Análise do nexo água-energia-gases de efeito estufa em um sistema de abastecimento de água no Nordeste do Brasil

Nos últimos anos, as concessionárias de água têm sofrido pressão para melhorar a eficiência de seus processos, principalmente por causa da diminuição da disponibilidade hídrica e da necessidade de se aumentar a sustentabilidade ambiental de seus processos. A redução de vazamentos é claramente uma parte importante do manejo sustentável no setor de água, e seus impactos devem ser enfrentados com uma visão mais ampla de proteção ambiental. Este estudo tem como objetivo apresentar uma avaliação ambiental e energética do sistema de abastecimento de água da cidade de Caruaru, Nordeste do Brasil, para diferentes níveis de perda de água. Esta pesquisa é uma das primeiras a avaliar os impactos ambientais de um sistema de abastecimento de água na América Latina. Os dados primários adotados para a preparação do inventário foram fornecidos pela concessionária de água, e a modelagem e análise foram realizadas com o programa SimaPro 8.0®. A demanda acumulada de energia (CED) foi usada para rastrear o consumo de energia do ciclo de vida do sistema. As emissões de gases de efeito estufa foram calculadas pelo método IPCC GWP 100ª, com emissões expressas como CO2–Eq. Os conjuntos de dados dos inventários de ciclo de vida foram usados do banco de dados Ecoinvent 3.1. Analisaram-se quatro cenários com diferentes níveis de perda de água. O cenário S0 representou as condições reais do sistema e os demais consideraram índices hipotéticos. Os percentuais propostos para os cenários S1, S2 e S3 foram baseados em indicadores que apontam: bom índice de perdas na rede de distribuição para a realidade brasileira (25%), redução pela metade dos índices de perdas e excelentes índices de perdas no sistema hidráulico (5%) e rede de distribuição (10%). O consumo de energia  elétrica dos sistemas de bombeamento das adutoras apresentou o maior impacto ambiental em todos os cenários estudados. O cenário mais eficiente resultaria em redução de 52% na emissão de gases de efeito estufa, demonstrando que o aumento da eficiência hidráulica das redes de distribuição representa uma oportunidade significativa para reduzir os impactos ambientais dos processos.In recent years, water utilities have been under pressure to increase the efficiency of their processes, mainly due to the decrease in water availability and the need to increase environmental sustainability in their processes. Leak reduction is clearly an important part of sustainable management in the water industry, and its impacts should be assessed with a broader environmental protection objective. This study aimed to present an environmental and energy assessment of the water supply system (WSS) in Caruaru City, northeast of Brazil, for different levels of water loss. This research is one of the first to assess the environmental impacts of a WSS in Latin America. Primary data adopted for preparing the inventory were provided by the water utility, and modeling and analysis were performed with the SimaPro 8.0® program. Cumulative energy demand (CED) was used to track the energy consumption of the system’s life cycle. Greenhouse gas (GHG) emissions were calculated through the IPCC GWP 100a method with emissions expressed as CO2-Eq. The data sets from life-cycle inventories were used from the Ecoinvent 3.1 database. Four scenarios with different levels of water loss were analyzed. Scenario S0 was represented with the real conditions of the system, whereas the others considered hypothetical indices. The percentages proposed for Scenarios S1, S2, and S3 were based on indices that indicate good loss rate in the distribution network for the Brazilian reality (25%), reduction by half of loss rates, and excellent loss rates for the water pipeline system (5%) and distribution network (10%). The analysis of the processes’ contributions showed that the electricity consumption  of the pumping systems of water mains represented the greatest environmental impact in all scenarios. The most efficient scenario would result in a 52% reduction in the emission of GHGs, demonstrating that the increase in the hydraulic efficiency of the distribution networks represents a significant opportunity to reduce the environmental impacts of the processes

Multivariate analysis for assessing sources, and potential risks of polycyclic aromatic hydrocarbons in Lisbon urban soils

