Application of colloidal gas aphron suspensions produced from Sapindus mukorossi for arsenic removal from contaminated soil

Colloidal gas aphron dispersions (CGAs) can be described as a system of microbubbles suspended homogenously in a liquid matrix. This work examines the performance of CGAs in comparison to surfactant solutions for washing low levels of arsenic from an iron rich soil. Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) and saponin, a biodegradable surfactant, obtained from Sapindus mukorossi or soapnut fruit were used for generating CGAs and solutions for soil washing. Column washing experiments were performed in down-flow and up flow modes at a soil pH of 5 and 6 using varying concentration of SDS and soapnut solutions as well as CGAs. Soapnut CGAs removed more than 70% arsenic while SDS CGAs removed up to 55% arsenic from the soil columns in the soil pH range of 5–6. CGAs and solutions showed comparable performances in all the cases. CGAs were more economical since it contains 35% of air by volume, thereby requiring less surfactant. Micellar solubilization and low pH of soapnut facilitated arsenic desorption from soil column. FT-IR analysis of effluent suggested that soapnut solution did not interact chemically with arsenic thereby facilitating the recovery of soapnut solution by precipitating the arsenic. Damage to soil was minimal arsenic confirmed by metal dissolution from soil surface and SEM micrograph.

IDEAhaus: A Modular Approach to Climate Resilient UK Housing

This paper describes the result of a project to develop climate adaptation design strategies funded by the UK’s Technology Strategy Board. The aim of the project was to look at the threats and opportunities presented by industrialized and house-building techniques in the light of predicted future increases in flooding and overheating due to anthropogenic climate change. The paper shows that the thermal performance of houses built to the current UK Building Regulations is not adequate to cope with changing weather patterns, and in light of this, develops a detailed design for a new house: one that is industrially produced and climatically resilient, but affordable. This detailed concept IDEAhaus of a modular house is not only flood-proof to a water depth of 750 mm, but also is designed to utilize passive cooling, which dramatically reduces the amount of overheating, both now and in the future.

The hydraulics and resulting bed scour within the vicinity of Submerged Single Span Arch Bridges

As a consequence of climate change there is now a more frequent occurrence of extreme rainfall events where, with higher rates of urbanisation, the built environment has become increasingly affected by flooding.. This is of particular importance in relation to the stability of bridge structures that span rivers and canals etc. In November 2009, the UK and Ireland were subjected to extraordinarily severe weather conditions for several days. The rainfall was logged as the highest level of rainfall ever recorded within the UK, and as a direct consequence, unprecedented flooding occurred in Cumbria. This flooding led to the collapse of three road bridges which were generally 19th century masonry arch bridges, with relatively shallow foundations. In the UK, knowledge of the combined effect of bridge scouring and inundation has been not been particularly widely studied. Research carried out by Hamill et al [1] considered the hydraulic analysis of single arch bridges under flood conditions, but no consideration was given towards the likely damage to these structures due to scouring. Prior to this, Bierry and Delleur [2] produced a classic paper in predicting the discharge downstream of an inundated arch, focussing on predicting afflux as opposed to bridge scour. Further work on backwater effects was carried out by Martin-Vide & Prio [3] in semi-circular arch bridges. Both pressurized and free-surface flows at the bridge were investigated. Flows on a mobile bed in clear-water conditions were compared to those with a rigid bed, but no predictive equation for scour under pressurised conditions was considered. This paper will present initial findings from an experimental investigation into the effects of surcharged flow and subsequent scour within the vicinity of single span arch bridges. Velocities profiles will be shown within the vicinity of the arch, in addition to the depth of clear water scour, for a series of flows and model spans. The data will be presented, where results will be correlated to the most recent predictive equations that are proposed.

Sprinkler irrigation of rice fields reduces grain arsenic but enhances cadmium

Previous studies have demonstrated that rice cultivated under flooded conditions has higher concentrations of arsenic (As) but lower cadmium (Cd) compared to rice grown in unsaturated soils. To validate such effects over long terms under Mediterranean conditions a field experiment, conducted over 7 successive years was established in SW Spain. The impact of water management on rice production and grain arsenic (As) and cadmium (Cd) was measured, and As speciation was determined to inform toxicity evaluation. Sprinkler irrigation was compared to traditional flooding.

