Toxicología ambiental y analítica

En este estudio, las nanopartículas de ZrO2 se preparan mediante el método glicotérmico. La caracterización de las nanopartículas preparadas se realizó mediante XRD, TEM y SEM. Según los resultados obtenidos, las nanopartículas de ZrO2 _{preparadas mediante} el método glicotérmico son principalmente de fase t-ZrO2 _con forma tetragonal con un tamaño promedio en el rango de 30-50 nm. La formación de t-ZrO2 _como la fase principal de las nanopartículas de circonio podría estar relacionada con la presencia de hidróxido de sodio en el paso de generación. Se estudia la eficiencia de eliminación de las nanopartículas de ZrO2 _para adsorber As(III) y As(V) de las aguas residuales. La eficiencia de eliminación aumenta significativamente al aumentar la dosis de nanopartículas de circonio hasta 0,5 g/L. Esto está relacionado con el aumento del sitio activo que está disponible para la eliminación de especies de arsénico al aumentar la dosis de las nanopartículas. Tanto para As(III) como para As(V), la eficiencia de eliminación aumenta al disminuir el valor de pH de la solución y aumentar el tiempo de contacto.

Las floraciones de algas nocivas son un problema creciente a nivel mundial que se observa en los ecosistemas costeros, que sustentan una creciente actividad antropogénica que impacta sobre los recursos. Se muestran resultados de la variabilidad estacional e interanual del fitoplancton tóxico en cuatro bahías del mar peruano (Sechura 04°S, Samanco 09°S, Miraflores 12°S y Paracas 14°S), durante la primavera y verano del 2012 al 2015. Se registraron especies tóxicas como Pseudo-nitzschia Grupo delicatissima , Grupo P. seriata , Alexandrium peruvianum, Dinophysis caudata, D. acuminata, Gonyaulax spinifera, Azadinium sp, Karlodinium sp., Karenia sp., Protoceratium reticulatum y Prorocentrum minimum , asociadas a la presencia de eventos tóxicos, con mayor frecuencia de ácido okadaico (toxina lipofílica - DSP) en Sechura y Samanco para los años 2012, 2013 y 2014 y saxitoxina (toxina paralítica - PSP) en Paracas. 2012. La temperatura superficial del mar para la primavera fluctuó entre 16,3° a 19,9°C (Sechura-Paracas), y para el verano entre 19,3° a 24,1°C (Paracas - Sechura). La dinámica física estuvo relacionada con variaciones estacionales, asociadas a efectos locales, con corrientes marinas superficiales lentas durante el verano austral y corrientes intensas durante la primavera, con valores promedio de <13,91 y 25,0 cm/s, respectivamente, asociadas a giros horario que influyeron en las floraciones algales nocivas. Se encontraron correlaciones de Spearman (p<0,05) entre el componente biológico y físico-químico principalmente con temperatura (r=0,665), silicatos (r=0,45), fosfatos (r=0,48) y nitratos (r=0,50).

The effects of different initial concentrations of bisphenol A (BPA) on Chlorella vulgaris and removal capacity of BPA by Chlorella vulgaris were investigated under the light and the dark cultural conditions. Experiments were performed in 250 mL flasks under light and dark conditions with different BPA concentrations. Results showed that 0-20 mg·L-1 BPA concentration under the light condition and 0-10 mg·L-1 BPA concentration under dark condition plays a promoting role on the growth of Chlorella vulgaris in terms of cell density. The effect of BPA removal under light condition was obviously better than that under the dark condition. The maximum BPA removal rates were 3.425 ± 0.145 mg (L·d)-1 and 1.530 ± 0.025 mg (L·d)-1 under two conditions and were observed during 2-4 d and 0-2 d, respectively. The largest removal amounts of BPA under two conditions were all investigated in L-BPA50 and D-BPA50 groups. Both superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities were promoted in all the treatments, which proved that C. vulgaris showed a positive response to the BPA stress condition. SOD activity showed sensitive and responsive to the new medium since it was promoted immediately on the incubation day. CAT activity was supposed to be more tightly controlled in response to BPA because its level was related to the BPA removal.

