Dispositivos moleculares fluorescentes contendo receptores poliamínicos

O objectivo desta tese é a caracterização global de algumas famílias de compostos poliamínicos com grupos aromáticos fluorescentes. Estes têm potencial deaplicação como dispositivos moleculares, incluindo quimiossensores, interruptores moleculares,máquinas moleculares ou sistemas de processamento de informação moleculares. Estes compostos possuem poliaminas que podem actuar como unidades receptoras de várias espécies químicas, como protões, iões metálicos ou aniões, e os tornam solúveis em água. Contêm também grupos aromáticos fluorescentes (naftaleno, antraceno, pireno), que actuam como unidades sinalizadoras do estado do receptor. No Capítulo 1 são apresentados métodos de síntese e purificação de compostos poliamínicos, juntamente com descrições pormenorizadas das sínteses. Nos Capítulos 2 a 8 são caracterizados diversos compostos, quando livres em solução aquosa, e na presença de iões de metais de transição e de ATP. São usadas técnicas de espectrofotometria no UV-visível, espectrofluorimetria no estado estacionário e de contagem de fotão único correlacionada no tempo, complementadas com dados potenciométricos e de RMN fornecidos pelo grupo do Prof. Enrique García-España da Universidade de Valência, Espanha. No Capítulo 2 estudam-se compostos com grupos antraceno. Verifica-se supressão de emissão a pH básico, comum a todos os compostos poliamínicos, e caracterizam-se factores que influenciam nesse fenómeno. No Capítulo 3 analisam-se compostos de naftaleno. Verificam-se excímeros intramoleculares em compostos com dois grupos naftaleno. Para os formar ocorre um movimento fotoinduzido de flexão, pelo que esses compostos podem ser considerados máquinas moleculares. No Capítulo 4 estudam-se compostos com grupos pireno. Observam-se excímeros intramoleculares nos compostos com dois fluoróforos. No Capítulo 5 caracterizam-se compostos com dois grupos aromáticos diferentes(vários compostos com naftaleno e antraceno, um com pireno e antraceno e um com pireno e naftaleno). Verifica-se transferência de energia do grupo naftaleno para o antraceno (que parece evoluir de acordo com a teoria de Förster), de pireno para antraceno e de naftaleno para pireno. No Capítulo 6 examinam-se dois compostos de antraceno na presença de iões metálicos. Verifica-se aumento de emissão presença de Zn(II) e Cd(II), e supressão de emissão na presença de Cu(II) e Ni(II). Caracteriza-se o comportamento de um deles do ponto de vista de operações lógicas ao nível molecular. No Capítulo 7 caracteriza-se um composto de naftaleno na presença de vários iões metálicos. Verifica-se supressão de emissão com iões de metais de transição do 3ºperíodo com níveis na presença de Zn(II), Cd(II) e Al(III). Não se verifica efeito na presença de iões alcalinos, alcalino-terrosos, lantanídeos, Sn(II) e Pb(II). No Capítulo 8 estuda-se a interacção de compostos poliamínicos com ATP. Verifica-se em qualquer pH a ocorrência de empilhamento aromáticos do ATP e composto poliamínico, e ancoragem do grupo polifosfato do ATP com a poliamina. Verifica-se supressão de emissão do composto poliamínico a pH ácido, principalmente por transferência electrónica fotoinduzida do seu grupo aromático para o grupo adenina protonado do ATP. Num composto com antraceno e naftaleno, continua-se a verificar transferência de energia d incompletamente preenchidos, e com Hg(II), e aumento de emissãoπ-π entre os grupos