Both irrigation techniques resulted in similar grain yields (similar to 3000 kg grain ha(-1)). Successive sprinkler irrigation over 7 years decreased grain total As to one-sixth its initial concentration in the flooded system (0.55 to 0.09 mg As kg(-1)), while one cycle of sprinkler irrigation also reduced grain total As by one-third (0.20 mg kg(-1)). Grain inorganic As concentration increased up to 2 folds under flooded conditions compared to sprinkler irrigated fields while organic As was also lower in sprinkler system treatments, but to a lesser extent. This suggests that methylation is favored under water logging. However, sprinkler irrigation increased Cd transfer to grain by a factor of 10, reaching 0.05 mg Cd kg(-1) in 7 years. Sprinlder systems in paddy fields seem particularly suited for Mediterranean climates and are able to mitigate against excessive As accumulation, but our evidence shows that an increased Cd load in rice grain may result.

Methylated Arsenic Species in Rice:Geographical Variation, Origin, and Uptake Mechanisms

Rice is a major source of inorganic arsenic (iAs) in the human diet because paddy rice. efficient at accumulating As Rice As speciation is dominated by iAs and dimethylarsinic acid (DMA). Here we review the global pattern in rice As speciation and the factors causing the variation. Rice produced in Asia shows a strong linear relationship between iAs and total As concentration with a slope of 0.78. Rice produced in Europe and the United States shows a more variable, but generally hyperbolic relationship with DMA being predominant in U.S. rice. Although there is significant genotypic variation in grain As speciation, the regional Variations are primarily attributed to environmental factors. Emerging evidence also indicates that methylated. As species in rice are derived from the soil, while rice plants lack the As methylation ability. Soil flooding and additions of organic matter increase microbial methylation of As, although the microbial community responsible for methylafion is poorly understood. Compared with iAs, methylated As species are taken up by rice roots less efficiently but are transported to the grain much, more efficiently, which may be an important factor responsible for the spikelet sterility disorder (straight head disease) in rice. DMA is a weak carcinogen, but the level of ingestion from rice consumption is much lower than that of concern. Questions that require further investigations are identified.

Sequence stratigraphy related distribution of diagenetic alterations In Miocene deltaic and shoreface arenites, the Suez Rift, EGYPT.

The distribution of eogenetic alterations in shoreface-offshore and coarse-grained deltaic, calcarenite to hybrid arenites of the Mheiherrat Formation (lower Rudeis), Early Miocene, the Gulf of Suez, Egypt) can be constrained within a sequence stratigraphic framework. The bioclast-rich, shoreface (trangressive systems tract; TST) and shoreface (highstand systems tract; HST) arenites, particularly those below the parasequence boundaries and maximum flooding surface, are cemented by grain-coating microcrystalline, circumgranular isopacheous acicular and columnar, and coarse-crystalline calcite (δ18OVPDB = -3.6 to -0.3 ‰; δ13CVPDB = -2.3 to -0.7 ‰), non-Ferro an dolomite (δ18OVPDB = -3.9 to +0.9‰; δ13CVPDB = -2.5 ‰ to -0.7 ‰), and pyrite. Zeolite, palygorskite and gypsum occur in the HST shoreface arenites, being enhanced by aird climatic condations. The coarse-grained deltaic LST deposits are pervasively cemented by coarse-crystalline, pore-filling calcite and small amounts of microcrystalline calcite (δ18OVPDB = -4.4 to -2.3 ‰; δ13CVPDB = -2.8 to -1.3 ‰) and non-ferroan dolomite (δ18OVPDB = -4.8 to -2.5 ‰; δ13CVPDB = -3.3 to -1.5 ‰). Thus, this study demonstrates that changes in pore-water chemistry, which induced changes in the texture, composition and extent of cementation in the Miocene arenites was controlled by changes in the relative sea level and by the paleo-climatic conditions during deposition of the HST arenites.

Sequence stratigraphy related distribution of diagenetic alterations In Miocene deltaic and shoreface arenites, the Suez Rift, EGYPT.. Available from: https://www.researchgate.net/publication/264545153_Sequence_stratigraphy_related_distribution_of_diagenetic_alterations_In_Miocene_deltaic_and_shoreface_arenites_the_Suez_Rift_EGYPT [accessed Apr 15, 2015].

