Massive stars exploding in a He-rich circumstellar medium - IV. Transitional Type Ibn supernovae

We present ultraviolet, optical and near-infrared data of the Type Ibn supernovae (SNe) 2010al and 2011hw. SN 2010al reaches an absolute magnitude at peak of M-R = -18.86 +/- 0.21. Its early light curve shows similarities with normal SNe Ib, with a rise to maximum slower than most SNe Ibn. The spectra are dominated by a blue continuum at early stages, with narrow P-Cygni He I lines indicating the presence of a slow-moving, He-rich circumstellar medium. At later epochs, the spectra well match those of the prototypical SN Ibn 2006jc, although the broader lines suggest that a significant amount of He was still present in the stellar envelope at the time of the explosion. SN 2011hw is somewhat different. It was discovered after the first maximum, but the light curve shows a double peak. The absolute magnitude at discovery is similar to that of the second peak (M-R = -18.59 +/- 0.25), and slightly fainter than the average of SNe Ibn. Though the spectra of SN 2011hw are similar to those of SN 2006jc, coronal lines and narrow Balmer lines are clearly detected. This indicates substantial interaction of the SN ejecta with He-rich, but not H-free, circumstellar material. The spectra of SN 2011hw suggest that it is a transitional SN Ibn/IIn event similar to SN 2005la. While for SN 2010al the spectrophotometric evolution favours a H-deprived Wolf-Rayet progenitor (of WN-type), we agree with the conclusion of Smith et al. that the precursor of SN 2011hw was likely in transition from a luminous blue variable to an early Wolf-Rayet (Ofpe/WN9) stage.

Astrochemistry

In the last 40 years a wide range of molecules, including neutrals, cations and anions, containing up to 13 atoms—in addition to detections of C₆₀ and C₇₀ — have been found in the harsh environment of the interstellar medium. The exquisite sensitivity and very high spectral and, more recently, spatial resolution, of modern telescopes has enabled the physics of star formation to be probed through rotational line emission. In this article, I review the basic properties of interstellar clouds and the processes that initiate the chemistry and generate chemical complexity, particularly in regions of star and planet formation. Our understanding of astrochemistry has evolved over the years. Before 1990, the general consensus was that molecules were formed in binary, gas-phase, or volume, reactions, most importantly ion-neutral reactions despite the very low ionization in clouds. Since then, observations have indicated unambiguously that there is also a contribution from surface processes, particularly on the icy mantles that form around refractory grain cores in cold, dense gas. The balance between these two processes depends on particular physical conditions and can vary during the life cycle of a particular volume of interstellar cloud.The complex chemistry that occurs in space is driven mostly through interaction of thegas with cosmic ray protons, a source of ionization that enables a rich ion-neutral chemistry. In addition, I show that the interaction between the gas and the dust in cold, dense regionsalso leads to additional chemical complexity through reactions that take place in ices at onlya few tens of degrees above absolute zero. Although densities are low compared to those in terrestrial environments, the extremely long life times of interstellar clouds and their enormous sizes, enable complex molecules to be synthesised and detected. I show that in some instances, particularly in reactions involving deuterium, the rotational populations of reactants, together with spin-selection rules, can determine the detailed abundances. Although the review is mainly focused on regions associated with star formation, I also consider chemistry in other interesting astronomical regions — in the early Universe and in the envelopes formed by mass loss during the final stages of stellar evolution.

Urban high-density construction sites and their surrounding community:issues encountered and strategiesadopted by contractors

