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Corrigendum to "Biological impact of metal nanomaterials in relation to their physicochemical characteristics" [Toxicol in Vitro. 2019 Jan 29;56:172-183]. [Toxicol In Vitro. 2019]. Toxicol In Vitro. 2019 Feb 16. pii: S0887-2333(19)30110-9. doi:10.1016/j.tiv.2019.02.001. [Epub ahead of print]. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0887233319301109?via%3Dihub ; Several metal and metal oxide nanomaterials (NMs), e.g., cerium dioxide NMs(CeO2), barium sulphate NMs(BaSO4) and titanium dioxide NMs(TiO2), display advantageous properties over the bulk materials and have a broad range of innovative applications in food, industry and consumer products. Whether these materials are hazardous and impact on human health or the environment remains an issue that needs to be addressed by reliable studies focused on nano-bio interactions. To contribute to the comprehensive investigation of the toxicological effects of metal NMs, we have assessed the cytotoxic and genotoxic effects of benchmark NMs in human respiratory cells, concomitantly with the analysis of their secondary properties in the cellular moiety. This study shows no effects of BaSO4, while some, but not all, of the other metal-related NMs analyzed have adverse effects. Human respiratory cells were prone to CeO2 cytotoxicity and to DNA damage induction following exposure to anatase TiO2 (NM-100, NM-101 and NM-102), but not rutile TiO2. No clastogenic/aneugenic effects were ascribed to any of the tested NMs. Using correlation analysis, this work also suggests that among these TiO2, the size in the cellular moiety may be the most relevant secondary feature that determines their biological consequences. ; This work was financed by national funds through the FCT - Foundation for Science and Technology, I.P., under the project PTDC/ SAU-PUB/29481/2017. Research co-funded by European Union Seventh Framework Programme (FP7/2007e2013) under the project NANoREG (A common European approach to the regulatory testing of NMs), grant agreement 310584 and by UID/BIM/00009/2013 (Centre for Toxicogenomics and Human Health – ToxOmics, Foundation for Science and Technology). ; info:eu-repo/semantics/publishedVersion

ABSTRACTThe deliberate formation of solid precipitates is a treatment process commonly used to remove undesirable ions from solution. Where the chemistry of the water to be treated is complex, a knowledge of the chemical species present, and their concentrations, can be an effective tool in evaluating the effectiveness of the treatment process and in optimizing reagent dosage and operator control. The use of chemical equilibrium speciation computer programs offers a relatively rapid method to determine the type and concentrations of chemical species present at equilibrium. Some sulphate‐rich waters of significance to South Africa have been speciated using the MINTEQA2 computer program. The effects of treating these waters with barium carbonate have been evaluated. The computer predictions of treated water quality have been experimentally verified.

Landfill mining (LFM) ist eine Methode deponierte Abfälle unter Berücksichtigung gegenwärtig technologischer, wirtschaftlicher, politischer, gesellschaftlicher, ökologischer und gesetzlicher Rahmenbedingungen zu verwerten. Primäres Ziel ist die Rückgewinnung von Wertstoffen, außerdem kann durch den Rückbau sanierungsbedürftiger Deponien das Grundwasser vor Verunreinigungen geschützt und Deponiegasemissionen vermieden werden. Bisherige Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf die Untersuchung des Wertstoffpotentials und Klimaauswirkungen die einerseits durch die thermische Verwertung rückgewonnener Wertstoffe (Kunststoffe, Holz) und andererseits durch die Vermeidung von Deponiegasemissionen bedingt sind. Jedoch stellte sich heraus, dass das Wertstoffpotenzial gering ist und Deponien zu einem großen Anteil aus bodenähnliche Bestandteilen ("Boden") bestehen dessen Entsorgung in der Regel mit Kosten verbunden ist. Außerdem zeigte sich in der Praxis, dass eine Bewertung allein auf Grundlage des Wertstoffpotenzials nicht ausreicht, da die Durchführung von LFM-Projekten von zahlreichen Faktoren entlang der Prozesskette (Erkundung, Aufbereitung und Verwertung) beeinflusst wird. Ziel dieser Dissertation ist die Bewertung von LFM von der Wiege bis zur Bahre wobei ein besonderes Augenmerk den Böden gilt. Für die Bewertung des Wert- und Schadstoffpotenzials sowie der ökologischen Auswirkungen von LFM-Prozessen wurden Materialfluss- und Stoffstromanalysen durchgeführt. Die Bewertung der Prozesse Erkundung, Aufbereitung und Verwertung basiert auf Daten von bis zu acht rückgebauten Deponien. Die Zuverlässigkeit der Erkundungsmethoden (Rammkernsondierung und Baggerschurf) wurde anhand eines Vergleichs von Bodenproben aus den Voruntersuchungen und Haufwerksbeprobungen (Deklarationsanalytik aufbereiteter Abfälle) bewertet. Außerdem wurden mittels statistischer Verfahren für den Bodenanteil von Deponien a) Schadstoffregelmäßigkeiten identifiziert, b) Indikatorsubstanzen zur Schadstoffprognose abgeleitet und c) gesetzliche Grenzwerte hinsichtlich der Wirksamkeit zur Lenkung von Schadstoffströmen beurteilt. Um die Effektivität der Aufbereitung zu bewerten wurden die Schadstoffkonzentrationen der Fein-, Mittel- und Grobkornfraktionen verglichen. Die anschließende Erstellung einer regionalen Materialflussanalyse (Abfälle, Baumaterialien und Energieträger) ermöglichte den Einfluss der regionalen Infrastruktur und den Energiebedarf sowie Emissionsausstoß der einzelnen Prozesse zu bestimmen. Abschließend wurde eine modifizierte PESTAnalyse (soziokulturell, technologisch, ökonomisch, politisch) durchgeführt um die Einflussfaktoren der Materialflüsse und Prozesse zu identifizieren. Die Vergleich der Erkundungsmethoden (Rammkernsondierung und Baggerschurf) zeigte, dass beide Methoden eine zuverlässige Prognose für Schwermetalle, Cyanide, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Sulfate, Barium, Benzo[a]pyren, pH-Wert und elektrische Leitfähigkeit ermöglichten. Die Probenahme mittels Baggerschürfe erzielte präzisere Ergebnisse auch für kleine Stichprobengrößen (n=10). Die Streuung von Schadstoffen wirkte sich nicht auf die Prognosequalität aus. Die Analyse zu Schadstoffregelmäßigkeiten ergab starke Korrelation zwischen Schwermetallen, Sulfat und elektrischer Leitfähigkeit sowie Ammoniumstickstoff und Atmungsaktivität (AT4). Als geeignete Indikatorsubstanzen konnten Sulfat, pHWert und gesamter organischer Kohlenstoff (TOC) identifiziert werden. Der Vergleich von Schadstoffkonzentrationen in Böden mit gesetzlichen Grenzwerten zeigte eine effziente Steuerung von Schwermetallen, Chlorid, Sulfat und gelösten organischen Kohlenstoffströmen (DOC), nicht jedoch für polychlorierte Biphenyle (PCB), PAKs, Benzo[a]pyren, AT4, Fluorid und Quecksilber. Die Aufbereitung in Bodenbehandlungsanlagen zeigte eine deutliche Reduzierung von Schwermetallen, PAKs und TOC in der Grobfraktion. Konzentrationsunterschiede von Substanzen und Parametern in Eluatanalysen (pH, elektrische Leitfähigkeit, Barium, DOC) waren, mit Ausnahme von Sulfat, insgesamt geringer und unregelmäßiger. Außerdem tendierte Fluorid und Chlorid in der Grobfraktion zu akkumulieren. Der Vergleich zwischen 35 mm, 50 mm und 70-80 mm Sieböffnungen ergab, dass 50 mm Öffnungen am effizientesten Schadstoffgehalte in der Grobfraktion reduzierten und gleichzeitig ein ausgewogenes Mengenverhältnis zwischen Fein- und Grobfraktion entstehen lassen. Jedoch weisen die Untersuchungen auf einen optimalen Sieböffnungsdurchmesser zwischen 35 mm und 50 mm hin. Die Materialflussanalyse zeigte, dass Transporte den größten Energieverbrauch und Emissionsausstoß (58%) aufwiesen, gefolgt von der Abfallaufbereitung (27%). Die Transportdistanzen für Boden waren deutlich länger (84 km) als in bishreigen Untersuchungen (5 bis 50 km) angenommen. Die PEST-Analyse bestand aus der Bildung der Kategorien Deponieeigenschaften, Technologie, Wirtschaft, Institutionen/Recht und Organisation. Eine Vielzahl identifizierter Einflussfaktoren ließ einen hohen Grad an Individualität von LFM-Projekten und eine große Anzahl an Beteiligten mit zahlreichen Kommunikationsschnittstellen erkennen. Durch die daraus resultierende Komplexität zählten Flexibilität, Pragmatismus und die Koordination von Beteiligten zu den Schlüsselfaktoren. ; Landfill Mining (LFM) is an approach to managing anthropogenic residues of past decades in accordance with current technological, economic, political, societal and environmental conditions and regulatory frameworks. LFM is defined as resource recovery from closed or active landfills by means of excavation, processing and recycling of waste. Apart from the main objective to recover resources, environmental risks -- such