Holocene “turn-on” and evolution of the Southern Great Barrier Reef: Revisiting reef cores from the Capricorn Bunker Group

Extensive drilling of the Great Barrier Reef (GBR) in the 70s and 80s illuminated the main factors controlling reef growth during the Holocene. However, questions remain about: (1) the precise nature and timing of reef "turnon" or initiation, (2) whether consistent spatio-temporal patterns occur in the bio-sedimentologic response of the reef to Holocene sea-level rise then stability, and (3) how these factors are expressed in the context of the different evolutionary states (juvenile-mature-senile reefs). Combining 21 new C14-AMS and 146 existing recalibrated radiocarbon and U/Th ages, we investigated the detailed spatial and temporal variations in sedimentary facies and coralgal assemblages in fifteen cores across four reefs (Wreck, Fairfax, One Tree and Fitzroy) from the Southern GBR. Our newly defined facies and assemblages record distinct chronostratigraphic patterns in the cores, displaying both lateral zonation across the different reefs and shallowing upwards sequences, characterised by a transition from deep (Porites/faviids) to shallow (Acropora/Isopora) coral types. The revised reef accretion curves show a significant lag period, ranging from 0.7-2 ka, between flooding of the antecedent Pleistocene substrate and Holocene reef turn-on. This lag period and dominance of more environmentally tolerant early colonizers (e.g., domal Porites and faviids), suggests initial conditions that were unfavourable for coral growth. We contend that higher input of fine siliciclastic material from regional terrigenous sources, exposure to hydrodynamic forces and colonisation in deeper waters are the main factors influencing initially reduced growth and development. All four reefs record a time lag and we argue that the size and shape of the antecedent platform is most important in determining the duration between flooding and recolonisation of the Holocene reef. Finally, our study of Capricorn Bunker Group Holocene reefs suggests that the size and shape of the antecedent substrate has a greater impact on reef evolution and final evolutionary state (mature vs. senile), than substrate depth alone. 

Stability of Short-span Bridges Subject to Overtopping during Floods: Case Studies from UK and the USA

As a consequence of increased levels of flooding, largely attributable to urbanization of watersheds (and perhaps climate change, more frequent extreme rainfall events are occurring and threatening existing critical infrastructure. Many of which are short-span bridges over relatively small waterways (e.g., small rivers, streams and canals). Whilst these short-span bridges were designed, often many years ago, to pass relatively minor the then standard return-period floods, in recenttimes the failure incidence of such short-span bridges has been noticeably increasing. This is suggestive of insufficient hydraulic capacity or alternative failure mechanism not envisaged at the time of design e.g. foundation scour or undermining. This paper presen ts, and draws lessons, from bridge failures in Ireland and the USA. For example, in November 2009, the UK and Ireland were subjected to extraordinarily severe weather conditions for several days. The resulting flooding led to the collapse of three UK bridges that were generally 19th century masonry arch bridges, withrelatively shallow foundations. Parallel failure events have been observed in the USA. To date, knowledge of the combined effect of waterway erosion, bridge submergence, and geotechnical collapse has not been adequately studied. Recent research carried out considered the hydraulic analysis of short span bridges under flood conditions, but no consideration was given towards the likely damage to these structures due to erosive coupling of hydraulic and geotechnical factors. Some work has been done to predict the discharge downstream of an inundated arch, focusing onpredicting afflux, as opposed to bridge scour, under both pressurized and free-surface flows, but no ! predictive equation for scour under pressurized conditions was ever considered. The case studies this paper presents will be augmented by the initial findings from the laboratory experiments investigating the effects of surcharged flow and subsequent scour within the vicinity of single span arch bridges. Velocities profiles will be shown within the vicinity of the arch, in addition to the depth of consequent scour, for a series of flows and model spans. The data will be presented and correlated to the most recent predictive equations for submerged contraction and abutment scour. The accuracy of these equations is examined, and the findings used as a basis for developing further studies in relation to short span bridges.

Computing probable maximum loss in catastrophe reinsurance portfolios on multi-core and many-core architectures

In the reinsurance market, the risks natural catastrophes pose to portfolios of properties must be quantified, so that they can be priced, and insurance offered. The analysis of such risks at a portfolio level requires a simulation of up to 800 000 trials with an average of 1000 catastrophic events per trial. This is sufficient to capture risk for a global multi-peril reinsurance portfolio covering a range of perils including earthquake, hurricane, tornado, hail, severe thunderstorm, wind storm, storm surge and riverine flooding, and wildfire. Such simulations are both computation and data intensive, making the application of high-performance computing techniques desirable.