Água de abastecimento público de consumo humano e oviposição de Aedes aegypti

OBJETIVO: Analisar o efeito da qualidade da água de reservatórios domésticos de abastecimento público na resposta oviposicional de fêmeas de Aedes aegypti.MÉTODOS: Estudo conduzido em laboratório a partir de imaturos de Ae. aegypti, coletados em caixas d'água do município de Potim, SP, 2009. Foram disponibilizados simultaneamente três tipos de água por gaiola para a deposição dos ovos: ovipositor (A) com água coletada em caixa d'água de Taubaté, SP; ovipositor (B) com água destilada (controle); e ovipositor (C) com água coletada em caixa d'água de Potim. Foram analisados parâmetros fisicoquímicos. O teste de Kruskall-Wallis foi utilizado para analisar a média de ovos nas diferentes amostras de água e nas comparações posteriores, o teste Dwass-Steel-Chritchlow-Flingner. O índice de atividade de oviposição foi adotado para avaliar a resposta oviposicional.RESULTADOS: Foi observada diferença significativa no número de ovos entre as soluções líquidas testadas (H = 45; p < 0,0001). O número de ovos na água de caixas d'água de abastecimento público de captação em poços profundos (C) foi estatisticamente superior a amostras de água de caixas d'água de abastecimento público de superfície (A) (p < 0,0001) e do Controle (B) (p < 0,0001). Não houve diferença significante entre o número de ovos do Controle (B) e água de superfície (A). A primeira postura foi a mais produtiva em todas as soluções testadas nas três gaiolas. A amostra de água (C) produziu índice positivo (0,54), i.e., atrativo para oviposição.CONCLUSÕES: A qualidade da água influiu na oviposição de Ae. aegypti. As elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal na água de abastecimento público sugerem que esse componente químico foi o responsável pela atratividade de fêmeas grávidas de Ae. aegypti para a oviposição nesses criadouros.

A divulgação do ciclo urbano da água através da internet

Este estudo foi desenvolvido tendo em conta: a importância do ciclo urbano da água, para a formação de cidadãos mais responsáveis e para a preservação do meio ambiente; a escassa divulgação de informações sobre o ciclo urbano da água, na Internet e na escola; a importância da Internet, como recurso pedagógico,e do trabalho de projecto, como metodologia de ensino/aprendizagem, para a aquisição de conhecimentos e para o desenvolvimento de outras competências essenciais, previstas no currículo nacional do ensino básico. Foi neste contexto que se tentou responder às seguintes questões: Como é o ciclo urbano da água no concelho de Torres Novas?; Como divulgar o ciclo urbano da água de uma forma atractiva e educativa?; Como aplicar o ciclo urbano da água aos conteúdos do ensino básico?; Como é que os alunos do 3º ciclo do ensino básico reagem à consulta de informação sobre o ciclo urbano da água na Internet?; Que influência exerce a consulta de um site sobre o ciclo urbano da água, nas competências desenvolvidas pelos alunos durante o trabalho de projecto? Partindo destas questões, definiram-se um conjunto de objectivos e realizaram-se as seguintes actividades: Caracterização do ciclo urbano da água no concelho de Torres Novas;Recolha de recursos educativos em sites portugueses relacionados com a água e o seu ciclo urbano; Criação e divulgação de um site para a Divisão de Águas e Saneamento da Câmara Municipal de Torres Novas (www.cm-torresnovas.pt/das), de modo a disponibilizar na Internet a informação recolhida; Realização de projectos sobre o ciclo urbano da água, por alunos de uma turma do 8º ano, no âmbito das disciplinas de Ciências, e recorrendo à consulta do site; Análise das opiniões e das competências dos alunos referidos, de modo a avaliar o site e a recolher informações sobre como reagem à consulta de conteúdos sobre o ciclo urbano da água na Internet e ao trabalho de projecto. Os dados foram recolhidos e analisados de acordo com um estudo de caso. Utilizaram-se os seguintes instrumentos: documentos, inquérito por entrevista, inquérito por questionário e observação participante. A análise dos resultados permitiu chegar às seguintes conclusões: Em 2006, cerca de 98% da população do concelho de Torres Novas tinha acesso a água potável, através dos sistemas de abastecimento de água, enquanto que apenas cerca de 62% da população era servida pelos sistemas de saneamento de águas residuais; O site foi muito apreciado pelos alunos e professores, pelo modo como foi construído, pelos seus conteúdos didácticos e atractivos, e pelas informações sobre o ciclo urbano da água; A realização de projectos sobre o ciclo urbano da água, recorrendo à utilização do site, foi considerada muito útil pelos alunos, por ajudar a adquirir conhecimentos importantes e a compreender melhor os conteúdos, e por contribuir para o desenvolvimento de competências. Tendo em conta que a maioria dos alunos apresentou muitas dificuldades na realização dos projectos,estes devem ser realizados com mais frequência e em várias disciplinas.

