Chemical composition of cultivated seaweed ulva clathrata (Roth) C. Agardh

Samples of cultivated Ulva clathrata were collected from a medium scale system (MSS, 1.5 1.5 m tank), or from a large scale system (LSS, 0.8 ha earthen pond). MSS samples were dried directly while the LSS sample was washed in freshwater and pressed before drying. Crude protein content ranged 20–26%, essential amino acids accounting for 32–36% of crude protein. The main analysed monosaccharides were rhamnose (36–40%), uronic acids (27–29%), xylose (10–13%) and glucose (10–16%). Some notable variations between MSS and LSS samples were observed for total dietary fibre (26% vs 41%), saturated fatty acids (31% vs 51%), PUFAS (33% vs 13%), carotenoids (358 vs 169 mg kg1 dw) and for Ca (9 vs 19 g kg1 ), Fe (0.6 vs 4.2 g kg1 ), Cu (44 vs 14 mg kg1 ), Zn (93 vs 17 mg kg1 ) and As (2 vs 9 mg kg1 ). The chemical composition of U. clathrata indicates that it has a good potential for its use in human and animal food.

The effects of an invasive seaweed on native communities vary along a gradient of land-based human impacts

The difficulty in teasing apart the effects of biological invasions from those of otheranthropogenic perturbations has hampered our understanding of the mechanismsunderpinning the global biodiversity crisis. The recent elaboration of global-scalemaps of cumulative human impacts provides a unique opportunity to assess howthe impact of invaders varies among areas exposed to different anthropogenicactivities. A recent meta-analysis has shown that the effects of invasive seaweeds onnative biota tend to be more negative in relatively pristine than in human-impactedenvironments. Here, we tested this hypothesis through the experimental removalof the invasive green seaweed, Caulerpa cylindracea, from rocky reefs across theMediterranean Sea. More specifically, we assessed which out of land-based andsea-based cumulative impact scores was a better predictor of the direction andmagnitude of the effects of this seaweed on extant and recovering native assemblages.Approximately 15 months after the start of the experiment, the removal ofC. cylindracea from extant assemblages enhanced the cover of canopy-formingmacroalgae at relatively pristine sites. This did not, however, result in major changesin total cover or species richness of native assemblages. Preventing C. cylindraceare-invasion of cleared plots at pristine sites promoted the recovery of canopyformingand encrusting macroalgae and hampered that of algal turfs, ultimatelyresulting in increased species richness. These effects weakened progressively withincreasing levels of land-based human impacts and, indeed, shifted in sign at theupper end of the gradient investigated. Thus, at sites exposed to intense disturbancefrom land-based human activities, the removal of C. cylindracea fostered the coverof algal turfs and decreased that of encrusting algae, with no net effect on speciesrichness. Our results suggests that competition from C. cylindracea is an importantdeterminant of benthic assemblage diversity in pristine environments, but less so inspecies-poor assemblages found at sites exposed to intense disturbance from landbasedhuman activities, where either adverse physical factors or lack of propagulesmay constrain the number of potential native colonizers. Implementing measures toreduce the establishment and spread of C. cylindracea in areas little impacted byland-based human activities should be considered a priority for preserving thebiodiversity of Mediterranean shallow rocky reefs.

Removal of toxic metals in a multi metal system using sorbents for potential application to urban stormwater treatment