In this paper, we explore the design and implementation of portfolio risk analysis on both multi-core and many-core computing platforms. Given a portfolio of property catastrophe insurance treaties, key risk measures, such as probable maximum loss, are computed by taking both primary and secondary uncertainties into account. Primary uncertainty is associated with whether or not an event occurs in a simulated year, while secondary uncertainty captures the uncertainty in the level of loss due to the use of simplified physical models and limitations in the available data. A combination of fast lookup structures, multi-threading and careful hand tuning of numerical operations is required to achieve good performance. Experimental results are reported for multi-core processors and systems using NVIDIA graphics processing unit and Intel Phi many-core accelerators.

Soil microbes and community coalescence

Community coalescence is a recently introduced term describing the interaction of entire communities and their environments. We here explicitly place the concept of community coalescence in a soil microbial context, exploring intrinsic and extrinsic drivers of such coalescence events. Examples of intrinsic events include the action of earthworms and the dynamics of soil aggregates, while extrinsic events are exemplified by tillage, flooding, litter-fall, outplanting, and the addition of materials containing microbial communities. Aspects of global change may alter the frequency or severity of coalescence events. We highlight functional consequences of community coalescence in soil, and suggest ways to experimentally tackle this phenomenon. Soil ecology as a whole stands to benefit from conceptualizing soil biodiversity in terms of dynamic coalescent microbial assemblages.

Cigarette smokers have exaggerated alveolar barrier disruption in response to lipopolysaccharide inhalation

RATIONALE: Cigarette smoke exposure is associated with an increased risk of the acute respiratory distress syndrome (ARDS); however, the mechanisms underlying this relationship remain largely unknown.

OBJECTIVE: To assess pathways of lung injury and inflammation in smokers and non-smokers with and without lipopolysaccharide (LPS) inhalation using established biomarkers.

METHODS: We measured plasma and bronchoalveolar lavage (BAL) biomarkers of inflammation and lung injury in smokers and non-smokers in two distinct cohorts of healthy volunteers, one unstimulated (n=20) and one undergoing 50 μg LPS inhalation (n=30).

MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: After LPS inhalation, cigarette smokers had increased alveolar-capillary membrane permeability as measured by BAL total protein, compared with non-smokers (median 274 vs 208 μg/mL, p=0.04). Smokers had exaggerated inflammation compared with non-smokers, with increased BAL interleukin-1β (p=0.002), neutrophils (p=0.02), plasma interleukin-8 (p=0.003), and plasma matrix metalloproteinase-8 (p=0.006). Alveolar epithelial injury after LPS was more severe in smokers than non-smokers, with increased plasma (p=0.04) and decreased BAL (p=0.02) surfactant protein D. Finally, smokers had decreased BAL vascular endothelial growth factor (VEGF) (p<0.0001) with increased soluble VEGF receptor-1 (p=0.0001).

CONCLUSIONS: Cigarette smoke exposure may predispose to ARDS through an abnormal response to a 'second hit,' with increased alveolar-capillary membrane permeability, exaggerated inflammation, increased epithelial injury and endothelial dysfunction. LPS inhalation may serve as a useful experimental model for evaluation of the acute pulmonary effects of existing and new tobacco products.