Potencial da biomassa florestal residual para fins energéticos de três concelhos

O mercado da biomassa florestal tem vindo a desenvolver-se bastante nos últimos anos na Europa. Portugal, apesar de ter um desenvolvimento considerável através da sua indústria florestal, apenas nos últimos anos começa a encarar as oportunidades que este recurso pode oferecer. Através de um concurso público lançado em 2006, a meta para a produção de electricidade a partir de biomassa florestal foi estabelecida em 250 MWe, sendo anteriormente de 150 MWe. O presente trabalho tem três objectivos: 1) quantificar a produção de biomassa florestal residual nos concelhos de Almeirim, Alpiarça e Chamusca; 2) analisar a disponibilidade de biomassa florestal para quatro locais seleccionados no distrito de Santarém e para duas centrais em funcionamento (CAIMA e Pego); e 3) avaliar a viabilidade económica da co-combustão de biomassa florestal com carvão na central do Pego. A produção de biomassa florestal nos três concelhos estudados foi estimada em 30 601 a 35 585 toneladas secas por ano. O contributo real para as necessidades anuais em biomassa é de 2-17%, 16-23% e 5-11% para as centrais de Rio Maior, CAIMA e Pego, respectivamente, admitindo um preço da biomassa de 25,4 €/t (45% de humidade). Estimou-se ainda que a co-combustão de biomassa na central do Pego é atractiva para custos de licença de emissão a partir de 16 €/tCO2 e para preços de biomassa florestal residual inferiores a 30 €/t (45% de humidade).

Quantificação da fracção de carbono neutro nos resíduos com potencial para valorização energética

A queima de combustíveis fósseis é a maior intervenção humana sobre o clima global, representando cerca de 80% das emissões antropogénicas de GEE. Nesta dissertação é estudada a opção de substituição de um combustível fóssil por um combustível rico em Biomassa (refugos do embalão e rejeitados de TMB), de maneira a reduzir as emissões de CO2. Estes dados foram analisados à luz do CELE, como forma de obtenção de créditos de carbono para o Protocolo de Quioto resultantes da queima de carbono neutro cujas emissões não são contabilizadas no balanço nacional de emissões. Esta redução das emissões de GEE associada ao desvio de resíduos dos aterros constitui vantagens significativas indicando o CDR como um combustível com potencial. Para o refugo do embalão foram obtidos valores de Biomassa de cerca 36% e para a fracção Não Biomassa de 55% enquanto que o rejeitado do TMB apresenta 72% de Biomassa e 14% de Não Biomassa. Os resultados obtidos permitiram concluir que a queima destes combustíveis ricos em Biomassa é uma solução viável para a redução das emissões de CO2 para uma percentagem de 20% quando comparada com a queima de 100% de um combustível fóssil (redução de 20 843 tCO2/ano para o refugo do embalão e de 44 371 tCO2/ano para o rejeitado de TMB). No entanto, apesar dos benefícios apontados, características como a heterogeneidade do material e a elevada humidade têm de ser tidas em consideração na utilização destes combustíveis. Palavras-chave: CO2, Biomassa, carbono neutro, CDR, comércio de emissões, combustível alternativo.

Gestão de consumos de água em campi universitários

Organizações de todos os tipos e dimensões têm desenvolvido e implementado Sistemas de Gestão Ambiental (SGA), com o objectivo de melhorar o seu desempenho ambiental, garantir o cumprimento da legislação, reduzir o consumo de recursos e melhorar a imagem nos mercados e na sociedade. A implementação de um SGA numa Instituição de Ensino Superior (IES) permite a integração das questões ambientais na gestão global da instituição, constituindo ainda uma excelente oportunidade para o desenvolvimento de trabalhos académicos. Nos últimos anos, a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa (FCT-UNL) tem sido objecto de várias iniciativas de índole ambiental. O Projecto Campus Verde tem trabalhado no sentido de implementar e certificar um SGA no campus da FCT-UNL, de acordo com os requisitos da norma NP EN ISO 14001:2004 e do Sistema Comunitário de Ecogestão e Auditoria (EMAS). Esta dissertação pretende fornecer orientações para IES que pretendam gerir o consumo de água nos seus campi, no âmbito da implementação de um SGA. Mediante a análise do caso de estudo, pretende-se determinar em que medida a implementação de um SGA numa IES pode contribuir para uma melhoria do desempenho ambiental da instituição, nomeadamente ao nível deste aspecto ambiental. A partir da experiência obtida com o caso de estudo, pretende-se, ainda,identificar os principais obstáculos à implementação de SGA em IES. Concluiu-se que a gestão dos consumos de água de uma IES no âmbito de um SGA conduz à melhoria do seu desempenho ambiental. Concluiu-se, ainda, que existem semelhanças entre as medidas propostas para a minimização dos consumos de água no campus da FCT e as medidas já adoptadas em outras IES, tidas como referências na gestão dos seus aspectos ambientais, o que revela a possibilidade de se criarem sinergias entre instituições desta natureza que pretendam implementar um SGA. Finalmente, resumiram-se os obstáculos encontrados à implementação de SGA em IES.