In the context of increasing demand for potable water and the depletion of water resources, stormwater is a logical alternative. However, stormwater contains pollutants, among which metals are of particular interest due to their toxicity and persistence in the environment. Hence, it is imperative to remove toxic metals in stormwater to the levels prescribed by drinking water guidelines for potable use. Consequently, various techniques have been proposed, among which sorption using low cost sorbents is economically viable and environmentally benign in comparison to other techniques. However, sorbents show affinity towards certain toxic metals, which results in poor removal of other toxic metals. It was hypothesised in this study that a mixture of sorbents that have different metal affinity patterns can be used for the efficient removal of a range of toxic metals commonly found in stormwater. The performance of six sorbents in the sorption of Al, Cr, Cu, Pb, Ni, Zn and Cd, which are the toxic metals commonly found in urban stormwater, was investigated to select suitable sorbents for creating the mixtures. For this purpose, a multi criteria analytical protocol was developed using the decision making methods: PROMETHEE (Preference Ranking Organisation METHod for Enrichment Evaluations) and GAIA (Graphical Analysis for Interactive Assistance). Zeolite and seaweed were selected for the creation of trial mixtures based on their metal affinity pattern and the performance on predetermined selection criteria. The metal sorption mechanisms employed by seaweed and zeolite were defined using kinetics, isotherm and thermodynamics parameters, which were determined using the batch sorption experiments. Additionally, the kinetics rate-limiting steps were identified using an innovative approach using GAIA and Spearman correlation techniques developed as part of the study, to overcome the limitation in conventional graphical methods in predicting the degree of contribution of each kinetics step in limiting the overall metal removal rate. The sorption kinetics of zeolite was found to be primarily limited by intraparticle diffusion followed by the sorption reaction steps, which were governed mainly by the hydrated ionic diameter of metals. The isotherm study indicated that the metal sorption mechanism of zeolite was primarily of a physical nature. The thermodynamics study confirmed that the energetically favourable nature of sorption increased in the order of Zn < Cu < Cd < Ni < Pb < Cr < Al, which is in agreement with metal sorption affinity of zeolite. Hence, sorption thermodynamics has an influence on the metal sorption affinity of zeolite. On the other hand, the primary kinetics rate-limiting step of seaweed was the sorption reaction process followed by intraparticle diffusion. The boundary layer diffusion was also found to limit the metal sorption kinetics at low concentration. According to the sorption isotherm study, Cd, Pb, Cr and Al were sorbed by seaweed via ion exchange, whilst sorption of Ni occurred via physisorption. Furthermore, ionic bonding is responsible for the sorption of Zn. The thermodynamics study confirmed that sorption by seaweed was energetically favourable in the order of Zn < Cu < Cd < Cr . Al < Pb < Ni. However, this did not agree with the affinity series derived for seaweed suggesting a limited influence of sorption thermodynamics on metal affinity for seaweed. The investigation of zeolite-seaweed mixtures indicated that mixing sorbents have an effect on the kinetics rates and the sorption affinity. Additionally, the theoretical relationships were derived to predict the boundary layer diffusion rate, intraparticle diffusion rate, the sorption reaction rate and the enthalpy of mixtures based on that of individual sorbents. In general, low coefficient of determination (R2) for the relationships between theoretical and experimental data indicated that the relationships were not statistically significant. This was attributed to the heterogeneity of the properties of sorbents. Nevertheless, in relative terms, the intraparticle diffusion rate, sorption reaction rate and enthalpy of sorption had higher R2 values than the boundary layer diffusion rate suggesting that there was some relationship between the former set of parameters of mixtures and that of sorbents. The mixture, which contained 80% of zeolite and 20% of seaweed, showed similar affinity for the sorption of Cu, Ni, Cd, Cr and Al, which was attributed to approximately similar sorption enthalpy of the metal ions. Therefore, it was concluded that the seaweed-zeolite mixture can be used to obtain the same affinity for various metals present in a multi metal system provided the metal ions have similar enthalpy during sorption by the mixture.

Moved by spirit of Canadian nature

A travel article about a visit to Klemtu and the Great Bear Rainforest, British Columbia. A LOW-TIDE mark of rocks coated in orange seaweed borders the islands of the Great Bear Rainforest. Our seaplane stays low under the clouds. As we approach the village of Klemtu, turning into Finlayson Channel, the trees beneath us thicken against the shoreline like a concert crowd being pushed from behind. There's no gap between the dark, still sea and the front row of soaring conifers, seemingly no entry point into one of the last great wilderness areas.

Nutritional status of a nereidid polychaete cultured in sand filters of mariculture wastewater

This study examined the nutritional composition of the intertidal marine polychaete Perinereis helleri (Nereididae)when artificially cultured in sand filters treating mariculture wastewater. Moisture levels in harvested P. helleri ranged from 758 to 855 g kg1, and ash, from 23 to 61 g kg1 wet matter (WM). Stocking density and graded size after harvest significantly affected their composition. Higher total lipid contents were found in large (>0.6 g) P. helleri(16–19 g kg1 WM) and those grown at the lowest density(1000 m2: 18 g kg 1 WM) than in small (≤0.6 g) ones (14 g kg1 WM) and those grown at the highest densities (4000–6000 m2: 13–16 g kg1 WM). Several fatty acids within a very broad profile (some 30 identified) reflected this pattern, yet their ARA/EPA/DHA ratios were relatively unaffected. Feeding the polychaete-assisted sand filters (PASF) with fish meal to increase worm biomass productivity significantly increased their DHA content. Other components (e.g. protein, phospholipids, cholesterol, carbohydrate, amino acids, nitrogen, minerals and bromophenols) and nutritional factors (e.g. maturity, feeding seaweed and endemic shrimp viral content) were also investigated. Results suggest that PASF-produced P. helleri have a well-balanced nutritional profile for penaeid shrimp and fish broodstock.

STREAM Journal, Vol. 4, No. 4, pp 1-17. October-December 2005

CONTENTS: Seaweed culture and farmer incomes in Bekasi, Indonesia, by A. Mauksit L. Maala and Aniza Suspita. Significant change for a self-help group, by Nguyen Song Ha. Conflict over fishing in Jharkhand, by Ashish Kumar. Two worlds across a highway, by William Savage. Critical steps in preparing coastal communities for effective policy changes, by Josephine P. Savaris. New guidelines on data collection and iniormation sharing for co-management, by Charlotte Howard.