Conhecimento comum e perceção do risco na gestão territorial costeira

As zonas costeiras, pelas suas características naturais, disponibilizam à sociedade múltiplas oportunidades e serviços, o que favorece uma ocupação desmedida deste território e a ocorrência de transformações relevantes provocadas pela intervenção humana. A simultaneidade da influência das atividades e intervenções humanas e da ocorrência das funções naturais deste território, revestidas de um forte caráter dinâmico, encontra-se na base do desenvolvimento quer de conflitos do tipo socioambiental, quer de situações de risco costeiro. A contribuir para esta situação, surge também a problemática das alterações climáticas, com impactos em domínios diversos, como por exemplo biodiversidade, pesca ou turismo, com um registo de aumento e intensidade de acidentes naturais associados a fenómenos meteorológicos. Apesar da existência de um conjunto de instrumentos de preservação dos recursos naturais e de ordenamento e gestão territorial, a degradação do sistema natural costeiro é muito visível, com impactos negativos de complexa recuperação. Refira-se, também, o caráter de exceção dos planos de ordenamento da orla costeira, em particular em frentes urbanas consolidadas ou em consolidação, permitindo o contínuo aumento da urbanização na orla costeira. A atuação das entidades responsáveis pela gestão do território costeiro tem sido desenvolvida com um baixo nível de envolvimento da população e maioritariamente no sentido de dar resposta às situações de perigo que vão surgindo, com a implementação de estruturas de defesa costeira, suportadas pelo erário público, cujos impactos se traduzem num agravamento do estado da zona costeira portuguesa, em geral. A região de Aveiro é um exemplo da problemática exposta, onde se registam frequentemente episódios de perigo costeiro, considerando-se urgente a tomada de medidas que contribuam para a sustentabilidade deste território, associada a uma visão de longo prazo, e que deverão passar pela integração do risco na gestão territorial costeira. Esta investigação, com a qual se pretende aumentar o conhecimento científico, desenvolver uma abordagem integrada de diversos domínios disciplinares, demonstrar a relevância da valorização do conhecimento comum e da perceção social na gestão do território, bem como desenvolver uma ferramenta de suporte à gestão territorial da zona costeira, tem como propósito contribuir para a preservação do sistema natural costeiro e para o aumento dos níveis de segurança humana face ao risco costeiro. Nesse sentido, desenvolveu-se um estudo de perceção social em aglomerados urbanos costeiros da região de Aveiro, para avaliação da perceção do risco costeiro e da gestão do território e recolha de conhecimento comum sobre a dinâmica costeira. Concebeu-se, também, um sistema de informação geográfica que permite às entidades de gestão do território costeiro uma atuação facilitada, articulada e de caráter preventivo, suportada na integração de conhecimentos científico, técnico e comum, de perceções e aspirações, de limites, propostas e condicionantes de planos de ordenamento e gestão do território existentes, entre outra informação, e com potencialidade para evoluir simultaneamente para um sistema de aviso de acidentes. Como resultados do estudo empírico destacam-se a forte ligação da população ao mar, de caráter afetivo ou pela pretensão de utilização da praia, a desvalorização do risco costeiro, apesar do reconhecimento do recuo da linha de costa, a valorização das estruturas de defesa costeira, a escassa disponibilização de informação à população acerca do risco costeiro a que está exposta, e a importância atribuída à participação da população no processo de gestão territorial costeira. O sistema de informação geográfica foi validado para o caso da Praia de Esmoriz, permitindo identificar, por exemplo, para cada proprietário de habitação localizada em área de risco, a disponibilidade para participar no processo de gestão territorial costeira ou a abertura para aderir a um processo de relocalização da habitação. Face à pertinência do tema e à expectativa do mesmo ser considerado uma prioridade da política da atualidade, considera-se a necessidade de desenvolvimentos futuros de aprofundamento de conhecimentos em paralelo com uma aproximação ao sistema institucional de gestão territorial costeira, no sentido da minimização dos conflitos entre dinâmica costeira e uso do território e da prevenção do risco costeiro, particularmente risco de inundação e de erosão.

Genotoxic risk of herbicides to Anguilla anguilla L.