La intoxicación alimentaria estafilocócica es el resultado de la ingestión de enterotoxinas estafilocócicas (SE) producidas por la bacteria Staphylococcus aureus . Las SE causan gastroenteritis y también provocan la activación de las células T y la liberación masiva de citocinas. Un método actual para la detección de SE activas se basa en su efecto emético en monos o gatitos. Sin embargo, este costoso procedimiento tiene baja sensibilidad y plantea preocupaciones éticas. Este estudio supera las limitaciones de tales bioensayos al proporcionar un método alternativo basado en la alteración de los niveles de proteína TCR Vβ8 expresados ??en la línea de células T Jurkat. Demostramos que el aumento de las concentraciones de SEE, el agente causal de los brotes transmitidos por alimentos en Francia, el Reino Unido y los EE. UU., redujo los niveles de proteína TCR Vβ8 de una manera dependiente de la dosis y, de manera similar, altera la expresión del gen de la luciferasa bajo la regulación del factor nuclear de activación de células T (NFAT). A diferencia de estudios previos que muestran que las células accesorias no son necesarias para la activación de las células T por SEA o SEB, este estudio actual demostró que las células accesorias son necesarias para la activación de las células T por SEE y que SEE tiene mayor afinidad por las células accesorias que por las células T Jurkat. Es ventajoso utilizar células muertas fijadas cuando sea posible para reducir el trabajo de cultivo celular. En este estudio demostramos que las células accesorias fijadas que carecen de cualquier función metabólica sin procesamiento pueden presentar SEE intacto y, en consecuencia, alterar los niveles de TCR Vβ8 y la expresión del gen reportero.

Physico-chemical and microbiological parameters were analyzed in leachate sample obtained at different locations (Obosi public dumpsite, groundwater and agricultural soil farmland 45.6 km from Onitsha dumpsite). This is to assess the impact of leachate and the effect of heavy metals on agricultural produce, Zea mays and Phaseolus vulgaris. In addition, pH values and the concentrations of these metals (Cd, Ag, Al, Mo, As, Hg, Mn, Zn, Cu, Hi, Cr, Mg, Fe, Pb and Co) in dumpsite leachate, agricultural soil collected from a depth of 10 cm were assessed. The pH of the experimental samples ranged from 6.41-7.15. The analysis of samples for heavy metals revealed very high concentrations of Mg (14.20-20.23 ppm), Hg (0.002-2.29 ppm), Pb (0.09-0.65 ppm), Cd (0.001-0.53 ppm), but Al and As were not detected in most of the samples. Physiochemical parameters (Total dissolved Solid, Temperature, Conductivity, Turbidity, Cation Exchange Capacity, Color, Total Organic Carbon and Particle size) and Microbiological parameters (Total heterotrophic bacterial and fungal count) were analyzed using standard methods. The microbial enumeration showed heterotrophic bacterial and fungal count ranging from 12 × 105 to 2 × 105 cfu/ml for leachate and ground water samples. Heterotrophic fungal count ranged from 3 × 105 to 8 × 105 cfu/ml for leachate and ground water. Culture plate, structural form and biochemical characterization conducted on these isolates using Bergey's manual of determinative bacteriology. Fungal atlas was used to suggest possible identities of the fungal isolates. These isolates were molecularly identified by 16 S rDNA and ITS rDNA sequence analysis for bacterial and fungal isolates respectively. The bacterial identities were Lysinibacillus fusiformis and Klebsiella pneumoniae, while fungal isolates were identified as Aspergillus tamarii, and Aspergillus fumigatus. The leachate generated from Obosi overburden dumpsite has the potential to pollute the surrounding water.

Los efectos del agua de lluvia en los ecosistemas de agua dulce han recibido una atención cada vez mayor en todo el mundo. La actividad de la fosfatasa alcalina (APA) afecta los ciclos bioquímicos del fósforo en el agua, lo que afecta la proliferación y el brote de floraciones de cianobacterias. Sin embargo, aún no está claro si la composición compleja del agua de lluvia tiene un efecto significativo en la actividad de la fosfatasa alcalina. En este estudio, se evaluaron los efectos de la lluvia en Microcystis aeruginosa en Kunming en función de los cambios en la actividad de la fosfatasa alcalina, el crecimiento de las algas y la clorofila a. Los resultados mostraron que la adición de agua de lluvia provocó diferentes cambios en la actividad de la fosfatasa alcalina, el crecimiento de las algas y la clorofila a. La tendencia general mostró que una cierta cantidad de agua de lluvia (equivalente a niveles ligeros, moderados y fuertes) tuvo un efecto positivo en la actividad de la fosfatasa alcalina, el crecimiento de las algas y la clorofila a en el sistema de cultivo. Por lo tanto, se puede extraer la siguiente inferencia preliminar: en el área de Kunming, una cierta cantidad de agua de lluvia puede promover el crecimiento de algas verdeazuladas, agravando un brote de floraciones de cianobacterias.

Este artículo compara los diferentes escenarios de programación de un sistema híbrido de energía renovable en términos de configuración del sistema, economía, producción de energía, disponibilidad de biomasa y emisión de contaminantes. El sistema híbrido de energía renovable comprende los sistemas de generación de energía solar, eólica y de biomasa. Este estudio de caso se lleva a cabo para una ubicación geográfica específica (la aldea de Ramgarh) en el distrito de Ambala del estado de Haryana, en la India. La herramienta de software HOMER se utiliza para realizar simulaciones de tres escenarios diferentes, a saber: el generador está encendido o apagado según la disponibilidad de energía solar y eólica; el generador está encendido todo el tiempo; y el funcionamiento del generador está optimizado. También se lleva a cabo un análisis de sensibilidad para diferentes capacidades máximas anuales de almacenamiento en relación con el cambio en el costo actual neto (NPC) y el costo nivelado de la energía (LCOE). Los resultados del análisis indican que a medida que aumenta la capacidad máxima anual de almacenamiento, el costo actual neto y el costo nivelado de la energía disminuyen. La comparación de los resultados se presenta en forma de tabla.

Increasing water bodies and water inhabitants’ pollution has posed a great global concern as aquatic animals are continually endangered with effluents from various sources. Polycyclic aliphatic hydrocarbons are Poly Nuclear Aliphatic Hydrocarbons and organic matter without fused ring and contains hydrogen and carbons invariably with or without substituent attached to it, Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) is a term used to describe a large family of several hundred chemical compounds that originally come from crude oil. In this study, Petroleum hydrocarbons such as Petroleum Aliphatic Hydrocarbon (PAHs) and Total petroleum hydrocarbons (TPHs) were analyzed for in the seven sampled aquatic animals using Gas Chromatographic technique. Petroleum Aliphatic Hydrocarbons attained higher concentrations in n-hexadecane, tetracosane and tetradecane with concentration values of 0.49 ± 0.29, 0.59 ± 0.94 and 0.97 ± 0.64 mg/kg respectively. It was found in this study that even chain aliphatic hydrocarbons were found in all the samples and dominated the odd chains aliphatic hydrocarbons. Heavy weight Aliphatic Hydrocarbons like hexacosane and triaconane were not detected in all the tested aquatic animals as Octacosane was found in only three of the aquatic animals while hexatricontane was found in only one of the samples. Odd chain aliphatic hydrocarbons like Nonane and Nonadecane attained their highest concentrations of 0.19 ± 0.15 and 0.33 ± 0.45 mg/kg respectively. It was gathered from the results of this experiment that Total Petroleum Hydrocarbons (TPH) is greater than the aliphatic petroleum hydrocarbons in all the tested aquatic faunas from the Forcados River. TPH and TAH recorded maximum concentrations of 3.64 ± 0.94 and 3.46 ± 0.91 mg/kg respectively

Environmental context: Hydroxylated polybrominated diphenyl ethers (OH-PBDEs) and polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in PM2.5 can be toxic to humans and ecosystems, because they will show endocrine disrupting activity. It is thus important to understand the contamination level of PBDEs and OH-PBDEs in PM2.5. In this paper, a method has been applied to the analysis and separation of trace PBDEs and OH-PBDEs in PM2.5, in order to understand the pollution levels, migration and transformation of PBDEs/OH-PBDEs in PM2.5. In this study, we demonstrate a method for simultaneously analyzing 9 OH-PBDEs and 40 PBDEs existed in PM2.5. Quantitative analysis was conducted by using gas chromatography (GC) and gas chromatography–mass spectrometry (GC–MS) combined with a precolumn derivatization. To achieve accurate detection, the extraction solvents and cleanup condition were optimized. The working curves were obtained via dissolving standards in blank matrix extracts. The linear range of 9 OH-PBDEs was from 15 pg m-3 to 3875 pg m-3, and limits of detection and quantification ranged from 4.95 pg m-3 to 24.33 pg m-3 and 16.48 pg m-3 to 81.09 pg m-3, respectively. The linear range of 40 PBDEs was from 1.25 pg m-3 to 5000 pg m-3, and limits of detection and quantification ranged from 0.37 pg m-3 to 38.19 pg m-3 and 1.25 pg m-3 to 127.29 pg m-3, respectively. The results showed that the recoveries were in the range of 72.1%-104.7% and the relative standard deviations were less than 13.6%. This method was suitable for simultaneous analysis of PBDEs and OH-PBDEs in PM2.5 with the advantages of high sensitivity, time saving and easy operation. The applicability of the method has been successfully validated on atmospheric samples collected in Baoding, China. Six PBDEs and five OH-PBDEs were detected in all the samples. Among the detected PBDEs and OH-PBDEs, detection rate of BDE-47, BDE-99, BDE-100 and BDE-209 were relatively higher than that of others. The results indicated that the concentration of BDE-209 might be affected by the concentration of PM2.5.

To propose a reasonable configuration of plant measures and specific planning to improve the soil quality and the surrounding ecological environment of submerged area in Shifosi reservoir, we analyzed the soil moisture content and other key physical properties such as bulk density, maximum water-holding capacity, capillary water-holding capacity, field capacity and porosity of the submerged area. Soil samples were collected within 500 m scope from the auxiliary dam and tested using test methods in compliance with the national standard LY/T1215-1999. The correlation analysis showed that a highly significant correlation existed between the moisture content with other physical properties. The capillary water-holding capacity had the highest correlation with the soil water content, followed by the maximum waterholding capacity, porosity, field capacity, and bulk density. As the changes in soil moisture content may affect the variation of other physical properties, the immersion area was divided into three regions according to their soil water contents. In region 1, the moisture content was between 23.08% and 32.96%; in region 2, the moisture content was between 21.18% and 23.08%; and in region 3, the moisture content was below 19.85%. In each region, the adaptive plant measures and configurations were put forward on the basis of natural, social and economic conditions, as well as vegetation status. In region 1, the selected tree was Salix matsudana, shrub was Forsythia mandshurica, and suitable herb was Iris lactea var. chinensis. In region 2, the proper tree was Fraxinus velutina, shrub was Amorpha fruticosa, and herb was Festuca arundinacea. In region 3, the suitable tree was Pinus tabulaeformis var. mukdensis, shrub was Lespedeza bicolor, and herb was Eleocharis yokoscensis. The rational allocation of vegetation may prevent soil erosion, contribute to the full use of the land of the submerged area, achieve optimization of social, economic, and ecological benefits, and provide a reference for plant configuration of other reservoirs in Liaoning Province, China.

Los fertilizantes fosfatados contienen cantidades variables de cadmio (Cd) y otros metales pesados ??como contaminantes de la roca fosfórica (PR). Las aplicaciones periódicas de estos fertilizantes podrían dar como resultado acumulaciones mensurables de Cd en los suelos y en los cultivos cosechados. Se realizó un estudio de campo a largo plazo durante quince temporadas de cultivo (1992-2006) en una parcela experimental ubicada en la Universidad Noruega de Ciencias de la Vida (Ås, Noruega) para evaluar el efecto de la aplicación de fertilizante fosfatado enriquecido con cadmio en la absorción de Cd por la avena (Avena sativa) y su acumulación y disponibilidad en el suelo. Los tratamientos consistieron en tres fuentes de fertilizantes NPK que contenían 1, 90, 381 mg Cd kg-1 P y se aplicaron a una tasa de 0,03, 2,7, 11,43 g Cd ha-1 año-1, respectivamente. Muestras de suelo superficial (0-20 cm), recolectadas después de la cosecha de avena en 1992, 1995 y 2006, y fueron analizadas para Cd total y extraíble, pH, carbono orgánico disuelto (DOC) y PO4 3-. Las muestras de plantas recolectadas en 1992, 1995, 1997, 2002 y 2006 fueron analizadas para Cd total. El Cd de la planta generalmente disminuyó con el aumento del pH del suelo durante todo el período experimental, excepto 1992. El aumento de la entrada de Cd a través de fertilizantes aumentó la concentración de Cd en el suelo, pero la concentración de Cd en el grano de avena no se vio afectada. El Cd extraíble de nitrato de amonio (NH4NO3 -) en el suelo aumentó con el aumento de la tasa de Cd a través de diferentes fuentes, pero disminuyó con el aumento del pH durante todo el período experimental con pequeñas excepciones. El Cd de la planta no mostró ninguna correlación significativa con el Cd extraíble en el suelo y, por lo tanto, la entrada de Cd a través de fertilizantes no afectó significativamente la concentración de Cd en el grano de avena. La predicción del modelo (WHAM) de la absorción de Cd por las plantas mostró que el rendimiento del cultivo, el pH y el DOC en combinación explicaron aproximadamente el 57% de la variación en la absorción de Cd y que el DOC (r2=0,47, p<0,0001) fue el factor más importante. Sin embargo, en años individuales (por ejemplo, 2006) la combinación de FA-Cd y el rendimiento de hecho explicó el 92% de la absorción de Cd.