Utilização de origens de água com qualidade inferior a A3 na produção de água para consumo humano

A eutrofização das massas hídricas superficiais constitui um dos mais significativos problemas, a nível de planeamento e gestão dos recursos hídricos. Uma das consequências consiste no bloom de organismos fitoplanctónicos, como as cianobactérias, produzindo um risco para a saúde, quando presentes na água para consumo humano. Muitas das tecnologias convencionais utilizadas no tratamento de água têm-se demonstrado pouco eficazes na sua remoção. Estações de tratamento de águas (ETAs) que utilizam águas com presença destes organismos tóxicos, têm que possuir barreiras eficientes para a sua remoção. Assim, torna-se necessário munir as ETAs de tecnologia apropriada à sua eliminação. Deste modo, este trabalho consiste, com base em investigação bibliográfica, avaliar a capacidade de remoção de cianobactérias, e das toxinas a elas associadas, ao longo de um sistema de tratamento e prever a possibilidade de introdução de um processo de separação por membranas, como uma barreira segura e eficaz no tratamento de águas com este tipo de problemas. Para tal, utilizou-se como caso de estudo a ETA de S. Domingos (sistema de tratamento convencional), responsável por parte do abastecimento de água da cidade de Peniche, cuja origem de água, albufeira de S. Domingos, se encontra eutrofizada e, a presença destes organismos é praticamente constante ao longo de todo o ano. Prevê-se que a ETA de S. Domingos consiga alguma remoção de cianobactérias e cianotoxinas intracelulares, mas a principal incerteza prende-se com o desempenho da ETA na remoção de toxinas extra celulares. Concluiu-se então, que desde que o sistema de tratamento já existente seja totalmente optimizado, e por introdução de um sistema de filtração por membranas (Nanofiltração) é possível reter com sucesso estas toxinas.

Síntese de uma biblioteca de derivados de indole com potencial actividade antioxidante e inibição selectiva da COX‐2

Os compostos indólicos constituem uma extensa e larga família de compostos presentes em bactérias, plantas e animais, sendo alvo de especial interesse nas áreas tanto da química biológica como na da química medicinal. O triptofano, aminoácido essencial para o Homem, constitui um importante exemplo de derivados de indole. Outros exemplos, derivados desta importante estrutura, são o ácido indole‐3‐acético (hormona presente nas plantas) e a melatonina (hormona segregada pela glândula pineal). Uma importante característica dos compostos derivados do indole é que estes podem ser úteis como fármacos usados no tratamento da inflamação (por exemplo,indometacina, acemetacina, etodolac), assim como no tratamento de doenças associadas ao stress oxidativo, como o cancro e doenças neurodegenerativas. Com o intuito de estudar a relação estrutura‐actividade sintetizou‐se uma biblioteca de derivados de indole e, posteriormente, avaliou‐se a actividade antioxidante dos compostos preparados usando como espécie reactiva de oxigénio o radical peroxilo. Todos os compostos testados, à excepção de um, revelaram actividade. Os resultados obtidos contribuirão para o design racional de futuras gerações de bibliotecas. Foram, ainda, desenvolvidos estudos sintéticos para a preparação de um potencial inibidor selectivo da COX‐2.

Contribuição para o estudo de compostos desreguladores endócrinos (EDC) em estações de tratamento de águas residuais