No contexto dos contaminantes aquáticos, os herbicidas são considerados como um dos grupos mais perigosos. Uma vez aplicados, estes são facilmente transportados para cursos de água, quer devido a uma pulverização pouco cuidada ou devido a fenómenos de escorrência superficial e/ou subterrânea. A presença destes agroquímicos no ambiente tem vindo a ser associada a efeitos nefastos em organismos não-alvo, como é o caso dos peixes. Contudo, existe ainda uma grande lacuna no que diz respeito à informação científica relacionada com o seu impacto genotóxico. Deste modo, a presente tese foi delineada com o intuito de avaliar o risco genotóxico em peixes de duas formulações de herbicidas: o Roundup®, que tem como princípio activo o glifosato, e o Garlon®, que apresenta o triclopir na base da sua constituição, produtos estes largamente utilizados na limpeza de campos agrícolas, assim como em florestas. Foi ainda planeado desenvolver uma base de conhecimento no que diz respeito aos mecanismos de dano do ADN. Como último objectivo, pretendeu-se contribuir para a mitigação dos efeitos dos agroquímicos no biota aquático, nomeadamente em peixes, fornecendo dados científicos no sentido de melhorar as práticas agrícolas e florestais. Este estudo foi realizado adoptando a enguia europeia (Anguilla anguilla L.) como organismo-teste, e submetendo-a a exposições de curta duração (1 e 3 dias) dos produtos comerciais mencionados, em concentrações consideradas ambientalmente realistas. Para a avaliação da genotoxicidade foram aplicadas duas metodologias: o ensaio do cometa e o teste das anomalias nucleares eritrocíticas (ANE). Enquanto o ensaio do cometa detecta quebras na cadeia do ADN, um dano passível de ser reparado, o aparecimento das ANE revela lesões cromossomais, sinalizando um tipo de dano de difícil reparação. O ensaio do cometa foi ainda melhorado com uma nova etapa que incluiu a incubação com enzimas de reparação (FPG e EndoIII), permitindo perceber a ocorrência de dano oxidativo no ADN. No que diz respeito ao Roundup®, o envolvimento do sistema antioxidante como indicador de um estado próoxidante foi também alvo de estudo. Uma vez que as referidas formulações se apresentam sob a forma de misturas, o potencial genotóxico dos seus princípios activos foi também avaliado individualmente. No caso particular do Roundup®, também foram estudados o seu surfactante (amina polietoxilada; POEA) e o principal metabolito ambiental (ácido aminometilfosfórico; AMPA). Os resultados obtidos mostraram a capacidade do Roundup® em induzir tanto dano no ADN (em células de sangue, guelras e fígado) como dano cromossómico (em células de sangue). A investigação sobre o possível envolvimento do stresse oxidativo demonstrou que o tipo de dano no ADN varia com as concentrações testadas e com a duração da exposição. Deste modo, com o aumento do tempo de exposição, os processos relacionados com o envolvimento de espécies reactivas de oxigénio (ERO) ganharam preponderância como mecanismo de dano no ADN, facto que é corroborado pela activação do sistema antioxidante observado nas guelras, assim como pelo aumento dos sítios sensíveis a FPG em hepatócitos. O glifosato e o POEA foram também considerados genotóxicos. O POEA mostrou induzir uma maior extensão de dano no ADN, tanto comparado com o glifosato como com a mistura comercial. Apesar de ambos os componentes contribuirem para a genotoxicidade da formulação, a soma dos seus efeitos individuais nunca foi observada, apontando para um antagonismo entre eles e indicando que o POEA não aumenta o risco associado ao princípio activo. Deste modo, realça-se a necessidade de regulamentar limiares de segurança para todos os componentes da formulação, recomendando, em particular, a revisão da classificação do risco do POEA (actualmente classificado com “inerte”). Uma vez confirmada a capacidade do principal metabolito do glifosato – AMPA – em exercer dano no ADN assim como dano cromossómico, os produtos da degradação ambiental dos princípios activos assumem-se como um problema silencioso, realçando assim a importância de incluir o AMPA na avaliação do risco relacionado com herbicidas com base no glifosato. A formulação Garlon® e o seu princípio activo triclopir mostraram um claro potencial genotóxico. Adicionalmente, o Garlon® mostrou possuir um potencial genotóxico mais elevado do que o seu princípio activo. No entanto, a capacidade de infligir dano oxidativo no ADN não foi demonstrada para nenhum dos agentes. No que concerne à avaliação da progressão do dano após a remoção da fonte de contaminação, nem os peixes expostos a Roundup® nem os expostos a Garlon® conseguiram restaurar completamente a integridade do seu ADN ao fim de 14 dias. No que concerne ao Roundup®, o uso de enzimas de reparação de lesões específicas do ADN associado ao teste do cometa permitiu detectar um aparecimento tardio de dano oxidativo, indicando deste modo um decaimento progressivo da protecção antioxidante e ainda uma incapacidade de reparar este tipo de dano. O período de pós-exposição correspondente ao Garlon® revelou uma tendência de diminuição dos níveis de dano, apesar de nunca se observar uma completa recuperação. Ainda assim, foi evidente uma intervenção eficiente das enzimas de reparação do ADN, mais concretamente as direccionadas às purinas oxidadas. A avaliação das metodologias adoptadas tornou evidente que o procedimento base do ensaio do cometa, que detecta apenas o dano nãoespecífico no ADN, possui algumas limitações quando comparado com a metodologia que incluiu a incubação com as enzimas de reparação, uma vez que a última mostrou reduzir a possibilidade de ocorrência de resultados falsos negativos. Os dois parâmetros adoptados (ensaio do cometa e teste das ANE) demonstraram possuir aptidões complementares, sendo assim recomendado a sua utilização conjunta com vista a efectuar uma avaliação mais adequada do risco genotóxico. Globalmente, os resultados obtidos forneceram indicações de grande utilidade para as entidades reguladoras, contribuindo ainda para a (re)formulação de medidas de conservação do ambiente aquático. Neste sentido, os dados obtidos apontam para a importância da avaliação de risco dos herbicidas incluir testes de genotoxicidade. A magnitude de risco detectada para ambas as formulações adverte para a necessidade de adopção de medidas restritivas em relação à sua aplicação na proximidade de cursos de água. Como medidas mitigadoras de impactos ambientais, aponta-se o desenvolvimento de formulações que incorporem adjuvantes selecionados com base na sua baixa toxicidade.

Revestimentos compatíveis para alvenarias antigas sujeitas a ação severa da água

Uma das maiores causas de degradação dos revestimentos é a presença de sais solúveis, tanto nas zonas costeiras como nas zonas continentais. Estes sais podem ter origens distintas, tais como: humidade ascensional, nevoeiro salino, inundações ou ainda estarem presentes nos próprios materiais, como é o caso da utilização de areias mal lavadas. O local onde os sais cristalizam é dependente do tipo de transporte entre a alvenaria e o revestimento, assim como da severidade da envolvente ambiental (temperatura e humidade relativa). Com esta tese pretende-se desenvolver revestimentos de substituição compatíveis, eficazes e duráveis para alvenarias antigas sujeitas à ação severa da água (humidade ascensional através das fundações com elevada concentração de NaCl); desenvolver ensaios de envelhecimento acelerado baseados em ciclos de dissolução e cristalização que permitam simular a ação severa da água; perceber a influência de revestimentos com caraterísticas extremas de permeabilidade ao vapor de água aplicados nas duas faces do mesmo suporte (argamassas de cimento e resina versus argamassas de cal), e sujeitos à ação severa da água; perceber a influência de vários fatores, tais como : rasgos verticais contínuos executados no emboço e a utilização de hidrófugo no reboco no desempenho dos vários sistemas de revestimento desenvolvidos, quando sujeitos à ação severa da água;; utilizar a remoção eletrocinética de sais, em provetes simulando a influência da alvenaria e dos revestimentos, com o objetivo de reduzir a sua concentração de NaCl, para que no futuro possa ser aplicado de forma eficaz em paredes de edifícios antigos, enquanto ação de manutenção, e desta forma aumentar a durabilidade dos revestimentos. Para atingir os objetivos descritos, foram considerados: i) o desenvolvimento de provetes que permitam considerar os sistemas de revestimento desenvolvidos nesta tese e o suporte, e que simulem uma alvenaria revestida em ambas as faces, e com os quais seja possível a simulação da ação severa da água em laboratório e, ii) o desenvolvimento ciclos de dissolução e cristalização numa parede de grandes dimensões existente em laboratório, que permitam simular a ação severa da água em condições tão reais quanto possível. O objetivo final deste estudo é o desenvolvimento de um revestimento de substituição denominado “emboço ventilado” para paredes de edifícios antigos com revestimentos degradados devido à presença de humidade ascensional e sais solúveis. Pretende-se que este sistema de revestimento, composto por duas camadas de revestimento (camada base e reboco), seja compatível, durável e eficaz, e que funcione como um sistema de acumulação no qual os sais cristalizem na camada base do sistema de revestimento (executada com rasgos verticais) e não na alvenaria ou na camada exterior.

Soil erosion mitigation following forest wildfires

This study aims to measure the effectiveness of four post-fire emergency techniques for reducing overland flow and soil erosion on the central-Portugal typical forest. The selection and development of these techniques was based on the review of the scientific background, but specially after checking throughout field rainfall simulation experiments which factors were the key for runoff and soil erosion on the specific case of high repellent soils. The forest residue mulch, a new treatment never tested before, was highly effective in reducing runoff and soil erosion in recently burnt eucalypt forest. The logging slash mulch had no obvious effect, but it was attributed to the small amounts of runoff and sediments that the untreated plots produced due to the extensive needle cast following a low severity fire. The hydromulch, a mixture of water, organic fibres, seeds, nutrients and a surfactant used in cutted slopes rehabilitation was also highly successful and was specially indicated for especially sensible areas. The utilization of polyacrylamides, a chemical agent with good performance in agricultural erosion, was not successful in post-fire runoff and soil erosion control, once that did not alter the most important key factor for soil erosion: the ground cover. The development of a new fibre optic turbidity sensor was a successful development on the soil erosion determination methodology, and its patent is being processed in the mean time.