Inner city developments are a common feature within many urban environments. Where these construction sites are not managed effectively, they can negatively impact their surrounding community. The aim of this paper is to identify and document, in an urban context, the numerous issues encounter and subsequent strategies adopted by on-site contractors and local people, in the mitigation of factors which negatively impact their surrounding community. The objectives in achieving this aim are to identify what effect, if any, an urban construction site has on its surrounding environment, the issues and resulting strategies adopted by contractors on the factors identified, and also what measures are put in place to minimise such disturbances to the local community. In order to meet the requirements, a mixed methodology is adopted culminating in a literature review, case study analysis, contractor and community interviews, concluding in the development of two specific questions for both perspectives in question. The data is assessed using severity indices based on mean testing in the development of key findings. The results indicate that the main forms of disturbance to the local community from an urban development include noise, dust and traffic congestion. With respect to a contractor on-site, the key issues include damaging surrounding buildings, noise control and off-site parking. The resulting strategies identified in the mitigation of such issues include the implementation of noise and dust containment measures and minimising disruption to local infrastructure. It is envisaged that the results of this study will provide contractors operating in such environments, with the required information which can assist in minimising disruption and therefore, avoiding disputes with the local community members. By consulting with and surveying those most affected, this research will illustrate to on-site management, the difficulties faced by those who accommodate such developments within their living environment.

Superluminous Supernovae as Standardizable Candles and High-Redshift Distance Probes

We investigate the use of type Ic superluminous supernovae (SLSN Ic) as standardizable candles and distance indicators. Their appeal as cosmological probes stems from their remarkable peak luminosities, hot blackbody temperatures, and bright rest-frame ultraviolet emission. We present a sample of 16 published SLSN, from redshifts 0.1 to 1.2, and calculate accurate K corrections to determine uniform magnitudes in 2 synthetic rest-frame filter bandpasses with central wavelengths at 400 nm and 520 nm. At 400 nm, we find an encouragingly low scatter in their uncorrected, raw mean magnitudes with M(400) = -21.86 ± 0.35 mag for the full sample of 16 objects. We investigate the correlation between their decline rates and peak magnitude and find that the brighter events appear to decline more slowly. In a manner similar to the Phillips relation for type Ia SNe (SNe Ia), we define a ΔM 20 decline relation. This correlates peak magnitude and decline over 20 days and can reduce the scatter in standardized peak magnitudes to ±0.22 mag. We further show that M(400) appears to have a strong color dependence. Redder objects are fainter and also become redder faster. Using this peak magnitudecolor evolution relation, a surprisingly low scatter of between ±0.08 mag and ±0.13 mag can be found in peak magnitudes, depending on sample selection. However, we caution that only 8 to 10 objects currently have enough data to test this peak magnitudecolor evolution relation. We conclude that SLSN Ic are promising distance indicators in the high-redshift universe in regimes beyond those possible with SNe Ia. Although the empirical relationships are encouraging, the unknown progenitor systems, how they may evolve with redshift, and the uncertain explosion physics are of some concern. The two major measurement uncertainties are the limited numbers of low-redshift, well-studied objects available to test these relationships and internal dust extinction in the host galaxies.

The Type IIb SN 2011dh: Two years of observations and modelling of the lightcurves

We present optical and near-infrared (NIR) photometry and spectroscopy as well as modelling of the lightcurves of the Type IIb supernova (SN) 2011dh. Our extensive dataset, for which we present the observations obtained after day 100, spans two years, and complemented with Spitzer mid-infrared (MIR) data, we use it to build an optical-to-MIR bolometric lightcurve between days 3 and 732. To model the bolometric lightcurve before day 400 we use a grid of hydrodynamical SN models, which allows us to determine the errors in the derived quantities, and a bolometric correction determined with steady-state non-local thermodynamic equilibrium (NLTE) modelling. Using this method we find a helium core mass of 3.1^+0.7<inf>-0.4</inf> M<inf>⊙</inf> for SN 2011dh, consistent within error bars with previous results obtained using the bolometric lightcurve before day 80. We compute bolometric and broad-band lightcurves between days 100 and 500 from spectral steady-state NLTE models, presented and discussed in a companion paper. The preferred 12 M<inf>⊙</inf> (initial mass) model, previously found to agree well with the observed spectra, shows a good overall agreement with the observed lightcurves, although some discrepancies exist. Time-dependent NLTE modelling shows that after day ∼600 a steady-state assumption is no longer valid. The radioactive energy deposition in this phase is likely dominated by the positrons emitted in the decay of ⁵⁶Co, but seems insufficient to reproduce the lightcurves, and what energy source is dominating the emitted flux is unclear. We find an excess in the K and the MIR bands developing between days 100 and 250, during which an increase in the optical decline rate is also observed. A local origin of the excess is suggested by the depth of the He I 20 581 Å absorption. Steady-state NLTE models with a modest dust opacity in the core (τ = 0.44), turned on during this period, reproduce the observed behaviour, but an additional excess in the Spitzer 4.5 μm band remains. Carbon-monoxide (CO) first-overtone band emission is detected at day 206, and possibly at day 89, and assuming the additional excess to bedominated by CO fundamental band emission, we find fundamental to first-overtone band ratios considerably higher than observed in SN 1987A. The profiles of the [O i] 6300 Å and Mg i] 4571 Å lines show a remarkable similarity, suggesting that these lines originate from a common nuclear burning zone (O/Ne/Mg), and using small scale fluctuations in the line profiles we estimate a filling factor of ≲ 0.07 for the emitting material. This paper concludes our extensive observational and modelling work on SN 2011dh. The results from hydrodynamical modelling, steady-state NLTE modelling, and stellar evolutionary progenitor analysis are all consistent, and suggest an initial mass of ∼12 M<inf>⊙</inf> for the progenitor.