Desde os anos 90 que se suspeita que um vasto leque de compostos, que estão presentes no ambiente aquático é susceptível de causar disrupção endócrina, podendo provocar efeitos adversos na nível do sistema reprodutor de vários organismos, de entre os quais os surfactantes não-iónicos alquifenois polietoxilatos(APEO), estrogénios, compostos organoclorados, entre outros. Estes, têm sido amplamente utilizados nos últimos 50 anos numa vasta diversidade de aplicações domésticas e comerciais. Durante o tratamento de águas residuais urbanas e industriais, os APEO são degradados sucessivamente até formas menos biodegradáveis, como por exemplo o NP (nonilfenol) e o OP (octilfenol), acabando por ser descarregados no ambiente aquático. A informação disponível, relativamente ao efeito das elevadas descargas nos meios receptores e da sua potencial toxicidade é ainda muito limitada, nomeadamente em sistemas aquáticos. Por outro lado, a informação sobre remoção de EDC em estações de tratamento de águas residuais (ETAR) é igualmente muito escassa, circunstância que impede a realização de estimativas de balanços materiais, indispensáveis à previsão dos correspondentes impactes nos meios hídricos, pelo que, este estudo teve como principal objectivo, a avaliação do potencial estrogénico de um efluente de uma ETAR com tratamento terciário. O presente estudo foi realizado na ETAR de Chelas, em Lisboa (Portugal). O efluente da ETAR é caracterizado por não ser só, efluente doméstico mas também ser constituído por quantidades significativas de efluente industrial. A escolha desta ETAR para realizar este estudo recaiu também na sua linha de tratamento, isto é, a ETAR possui tratamento terciário com remoção de azoto e desinfecção final do efluente através de U.V. De forma a detectar e quantificar o potencial estrogénico de uma água seleccionaramse compostos específicos, isto é alguns EDC “alvo”, nomeadamente: (i) nonilfenol e octilfenol (NP e OP); (ii) bisfenol A (BPA) e (iii) 17 β-estradiol (E2). Foram utilizadas três técnicas diferentes para identificar e quantificar os EDC seleccionados ELISA, LC-MS-MS e HPLC. As técnicas foram igualmente comparadas. Em todos os casos, isto é, independentemente da técnica analítica usada ficou demonstrado que os EDC seleccionados estavam presentes no efluente da ETAR,variando as suas concentrações de composto para composto e também ao longo da linha de tratamento da ETAR, e que ainda são descarregadas, no Estuário do Tejo,níveis de concentrações que poderão causar efeitos fisiológicos na vida animal. Contudo, devido ao elevado nível de diluição existente no Estuário do Tejo (caudais muito grandes) os efeitos nos organismos poderão não ser relevantes e,ou imediatos. Os níveis mais elevados de APE (NP e OP) foram detectados no afluente à ETAR e os menores no efluente da ETAR. O valor mais elevado de E2 foi registado após a decantação primária. A variação de E2 ao longo da linha de tratamento foi pouco significativa, facto este que poderá estar relacionado também com a “cross-reactivity”, bem como a própria actividade microbiológica existente numa água residual. Os maiores valores para o BPA foram obtidos nas lamas primárias (acima dos limites de detecção), tendo sido registada uma redução significativa deste composto ao longo da linha de tratamento, o que poderá indicar que a ETAR de Chelas remove eficientemente este composto.

Contribuição para o estudo dos efeitos de descargas orgânicas em peixes

O principal objectivo deste trabalho foi avaliar os efeitos resultantes de diferentes tipos de descargas orgânicas, em frentes de descarga e instantâneas, na espécie Danio rerio, um peixe de água doce geralmente utilizado para avaliações de toxicidade. Para a simulação das descargas, utilizou-se um efluente sintético, que reproduz, aproximadamente, a composição de uma água residual doméstica, e um canal hidráulico laboratorial. Determinou-se a CL50, através de testes semi-estáticos, sob condições laboratoriais controladas, ao longo de 96 horas, tendo-se obtido o valor de 309 mg O2.L-1 (CQO). Para além de ensaios de dispersão de um corante no canal hidráulico, para melhor percepção do avanço de uma descarga, efectuaram-se ensaios simulando frentes de descarga e descargas instantâneas. Estes ensaios foram realizados com o efluente sintético, em diferentes condições, observando-se a evolução de concentrações no canal e relacionando-as com o comportamento do peixe referido na presença do agente poluente. Os resultados permitem concluir, através do comportamento observado dos peixes, que a intensidade de resposta, por afastamento ao contacto com a descarga orgânica, varia directamente com a concentração desta no meio, tendo sido possível obter curvas aproximadas para descrição daquela resposta. Assim, tendo-se constatado que para baixas concentrações a resposta é pouco acentuada, pode inferir-se do risco que lhe poderá estar associado, levando os peixes a permanecerem em situações de contaminação potencial com eventuais efeitos acumulativos.

Caracterização hidráulica, hidrológica e do transporte sólido das principais linhas de água (ribeiras) do concelho de Câmara de Lobos: ilha da Madeira

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Hidráulica

Uso eficiente da água num edifício de habitação

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Estudo de potenciais efeitos na saúde pública resultantes da utilização de produtos químicos no tratamento de águas de abastecimento

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil Engenharia Sanitária

A qualidade da água na Albufeira do Alvito e o empreendimento de fins múltiplos de Alqueva (EFMA)

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente