NOR-WATER

 

Atividades

1. Definição de áreas de estudo dos poluentes emergentes (PEs)

Esta atividade tem como principal objetivo a recolha dos dados existentes sobre a presença de PEs conhecidos e desconhecidos em diferentes ETARs e em águas superficiais da Região Norte de Portugal e da Galiza. Pretende-se desenvolver ferramentas analíticas e estratégias para a identificação de PEs em águas superficiais e residuais com origem nas diferentes atividades industriais e urbanas realizadas nessas regiões, bem como das águas de escorrências em solos afetados por incêndios. 

Nesta atividade, o foco será colocado nos PEs a estudar nas restantes atividades do projeto (transformação de PE, modelização, remoção através de tratamentos avançados, estudos ecotoxicológicos e avaliação de risco ). Por outro lado, esta atividade permitirá definir a localização dos pontos de amostragem e selecionar as ETARs a estudar nas diferentes bacias hidrográficas, tendo em conta as zonas mais afetadas pela presença de PE. 

Esta atividade será coordenada pelo INTECMAR, com o apoio da USC e das agências encarregadas da gestão da água em ambas as regiões. 

Resultados esperados: 

  • Identificação das fontes de PEs nas áreas selecionadas
  • Desenvolvimento de ferramentas analíticas para o estudo de PEs e dos seus Produtos de Transformação (PTs)
  • Priorização dos PEs a estudar
2. Destino, transformação e modelação do comportamento dos PE: ferramentas para a sua monitorização

O objetivo desta atividade é estudar o transporte ambiental, a degradação, o destino e o comportamento dos PEs identificados na atividade 1. Pretende-se estudar o comportamento dos PEs nas ETARs de estudo considerando os diferentes tratamentos aplicados, especialmente os tratamentos biológicos e terciários, tendo em conta os PEs precursores, mas também os seus Produtos de Transformação (PTs). Pretende-se assim avaliar a eficácia de várias ETARs na eliminação dos PEs e contribuir para o desenvolvimento de tratamentos que potenciem a remoção de PE. 

Por outro lado, pretende-se identificar os PTs formados durante os processos de tratamento de águas ou durante o seu transporte nas massas de água, e a sua concentração relativamente ao composto de origem. Finalmente, pretende-se elaborar modelos de distribuição de PEs e dos seus PTs em águas doces superficiais e de transição (rias e estuários) e identificar as localizações mais relevantes para a localização de estações de amostragem para futuras ações de monitorização ambiental. 

Essas ações permitirão estabelecer as metodologias para a monitorizaçãoambiental deste tipo de substâncias por parte das entidades competentes em matéria de gestão de águas, bem como conhecer o risco e o impacto desses PEs na produção de moluscos e noutras comunidades biológicas sensíveis, permitindo otimizar as redes de controlo e monitorização da qualidade das águas. 

Esta atividade é coordenada pela USC, com o apoio de INTECMAR, FEUP, CIIMAR e APA. 

Resultados esperados: 

  • Estudo da transformação dos PEs priorizados
  • Estudo da concentração dos PEs e das suas taxas de remoção nas ETARs
  • Estudo da dispersão e modelização dos PEs e dos compostos provenietes da escorrência e lixiviação de solos afetados por incêndios
3. Desenvolvimento de nanotecnologias para remoção de PEs em ETARs

O principal objetivo desta atividade é a avaliação e a demonstração da eficiência de reatores com membranas antifouling, à escala de laboratório e à escala piloto, na remoção dos PEs presentes em águas residuais urbanas, com vistas à reutilização das águas residuais e a contribuir para a gestão sustentável dos recursos hídricos e a proteção dos ecossistemas. 

Pretende-se que a atividade catalítica / eletrocatalítica da membrana aumente a sua permeabilidade, hidrofobicidade e propriedades antifouling, gerando uma permeação, ou filtração, de elevada qualidade, com uma carga orgânica baixa. Estas membranas funcionalizadas permitirão a permeação de pequenas moléculas e de água através dos seus poros (função de separação) e, em simultâneo, a sua atividade catalítica / eletrocatalítica permitirá a degradação dos contaminantes orgânicos depositados na superfície da membrana, evitando o fouling

Esta atividade é coordenada pela FEUP, com o apoio da USC e da CIIMAR. 

Resultados esperados: 

  • Desenvolvimento de membranas funcionalizadas com propriedades antifouling
  • Desenvolvimento de reatores de membrana eletrocatalítica / fotoeletrocatalítica para remoção de PEs presentes em águas residuais domésticas recolhidas nas ETARs
4. Desenvolvimento de novas ferramentas de modelação e ecotoxicológicas para avaliar o risco ambiental dos PE

O risco de uma substância emergente está associado a vários parâmetros. De acordo com o regulamento europeu de produtos químicos (REACH, Registo, Avaliação, Autorização e Restrição de substâncias químicas), as substâncias que apresentem uma elevada capacidade de bioacumulação e biomagnificação ou que sejam carcinogénicas, mutagénicas, ou tóxicas para a reprodução, apresentam um risco mais elevado. Em paralelo, enquanto estes critérios não sejam verificados ou sejam conhecidos, serão também substâncias de elevada preocupação aquelas que atuem como disruptores endócrinos. Assim, para avaliar o risco de um PE ou de um PT é essencial conhecer, para além da sua concentração no ambiente, a sua capacidade para bioacumular e biomagnificar a sua toxicidade. 

Esta atividade tem como objetivo determinar os fators de bioacumulação dos PEs e PTs prioritários (e também dos químicos derivados das escorrências de incêndios florestais identificados nas atividades anteriores) e utilizar modelos de toxicocinética para moldar o seu comportamento em organismos. Além disso, determinar-se-á a toxicidade dos PEs e PTs e serão definidos os compostos que apresentam um elevado risco. Serão utilizados modelos animais em testes ecotoxicológicos que permitam uma avaliação rápida, com alta sensibilidade, sob custo e alta capacidade de replicação, como é o caso dos embriões de peixe-zebra (Danio reiro). Por último, pretende-se caracterizar o modo de ação de uma seleção de PEs, e desenvolver ferramentas bioquímicas e moleculares que permitam identificar a disrupção de vias de metabólicas e propor novos biomarcadores. 

Resultados esperados: 

  • Estudos de bioacumulação, metabolismo e toxicocinética
  • Avaliação da toxicidade de uma seleção de PEs prioritários e identificação de aqueles que representam um elevado risco.
  • Estudo do modo de ação dos PEs para melhorar a avaliação de risco destes compostos
5. Organização de atividades de educação ambiental e transferência de conhecimentos e tecnologia de NOR-WATER

No âmbito da comunicação e difusão do projeto, está prevista a organização de ações de formação ambiental, de difusão e de sensibilização. Para isso, será elaborado um caderno didático de trabalho sobre contaminação fluvial e costeira e será executado um programa de recolha de lixo na ribeira de zonas fluviais ou na costa. Além disso, será implementado um programa de visitas ornitológicas, de sensibilização ambiental sobre a contaminação em praias e rios de zonas de estuário, que incluirá a organização de exposições, jornadas de sensibilização sobre microplásticos, fitofármacos e outros PEs, e a elaboração de publicações sobre património natural, valor ecológico dos ecossistemas e a sua proteção. 

Por outro lado, os conhecimentos, ferramentas e tecnologias, desenvolvidos em NOR-WATER, serão transferidos aos diferentes “utilizadores finais” (administrações, laboratórios de monitorização e controlo, empresas, centros tecnológicos, etc.) que tenham capacidade de absorver e utilizar o conhecimento gerado. Para isso, será criada uma estrutura de colaboração público-privada na temática dos poluentes emergentes que seja sustentável além da vida do projeto e que permita a troca de conhecimentos, a identificação de necessidades e prioridades, e avançar nas capacidades de deteção, controlo e mitigação dos PEs e do seu impacto nos ecossistemas e na saúde pública. 

Resultados esperados:  

  • Criação e implementação de uma estrutura de colaboração público-privada na questão dos poluentes emergentes
  • Organização de atividades transfronteiriças de educação ambiental para promover a consciencialização e sensibilização da sociedade