En este estudio, se investigó el aislamiento de una potente bacteria productora de biosurfactantes autóctona con un valor potencial en la biorremediación mejorada de suelos contaminados con petróleo y la recuperación terciaria de petróleo del suelo. Se aisló una cepa bacteriana con forma de bastón Gram-negativa productora de biosurfactantes autóctona (KISRQC) de suelo contaminado con petróleo en Kuwait. La cepa fue capaz de reducir la tensión superficial por debajo de 41,1 mN/m con todos los hidrocarburos probados y tuvo una excelente actividad emulsionante hacia el petróleo crudo. La cepa se identificó como Burkholderia cepacia . Se encontró que el extracto de biosurfactante crudo de esta cepa contenía lípidos con 94,9% de ácidos grasos insaturados. El extracto de biosurfactante crudo fue capaz de reducir la tensión superficial a 24,6 mN/m a una concentración de 2 g/l. La caracterización de las actividades del extracto de biosurfactante crudo indicó que era estable cuando se exponía a temperaturas altas y bajas durante un período de tiempo razonable (> mes) y en presencia de NaCl al 5%. El extracto de biosurfactante crudo fue eficaz para recuperar el 99% del petróleo crudo residual de los paquetes de arena saturados de petróleo. Este estudio muestra la capacidad de Burkholderia cepacia KISRQC para producir un biosurfactante altamente estable con una fuerte capacidad de emulsión hacia el petróleo crudo a partir de material no tóxico. Esto sugiere su potencial para la explotación comercial para una biorremediación mejorada de suelos contaminados con petróleo y la recuperación de petróleo del suelo.

La resistividad eléctrica en combinación con técnicas de sistemas de información geográfica (SIG) se ha utilizado ampliamente en la gestión de recursos de aguas subterráneas. En esta investigación, se integró el sondeo eléctrico vertical (VES), un método de resistividad eléctrica, con el SIG para delinear las características geoeléctricas y evaluar el potencial de aguas subterráneas del grupo de sedimentos Bullom en Sierra Leona. Para esta evaluación, se establecieron un total de 5 estaciones de sondeo eléctrico vertical dentro del sitio. La configuración de electrodos de Schlumberger y el procedimiento de expansión se utilizaron para la adquisición de datos. Las curvas VES generadas se interpretaron utilizando la correspondencia de curvas parciales. Los resultados de la interpretación del sondeo de profundidad se utilizaron para generar secciones geoeléctricas a partir de las cuales se delineó el acuífero. El acuífero reveló cuatro capas subterráneas que comprenden una capa superficial arenosa, arena arcillosa que actúa como acuitardo y grava arenosa (acuífero confinado) que sirve como fuente de agua potable en el área de estudio. Luego se desarrolló un modelo SIG para ubicar las zonas prospectivas de aguas subterráneas adecuadas que revela que la profundidad promedio de las aguas subterráneas está entre 10 m y 30 m. Esta investigación concluyó que los pozos se ubicaron en zonas de alta conductividad en las capas 1, 2, 3 y 4 del VES, ya que contienen probables acuíferos con buen rendimiento.