Spitzer infrared spectrograph point source classification in the Small Magellanic Cloud

The Magellanic Clouds are uniquely placed to study the stellar contribution to dust emission. Individual stars can be resolved in these systems even in the mid-infrared, and they are close enough to allow detection of infrared excess caused by dust. We have searched the Spitzer Space Telescope data archive for all Infrared Spectrograph (IRS) staring-mode observations of the Small Magellanic Cloud (SMC) and found that 209 Infrared Array Camera (IRAC) point sources within the footprint of the Surveying the Agents of Galaxy Evolution in the Small Magellanic Cloud (SAGE-SMC) Spitzer Legacy programme were targeted, within a total of 311 staring-mode observations. We classify these point sources using a decision tree method of object classification, based on infrared spectral features, continuum and spectral energy distribution shape, bolometric luminosity, cluster membership and variability information. We find 58 asymptotic giant branch (AGB) stars, 51 young stellar objects, 4 post-AGB objects, 22 red supergiants, 27 stars (of which 23 are dusty OB stars), 24 planetary nebulae (PNe), 10 Wolf-Rayet stars, 3 H II regions, 3 R Coronae Borealis stars, 1 Blue Supergiant and 6 other objects, including 2 foreground AGB stars. We use these classifications to evaluate the success of photometric classification methods reported in the literature.

Distant activity of 67P/Churyumov-Gerasimenko in 2014: Ground-based results during the Rosetta pre-landing phase

As the ESA Rosetta mission approached, orbited, and sent a lander to comet 67P/Churyumov-Gerasimenko in 2014, a large campaign of ground-based observations also followed the comet. We constrain the total activity level of the comet by photometry and spectroscopy to place Rosetta results in context and to understand the large-scale structure of the comet's coma pre-perihelion. We performed observations using a number of telescopes, but concentrate on results from the 8m VLT and Gemini South telescopes in Chile. We use R-band imaging to measure the dust coma contribution to the comet's brightness and UV-visible spectroscopy to search for gas emissions, primarily using VLT/FORS. In addition we imaged the comet in near-infrared wavelengths (JHK) in late 2014 with Gemini-S/Flamingos 2. We find that the comet was already active in early 2014 at heliocentric distances beyond 4 au. The evolution of the total activity (measured by dust) followed previous predictions. No gas emissions were detected despite sensitive searches. The comet maintains a similar level of activity from orbit to orbit, and is in that sense predictable, meaning that Rosetta results correspond to typical behaviour for this comet. The gas production (for CN at least) is highly asymmetric with respect to perihelion, as our upper limits are below the measured production rates for similar distances post-perihelion in previous orbits.

ALMA Observations of a Gap and a Ring in the Protoplanetary Disk around TW Hya

We report the first detection of a gap and a ring in dust continuum emission from the protoplanetary disk around TW Hya, using the Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array. The gap and ring are located at 25 and 41 AU from the central star, respectively, and are associated with the CO snowline at ~ 30AU. The gap width and depth are 15AU at the maximum and 23% at the minimum, respectively, regarding that the observations are limited to an angular resolution of ~ 15AU. In addition, we detect a decrement in CO line emission down to ~ 10AU, indicating freeze-out of gas-phase CO onto grain surfaces and possible subsequent surface reactions to form larger molecules. According to theoretical studies, the gap could be caused by gravitational interaction between the disk gas and a planet with a mass less than super-Neptune (2 Neptune mass), or result from destruction of large dust aggregates due to the sintering of CO ice.

Project Management within an Urban Site Context: Issues considering External Stakeholders

Large construction projects create numerous hazards, making it one of the most dangerous industries in which to work. This element of risk increases in urban areas and can have a negative impact on the external stakeholders associated with the project, along with their surrounding environments. The aim of this paper is to identify and document, in an urban context, the numerous issues encountered by on-site project managers from external stakeholders and how they affect a construction project. In addressing this aim, the core objective is to identify what issues are involved in the management of these stakeholders. In order to meet this requirement, a qualitative methodology encompassing an informative literature review followed by five individual case study interviews. The data gathered is assessed qualitatively using mind mapping software. A number of issues are identified which have an impact on the external stakeholders involved, and also how they affected proceedings on site. Collectively the most commonly occurring issues are environmental, legal, health and safety and communication issues. These ranged from road closures and traffic disruption to noise, dust and vibrations from site works. It is anticipated that the results of this study will assist and aid project managers in identifying issues considering external stakeholders, particularly on urban construction projects. A wide range of issues can develop depending on the complexity and nature of each project, but this research will illustrate and reinforce to project managers, that identifying issues early, effective communication and appropriate liaising can be used to manage the issues considering external stakeholders.

Rocking behaviour of multi-block columns subjected to pulse-type ground motion accelerations

Ancient columns, made with a variety of materials such as marble, granite, stone or masonry are an important part of the
European cultural heritage. In particular columns of ancient temples in Greece and Sicily which support only the architrave are
characterized by small axial load values. This feature together with the slenderness typical of these structural members clearly
highlights as the evaluation of the rocking behaviour is a key aspect of their safety assessment and maintenance. It has to be noted
that the rocking response of rectangular cross-sectional columns modelled as monolithic rigid elements, has been widely investigated
since the first theoretical study carried out by Housner (1963). However, the assumption of monolithic member, although being
widely used and accepted for practical engineering applications, is not valid for more complex systems such as multi-block columns
made of stacked stone blocks, with or without mortar beds. In these cases, in fact, a correct analysis of the system should consider
rocking and sliding phenomena between the individual blocks of the structure. Due to the high non-linearity of the problem, the
evaluation of the dynamic behaviour of multi-block columns has been mostly studied in the literature using a numerical approach
such as the Discrete Element Method (DEM). This paper presents an introductory study about a proposed analytical-numerical
approach for analysing the rocking behaviour of multi-block columns subjected to a sine-pulse type ground motion. Based on the
approach proposed by Spanos (2001) for a system made of two rigid blocks, the Eulero-Lagrange method to obtain the motion
equations of the system is discussed and numerical applications are performed with case studies reported in the literature and with a
real acceleration record. The rocking response of single block and multi-block columns is compared and considerations are made
about the overturning conditions and on the effect of forcing function’s frequency.
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ALMA-resolved salt emission traces the chemical footprint and inner wind morphology of VY Canis Majoris