Urban soils quality may be severely affected by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) contamination, as is the case of Lisbon (Portugal). However, to conduct a risk assessment analysis in an urban area can be a very difficult task due to the patchy nature and heterogeneity of these soils. Thus, the present study aims to provide an example on how to perform the first tier of a risk assessment plan in the case of urban soils using a simpler, cost effective, and reliable framework. Thus, a study was conducted in Lisbon to assess the levels of PAH, their potential risks to the environment and human health, and to identify their major sources. Source apportionment was performed by studying PAHs profiles, their relationship with potentially toxic elements, and general characteristics of soil using multivariate statistical methods. Results showed that geostatistical tools are useful for evaluating the spatial distribution and major inputs of PAHs in urban soils, as well as to identify areas of potential concern, showing their usefulness in risk assessment analysis and urban planning. Particularly, the prediction maps obtained allowed for a clear identification of areas with the highest levels of PAHs (close to the airport and in the city center). The high concentrations found in soils from the city center should be a result of long-term accumulation due to diffuse pollution mostly from traffic (through atmospheric emissions, tire debris and fuel exhaust, as well as pavement debris). Indeed, most of the sites sampled in the city center were historical gardens and parks. The calculation of potential risks based on different models showed that there is a high discrepancy among guidelines, and that risks will be extremely associated with the endpoint or parameters used in the different models. Nevertheless, this initial approach based on total levels was useful for identifying areas where a more detailed risk assessment is needed (close to the airport and in the city center). Therefore, the use of prediction maps can be very useful for urban planning, for example, by crossing information obtained with land uses, it is possible to define the most problematic areas (e.g., playgrounds and schools).This research was funded by FCT (Foundation for Science and Technology), through an individual research grant attributed to A. Cachada (SFRH/BPD/100429/2014), and through the research project URBSOIL-LISBON (PTDC/CTE-GEX/68523/2006). This work was also supported by the Strategic Funding UID/Multi/04423/2013 (CIIMAR), UID/GEO/04035/2013 (GEOBIOTEC), and UID/AMB/50017/2013 (CESAM RU), through national funds provided by FCT (Foundation for Science and Technology), and the European Regional Development Fund (ERDF), in the framework of the PT2020 Partnership Agreement

Efeito da oxigenioterapia hiperbárica na regeneração de lesões experimentais de nervos

O oxigênio hiperbárico exerce efeitos comprovadamente benéficos no tratamento de lesões isquêmicas agudas de partes moles e em feridas de difícil cicatrização. Nas lesões neurais por esmagamento, os mecanismos fisiopatológicos assemelham-se aos efeitos dependentes da isquemia tissular. Portanto, a terapia com oxigênio hiperbárico teria participação nos processos de reparação neural, que constitui um dos pontos críticos para a recuperação funcional após as lesões por esmagamento de nervos periféricos. Neste estudo, foram realizadas lesões por esmagamento em nervo ciático de ratos, submetidos à terapia com oxigênio hiperbárico no pós-operatório. Os resultados foram quantificados através de avaliação funcional pelo método de "walking-track analysis". Os índices de recuperação funcional observados não diferiram dos observados no grupo controle. Portanto, verificou-se que a terapia com oxigênio hiperbárico, no esquema proposto, não teve influência na recuperação funcional após lesões neurais por esmagamento.Hyperbaric oxygen has been successfully used on treatment of acute ischemic injuries involving soft tissues and chronic injuries. In nerve crush injuries, the mechanisms involved are very similar to those found in ischemic injuries. Consequently, it is logical to hypothesize that hyperbaric oxygen should improve nerve repair, which is a critical step on functional recovery. In the present study, we created standard nerve crush injuries on sciatic nerves of rats, which underwent treatment with hyperbaric oxygen. Results were assessed by functional evaluation using walking-track analysis. The functional recovery indexes observed did not differ from control group. We concluded that hyperbaric oxygen therapy, in the schedule used, had no influence on functional recovery after nerve crush injuries

Long-term application of the organic and inorganic pesticides in vineyards: Environmental record of past use

Areas such as Douro Demarcated Region (Portugal), where vineyards are frequently located on steep slopes of narrow valleys, can be particularly sensitive to runoff and erosion processes. These particular conditions are expected to enhance the transport of pollutants, acting as a potential source of contamination to freshwater systems. The intense vine cultivation in this region includes decades of pesticides application, that have resulted in the accumulation of these chemicals and its degradation products in the vineyards soils and sediments. Residues of several pesticides related to agricultural activities were found in soils, with older vineyards showing higher levels of Cu and banned insecticides (such as DDT). The metabolite 4,4-DDE was the compound found at higher levels in soils and in sediments. The relatively high levels in more recent sediments suggest that soils are still a source of contamination. Levels of currently used pesticides were low, which is related with their physicochemical properties, the application period, and climacteric conditions

