits pharmaceutiques comme facteur pouvant accroitre le niveau interne lors d’une exposition donnée. Ces données in vivo sur les interactions métaboliques pourraient être intégrées dans un modèle pharmacocinétique à base physiologique (PBPK) pour prédire les conséquences toxicococinétique (TK) de l'exposition d'un individu à ces mélanges chimiques.

Consumer orientations toward fuel efficient vehicles. Executive summary. Final report.

National Highway Traffic Safety Administration, Office of Passenger Vehicle Research, Washington, D.C.

Consumer orientations toward fuel efficient vehicles. Final report.

National Highway Traffic Safety Administration, Office of Passenger Vehicle Research, Washington, D.C.

Effect of material damping and stress distribution on the resonant fatigue strength of parts /

"Materials Laboratory Contract no. AF 33(038)-20840; Project no. 7360; Task no. 73604."

1992 census of manufactures.

Mode of access: Internet.

1987 census of manufactures.

Mode of access: Internet.

Policy conflict--energy, environmental, and materials: automotive fuel-economy standards' implications for materials. Report to the Congress.

Mode of access: Internet.

Technology assessment of automotive applications of metal-plastic laminates. Volume I. Final report.

National Highway Traffic Safety Administration, Washington, D.C.