(abreviated) We aim to study the inner-wind structure (R<250 Rstar) of the well-known red supergiant VY CMa. We analyse high spatial resolution (~0".24x0".13) ALMA Science Verification (SV) data in band 7 in which four thermal emission lines of gaseous sodium chloride (NaCl) are present at high signal-to-noise ratio. For the first time, the NaCl emission in the inner wind region of VY CMa is spatially resolved. The ALMA observations reveal the contribution of up to four different spatial regions. The NaCl emission pattern is different compared to the dust continuum and TiO2 emission already analysed from the ALMA SV data. The emission can be reconciled with an axisymmetric geometry, where the lower density polar/rotation axis has a position angle of ~50 degrees measured from north to east. However, this picture can not capture the full morphological diversity, and discrete mass ejection events need to be invoked to explain localized higher-density regions. The velocity traced by the gaseous NaCl line profiles is significantly lower than the average wind terminal velocity, and much slower than some of the fastest mass ejections, signalling a wide range of characteristic speeds for the mass loss. Gaseous NaCl is detected far beyond the main dust condensation region. Realising the refractory nature of this metal halide, this hints at a chemical process preventing all NaCl from condensing onto dust grains. We show that in the case of the ratio of the surface binding temperature to the grain temperature being ~50, only some 10% of NaCl remains in gaseous form, while for lower values of this ratio thermal desorption efficiently evaporates NaCl. Photodesorption by stellar photons seems not to be a viable explanation for the detection of gaseous NaCl at 220 Rstar from the central star, and instead, we propose shock-induced sputtering driven by localized mass ejection events as alternative.

Localized structures in complex plasmas in the presence of a magnetic field

In this work, the general framework in which fits our investigation is that of modeling the dynamics of dust grains therein dusty plasma (complex plasma) in the presence of electromagnetic fields. The generalized discrete complex Ginzburg-Landau equation (DCGLE) is thus obtained to model discrete dynamical structure in dusty plasma with Epstein friction. In the collisionless limit, the equation reduces to the modified discrete nonlinear Schrödinger equation (MDNLSE). The modulational instability phenomenon is studied and we present the criterion of instability in both cases and it is shown that high values of damping extend the instability region. Equations thus obtained highlight the presence of soliton-like excitation in dusty plasma. We studied the generation of soliton in a dusty plasma taking in account the effects of interaction between dust grains and theirs neighbours. Numerical simulations are carried out to show the validity of analytical approach.

Lichen biodiversity and biomonitoring of atmospheric pollution

Esta tese debruça-se sobre a biodiversidade de líquenes epífitos de pinhais dunares portugueses e sobre uso de líquenes como biomonitores de poluição atmosférica nesse habitat. A Mata Nacional das Dunas de Quiaios (Figueira da Foz) foi o ponto de partida dos estudos de biodiversidade efetuados nesta tese, mas alguns deles estenderam-se à maior parte da costa portuguesa. Como resultado, encontrou-se uma espécie nova para a ciência, Lecanora sorediomarginata Rodrigues, Terrón & Elix, epifítica sobre Pinus pinaster Aiton e P. pinea L, que se encontra distribuída na maior parte da costa. Esta espécie caracteriza-se morfologicamente por um talo crustáceo, de cor esbranquiçada a acinzentada ou esverdeada e que desenvolve sorálios a partir de pequenas verrugas marginais. Quimicamente caracteriza-se pela presença dos ácidos 3,5-dicloro-2'-O-metilnorestenospórico [maior], 3,5-dicloro-2 -O-metilanziaico [menor], 3,5-dicloro-2 -O-metilnordivaricático [menor], 5-cloro-2'-Ometilanziaico [traço] e úsnico [traço]; atranorina [menor] e cloroatranorina [menor]. É quimicamente semelhante a L. lividocinerea Bagl., com a qual apresenta afinidades filogenéticas com base na análise da sequência ITS do rDNA, e a L. sulphurella Hepp. Adicionalmente, espécies Chrysothrix flavovirens Tønsberg e Ochrolechia arborea (Kreyer) Almb, também se encontraram epifíticas sobre P. pinaster e P. pinea em vários pinhais ao longo da costa, representando novos registos para a flora liquénica portuguesa, bem como a espécie Lepraria elobata Tønsberg encontrada epifítica sobre P. pinaster apenas nas Dunas de Quiaios. Além disso, as espécies Hypotrachyna lividescens (Kurok.) Hale e H. pseudosinuosa (Asahina) Hale encontraram-se epifíticas sobre P. pinaster e outros forófitos nas Dunas de Quiaios, constituindo novos registos para a flora liquénica da Península Ibérica. Estes resultados põe em evidência a importância dos pinhais dunares como habitat para líquenes epífitos. Num estudo conduzido entre janeiro e julho de 2008 num pinhal dunar (Mata do Urso, Figueira da Foz), em cuja bordadura existe uma fábrica de celulose de papel, usaram-se transplantes de líquenes da espécie Flavoparmelia caperata (L.) Hale para avaliar a acumulação de trinta e três elementos putativamente emitidos por fábricas de papel e pasta de papel. A cinética da fluorescência da clorofila a foi estudada nos líquenes transplantados, através da análise dos parâmetros Fv/Fm, F0, Fm, qP, NPQ, PSII, e Exc, de forma a avaliar os efeitos decorrentes da acumulação de elementos na vitalidade dos líquenes. Pretendeu-se avaliar se a acumulação de elementos e a cinética da fluorescência da clorofila a variavam significativamente com o local e o tempo de exposição, tendo em consideração os resultados obtidos de transplantes colocados num local de referência (Dunas de Quiaios) durante o mesmo período de tempo. (Continua no verso) resumo A maior parte dos elementos — Al, B, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, S, Sb, Sc, Sr, Ti e V — ocorreu em concentrações significativamente mais elevadas nos transplantes expostos a 500 m da fábrica. Cerca de metade dos elementos estudados — B, Ba, Cr, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, Na, P, Pb, S, Sb e V — encontraram-se em concentrações significativamente mais elevadas nos transplantes expostos durante 180 dias. O solo foi identificado como uma fonte parcial da maior parte dos elementos. Os parâmetros Fv/Fm, Fm, PSII e Exc variaram significativamente com o local e/ou com o tempo de exposição. Observou-se um decréscimo significativo nos parâmetros Fv/Fm e Fm nos transplantes expostos a 500 e 1000 da fábrica, e também naqueles expostos durante 135 e 180 dias. Observou-se também um decréscimo significativo nos parâmetros PSII e Exc expostos durante 180 dias. Estes parâmetros correlacionaram-se de forma negativa e significativa com a acumulação de elementos: Fv/Fm: B, Ba, Co, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, N, P, S, Sb e Zn; Fm: Ba, Co, Hg, Mn, Mo, N, P, S, Sb e Zn; PSII: N e P; Exc: Mn, N, P e S. Estudos acerca da diversidade liquénica efetuados nos mesmos locais onde os transplantes foram colocados no local impactado, revelaram um menor valor de diversidade liquénica a 500 m da fábrica, que foi também o único local onde se encontraram espécies nitrófilas, o que se poderá dever à deposição de amónia e/ou poeiras. À semelhança de outros estudos, este trabalho confirma que os líquenes podem ser usados com sucesso em estudos de biomonitorização, mesmo em locais florestados. Além disso, traz também informações adicionais sobre como a acumulação de elementos pode influenciar a cinética da fluorescência da clorofila a em líquenes.

Genotoxicity in humans and indicator species exposed to uranium wastes

Os riscos dos resíduos provenientes da extração do urânio estão associados ao seu conteúdo em metais e radionuclídeos, o que levanta preocupações às autoridades governamentais e à população em geral. As populações humanas e outras espécies animais que vivem em zonas de exploração de urânio poderão estar expostas à radiação através de resíduos e poeiras radioactivase também através de água e alimentos contaminados. A determinação dos riscos deste tipo de contaminantes é feita, principalmente, através da análise química de amostras ambientais, dando-se menos importância à determinação de efeitos biológicos. A determinação de efeitos biológicos causados pela exposição a poluentes, tem-se revelado muito importante para uma avaliação da qualidade ambiental, de modo a providenciar indicações acerca dos efeitos negativos nos seres vivos e também para complementar a informação dada pelas análises químicas de amostras ambientais. Este facto levou ao estabelecimento de biomarcadores, que consistem em respostas biológicas adversas que são específicas de uma exposição a toxinas ambientais, para serem usadas como ferramentas de avaliação da qualidade ambiental. Neste trabalho foram analisadas respostas a nível molecular e celular, em minhocas, ratinhos do campo e humanos, a fim de determinar o risco químico e radiológico dos resíduos provenientes da mina de urânio da Cunha Baixa. Este trabalho teve também como objectivo a clarificação das respostas subjacentes à exposição a metais e radionuclídeos, a fim de permitir o desenvolvimento de potenciais novos biomarcadores moleculares. Durante este trabalho foram efectuados ensaios com minhocas, em que estas foram expostas durante 56 dias a solo contaminado proveniente da mina de urânio da Cunha Baixa, em laboratório e in situ. Durante a exposição foram analisados vários parâmetros, como o crescimento, reprodução, bioacumulação de metais e radionuclídeos, histopatologia, danos no DNA, citotoxicidade e perfil de expressão genética. Para além disso, foram amostrados ratinhos do campo na mina de urânio da Cunha Baixa e numa área de referência para determinação de danos no DNA, níveis de expressão e mutações em genes supressores de tumores e também bioacumulação de metais. Por fim, foram recolhidas amostras de sangue em voluntários saudáveis pertencentes à população da aldeia da Cunha Baixa, para determinação de danos no DNA, imunofenotipagem e quantificação de metais no sangue. Os resultados revelaram que as minhocas assim como os ratinhos do campo foram negativamente afetados pela exposição aos resíduos mineiros em todos os níveis de organização biológica aqui analisados, o que faz destes organismos bons indicadores para a determinação do risco destas áreas contaminadas, evidenciando o potencial risco da exposição a estes contaminantes. Para além disso, o estudo feito à população da Cunha Baixa revelou danos no ADN e diminuição de populações importantes de células imunitárias (nomeadamente linfócitos T e NK), o que poderá resultar da exposição aos resíduos da mina, tornando as pessoas mais susceptíveis ao desenvolvimento de processos de carcinogénese. O presente estudo contribuiu significativamente para a caracterização dos riscos da exposição a resíduos provenientes de minas de urânio abandonadas, evidenciando os seus efeitos negativos a nível molecular e celular, que potencialmente poderão causar instabilidade genómica e aumentar o risco de desenvolvimento de doenças genéticas.