Pullulan microneedle patches for the efficient transdermal administration of insulin envisioning diabetes treatment

The present study reports the fabrication of dissolvable microneedle (MN) patches using pullulan (PL), a water-soluble polysaccharide with excellent film-forming ability, for the transdermal administration of insulin, envisioning the non-invasive treatment of diabetes. PL MNs patches were successfully prepared by micromoulding and revealed good thermal stability (Tdmax = 294 °C) and mechanical properties (>0.15 N needle-1), penetrating skin up to 381 μm depth, as revealed by in vitro skin tests. After application into human abdominal skin in vitro, the MNs dissolved within 2 h releasing up to 87% of insulin. When stored at 4, 20 and 40 °C for 4 weeks, insulin was able to retain its secondary structure, as shown by circular dichroism spectropolarimetry. The prepared PL MNs were non-cytotoxic towards human keratinocytes, being suitable for skin application. These findings suggest that PL MNs have potential to deliver insulin transdermally, thus avoiding its subcutaneous administration.publishe

Gamificação como ferramenta de apoio no ensino de práticas na Educação Ambiental

Um dos grandes desafios da atualidade, no sentido de minimizar os impactos ambientais, está relacionada na mudança de hábitos. O que eleva as discussões de metodologias e práticas pedagógicas, em conjunto com a Educação Ambiental que é apresentada como uma ferramenta de suporte as políticas públicas, propondo diferentes pensamentos acerca da conservação do meio ambiente. Prender a atenção e engajar os envolvidos durante todo o processo de aprendizagem, pode se tornar um dos obstáculos. Surge então a gamificação como estratégia de ensino, de forma a inserir os alunos, em vivências nas temáticas abordadas. O presente estudo objetivou aplicar a ferramenta de apoio às práticas pedagógicas, gamificação, durante a disciplina de gestão ambiental em uma Instituição de Ensino Superior localizada na cidade do Belo Jardim – PE. Para o desenvolvimento da pesquisa, foram utilizados dois questionários, o primeiro para verificar a percepção ambiental dos discentes a respeito de assuntos ligados a gestão ambiental e o segundo sobre gamificação. De posse dos resultados, foram constatados que os assuntos ambientais de energias não renováveis e resíduos de equipamentos eletroeletrônicos precisam de uma maior atenção e que ferramenta da gamificação em conjunto das práticas pedagógicas, se apresenta como uma forma de estratégia de engajamento da turma, cuja participação se torna mais ativa de acordo com a preferência didática adotada

Analise da utilização do mapa de risco: estudo em obras da construção civil de edifícios na cidade de Caruaru – PE / Analysis of the use of the risk map: study in civil building buildings in the city of Caruaru – PE

Como consequência negativa do crescimento da verticalização urbana, está o aumento dos números de acidentes de trabalho e doenças ocupacionais que cresceram na mesma proporção, gerando prejuízos físicos, psicológicos e econômicos. Desta manneira, é primordial para a minimização deste problema que políticas prevencionista e ferramentas que auxilie no reconhecimento dos riscos, sejam utilizadas e difundidas nos empreendimentos da construção civil. Desta maneira, o mapa de risco se insere como uma das ferramentas que mais está difundida entre as empresas e que tem bastante importância na prevenção de acidentes. Neste cenário, encontra-se a cidade de caruaru, a mesma está em constante desenvolvimento vertical com empreendimento espalhados por todo o município. Portanto, o presente trabalho faz um diagnóstico da utilização do mapa de risco na construção dos empreendimentos verticais da cidade, utilizando um questionário como ferramenta de obtenção de informação e complementa analisando as falhas existentes na aplicação da ferramenta com o auxílio do mecanismo análise de arvore de falhas (aaf). Como resultado, a pesquisa demostrou que o mapa de risco está bem difundido entre as empresas. E a aaf, demostrou algumas falhas na utilização da ferramenta que podem atrapalhar na compreensão dos riscos e na prevenção dos acidentes