as groundwater pollution and uncontrolled landfill gas emissions -- can also be eliminated. Previous research has focused on the resource potential of landfills and the related climate impact due to the incineration of refuse-derived fuel (RDF) and to avoiding landfill gas emissions. However, LFM involves many stakeholders and depends on a large number of factors along the process chain. In addition, landfills -- worldwide -- consist mainly of soil-like materials ("soils"), which are of little or no market value. The objective of this dissertation is to evaluate LFM from prospection to processing and recycling using data from eight mined landfills, and to place an emphasis on soils. Material flow analysis (MFA) and substance flow analysis (SFA) were considered appropriate methods to assess the resource potential of LFM and the ecological performance of its processes. In a first step, prospection sampling was evaluated in terms of contamination prediction quality by comparing samples from preliminary investigations with those from excavations. This evaluation also involved comparing two investigation methods - core drilling and grab crane. In addition, using statistical methods enabled (a) the identification of contaminant patterns within and between landfills, (b) the determination of potential indicator elements, and (c) the evaluation of legal limit values with regard to manage substance flows. Secondly, assessing the contaminant reduction effectiveness of processing equipment consisted of comparing contaminant concentrations in fine-, middle- and coarse-grained soils from four different processing trains. After that, material flows, energy consumption and related emissions of all LFM operations were analysed in a regional context. Finally, a modified PEST analysis (political, economic, socio-cultural and technological) enabled the identification of factors affecting material flows and influencing operation processes. In terms of prospection, sampling using a grab crane and core drilling showed sufficiently accurate prediction results for most heavy metals, cyanides (CN), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), sulphate, barium, benzo[a]pyrene (BaP), pH and electrical conductivity (EC). Samples from grab-cranes proved better at predicting contamination concentrations than those from core drilling, even for smaller investigations of ten samples. Substance dispersions did not affect the reliability of prediction. Analysing contaminant patterns showed correlations between several heavy metals, sulphate and EC, as well as ammonium nitrogen and biodegradability. Sulphate, pH and total organic carbon (TOC) were the most efficient indicator elements. Legal limit values have turned out to be efficient to manage substance flows with regard to chloride, sulphate, dissolved organic carbon (DOC), cadmium, lead and zinc. In contrast, flows of polychlorinated biphenyl (PCB), PAHs, BaP, fluoride, mercury and biodegradability tended to be unaffected by legal limit values. With regard to processing, concentrations of heavy metals, PAHs and TOC could be sufficiently reduced in the coarse-grained soils, while the concentration differences of leaching test parameters, such as pH, EC, barium and DOC proved to be heterogeneous and less pronounced (except for sulphate). In contrast to the common substance accumulation in the fines, fluoride and chloride tended to accumulate in coarse-grained soils. Comparing screens with a mesh size of 35 mm, 50 mm and 70-80 mm indicated that 50 mm openings performed more effectively with respect to contaminant redistribution and the proportion of material flows (fine- and coarsegrained soils). However, the optimum mesh size might be between 35 mm and 50 mm. Analysing material flows and sub-processes in a regional context revealed that transportation required the largest share of energy and produced most (58%) of the emissions, followed by processing (27%). Transportation distances of soils turned out to be greater (84 km) than assumed in previous studies (5 to 50 km). The PEST analysis -- with the categories technology, economy, institutions/ laws, organisation and landfill properties -- revealed the complexity of LFM projects due to their individual character, the broad range of stakeholders and numerous interfaces. Consequently, flexibility, pragmatism and coordination of stakeholders turned out to be key factors.