Distribuição por tamanhos do aerosol atmosférico na Península Ibérica

Um dos principais fatores que afetam negativamente a qualidade do ambiente em muitas cidades em todo o mundo é o material particulado (PM). A sua presença na atmosfera pode ter impactos negativos na saúde humana, clima, património edificado e ecossistemas. Muitos dos estudos realizados em áreas urbanas focam apenas as frações respiráveis (PM10 e PM2,5). No entanto, os processos de formação, a identificação das fontes emissoras e os efeitos dependem muito da distribuição granulométrica das partículas. A atenção tem recaído na análise de hidrocarbonetos poliaromáticos (PAHs), devida à sua carcinogenicidade e a informação disponível sobre outros compostos é escassa. O presente estudo consistiu na obtenção do PM distribuído por diferentes frações de tamanho e na análise detalhada da sua composição química, em dois locais urbanos da Península Ibérica (Madrid e Lisboa). Dado que os veículos representam uma das principais fontes emissoras em ambientes urbanos, efetuou-se uma caracterização mais detalhada deste tipo de emissões, conduzindo uma campanha de amostragem num túnel rodoviário (Marquês de Pombal, Lisboa). As amostragens, em ambas as cidades, decorreram durante um mês, quer no verão quer no inverno, em dois locais urbanos distintos, um junto a uma via com influência de tráfego e outro numa área urbana de fundo. No túnel a amostragem foi realizada apenas durante uma semana. Em Madrid e no túnel, o PM foi recolhido utilizando um amostrador de elevado volume com impactor em cascata com quatro tamanhos: 10-2,5, 2,5-0,95, 0,95-0,49 e < 0,49 μm. Em Lisboa, foi utilizado um impactor em cascata com apenas dois tamanhos, 10- 2,5 e < 2,5 μm. As amostras foram quimicamente analisadas e determinadas as concentrações de compostos carbonados (OC, EC e carbonatos), iões inorgânicos solúveis em água (Cl−, NO3−, SO42−, Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+),metais e compostos orgânicos. Em Madrid, as concentrações médias de PM10 foram 44 e 48% maiores nas amostras recolhidas junto à estrada do que as de fundo urbano no verão e inverno, respetivamente. A fração grosseira e o PM0,5 apresentaram concentrações mais elevadas no verão do que no inverno devido às condições climatéricas pouco usuais. No verão, as amostragens decorreram num mês em que as temperaturas foram muito elevadas e em que ocorreram vários episódios de intrusão de poeira africana. Durante o período de amostragem de inverno, as temperaturas foram muito baixas e registaram-se vários dias de precipitação quer sob a forma de chuva, quer sob a forma de neve. As situações meteorológicas sinóticas mais comuns, incluindo aquelas que causam o transporte de massas de ar com poeiras Africanas, foram identificadas em ambas as estações do ano. As concentrações mássicas de PM10, EC e OC foram encontrados predominantemente na fração de tamanho ultrafino em ambos os locais de amostragem e estações do ano. Nas restantes frações não se observou nenhuma tendência sazonal. O carbono orgânico secundário (SOC) mostrou um claro padrão sazonal, com concentrações muito mais elevadas no verão do que no inverno, em ambos os lugares. A partir do balanço mássico de iões, observou-se que, no verão, a formação de compostos inorgânicos secundários (SIC) conduziu a um enriquecimento pouco comum de Ca2+ na fração submicrométrica, quer nas amostras de tráfego, quer em fundo urbano. Os alcanos, PAHs, os álcoois e os ácidos foram as classes de compostos orgânicos identificados e quantificados no material particulado. Globalmente, representaram 0,26 e 0,11 μg m−3 no verão e inverno, respetivamente, no local de tráfego e 0,28 e 0,035 μg m−3 na área urbana de fundo. Os diferentes compostos orgânicos também apresentaram padrões sazonais, sugerindo fontes de emissão (e.g. escapes dos veículos e fontes biogénicas) ou processos de formação com contribuições variáveis ao longo do ano. As concentrações de benzoapireno equivalente foram menores que 1 ng m-3 e o risco carcinogénico estimado é baixo. No verão, os maiores enriquecimentos de metais ocorreram na fração submicrométrica, e no inverno na fração grosseira. No verão, os enriquecimentos foram ≥ 80% para o Mn, Ni, Cu, Zn, Cd, Sb e Co, no inverno, estes traçadores de emissões do tráfego foram menores, exceto para o Zn. Em Lisboa, a concentração média de PM10 foi de 48 μg m-3 no verão e de 44 μg m-3 no inverno, junto à estrada. Na área de fundo urbano, registaram-se níveis comparáveis nas duas estações (27 μg m-3 e 26 μg m-3). A média do rácio PM2,5/PM10 foi de 65% no verão e 44% no inverno na área de tráfego e 62% e 59% na área urbana de fundo. Estes resultados significam que o PM2,5 é um dos principais contaminantes que afetam a qualidade do ar no centro da cidade de Lisboa. A relação OC/EC, que reflete a composição das emissões de combustão dos veículos, variou entre 0,3 e 0,4 no interior do túnel. Os rácios de OC/EC mínimos obtidos junto às vias de tráfego em Madrid e em Lisboa encontram-se entre os do túnel e os registados em atmosferas urbanas de fundo, sugerindo que os valores mínimos habitualmente obtidos para este parâmetro em ambientes urbanos abertos sobrestimam as emissões diretas de OC pelo transporte rodoviário. Espera-se que os resultados deste trabalho contribuam para suprir, pelo menos em parte, as lacunas de informação quer sobre a composição de várias granulometrias de PM, quer sobre fontes e processos de formação em atmosferas urbanas. Como a exposição a poluentes do ar ultrapassa o controle dos indivíduos e exige ação das autoridades públicas a nível nacional, regional e até mesmo internacional, é importante propor medidas mitigadoras focadas nas principais fontes de emissão identificadas.