Biossorção de tório e urânio pela macroalga marinha sargassum filipendula

Por ser um material de baixo custo e apresentar propriedades ligantes, a macroalga marinha Sargassum filipendula vem sendo utilizada como material biossorvente no processo de biossorção de metais. No presente trabalho a alga marrom foi utilizada no estudo cinético e de equilíbrio dos íons de tório e urânio individuais e os resultados comparados à biossorção desses metais em sistema binário. Os testes foram realizados nas concentrações 1 e 10 mg/L e pH= 1,0 e 4,0 na temperatura de 25 1C. A melhor condição para biossorção de tório foi encontrada para 1 mg/L e pH= 1,0, enquanto que para urânio foi em 1 mg/L e pH= 4,0. O estudo cinético de biossorção de tório mostrou que o modelo de segunda ordem descreve melhor os dados experimentais em 1 mg/L (R2= 0,9987) e 10 mg/L (R2= 0,9919) em pH= 1,0 e 1 mg/L (R2= 0,9976) em pH= 4,0, enquanto em 10 mg/L (R2= 0,9787) pH= 4,0 a curva encontrada representou uma cinética de primeira ordem. Para a cinética de urânio os dois modelos se adequaram bem aos dados em ambas as condições experimentais. O estudo de equilíbrio mostrou um perfil crescente de captação de tório, com uma remoção de 96% e 54% do metal em pH= 1,0 e 4,0, respectivamente, a partir da Co= 1 mg/L. A melhor eficiência de captação dos íons de urânio foi de 33% para Co= 100 mg/L em pH= 1,0 e 71% para Co= 1 mg/L em pH= 4,0. Os dados experimentais da isoterma de tório mostraram-se mais adequados ao modelo de Freundlich para pH= 1,0, enquanto que para o pH= 4,0 esses foram melhor representados pelo modelo de Langmuir, com valores de coeficiente de determinação superiores. Em relação à isoterma do urânio, o modelo de Freundlich representou bem os dados experimentais. Os parâmetros de equilíbrio calculados a partir do modelo de Langmuir (kL, qmax ) e Freundlich (kF, n) indicaram uma maior afinidade da biomassa pelos íons de tório em ambas as condições experimentais. O estudo de equilíbrio do sistema binário mostrou que a biossorção dos íons de tório não é afetada pela presença do urânio em solução. Por outro lado, a sorção do urânio foi fortemente afetada pela coexistência com os íons de tório.

Avaliação da sorção de Cu (II) e Hg (II) pela Sargassum sp modificado com epicloridrina

É crescente o aumento da preocupação do homem com a contaminação de ambientes aquáticos uma vez que da subsistência dos mesmos depende o bem estar de todos. Ao mesmo tempo em que cresce a preocupação tem aumentado a quantidade de pesquisas em busca de tecnologias alternativas ao tratamento e remediação de efluentes aquosos contaminados pelas mais diversas substâncias incluindo os metais pesados. Nas últimas décadas, tem crescido o número de trabalhos avaliando a capacidade de sorção e a viabilidade da utilização de biossorventes de baixo custo na captação de íons metálicos e um desses materiais são as biomassas de algas pardas. Dentre os vários gêneros existentes no planeta o território brasileiro é rico na macroalga do gênero Sargassum. Muito embora a composição dessas biomassas varie o principal constituinte das mesmas é o ácido algínico e seus sais alcalinos na forma de um copolímero linear, homopolimérico, com unidades do ácido manurônico, (M), (1-4)-β-D- ligado e seu epímero em C-5 nos resíduos α-L-gulurônicos, (G), respectivamente, covalentemente ligados entre si em sequencias diferenciadas ou em blocos. Os monômeros podem aparecer em blocos homopoliméricos consecutivos, resíduos G (unidades G), resíduos consecutivos M (unidades M), pequenas unidades alternadas M e G (blocos MG), ou em blocos aleatoriamente organizados. A proposta dessa dissertação é realizar a modificação do copolímero existente na biomassa com epicloridrina, avaliar e comparar a captação de íons Cu (II) e Hg (II) pela biomassa da alga Sargassum sp., com a biomassa não modificada e resultados publicados na literatura

Biossorção de vanádio pela macroalga marinha Sargassum filipendula

Muitos biossorventes naturais têm sido pesquisados por possuírem baixo custo e apresentarem propriedades ligantes, como é o caso da macroalga marinha Sargassum filipendula (S. filipendula) que vem sendo utilizada como material biossorvente no processo de biossorção de metais pesados. No presente trabalho a alga marrom foi utilizada para estudos realizados em batelada, onde se determinou o pH ideal de biossorção de vanádio, a relação sólido/líquido ideal e a importância da velocidade de agitação. O estudo cinético e de equilíbrio dos íons metálicos também foram realizados em bateladas nas seguintes condições de ensaio: (1) 0,10 g de biomassa, 25,0 mL de solução de vanádio igual a 18,0 mg L-1, temperatura 25,0 C e 150 rpm de agitação; (2) 0,10 g de biomassa, 25,0 mL de solução de vanádio igual a 36,0 mg L-1, temperatura 25,0 C e 150 rpm de agitação. A melhor condição para biossorção de vanádio foi encontrada para 36,0 mg L-1 e pH= 2,0. O estudo cinético de biossorção de vanádio mostrou que o modelo de segunda ordem descreve melhor os dados experimentais em 36,0 mg L-1 (R2= 0,9825). O estudo de equilíbrio mostrou um perfil crescente de remoção de vanádio. A melhor eficiência de captação dos íons de vanádio foi de 61,0 % para Co= 40,0 mg L-1 em pH= 2,0. Os dados experimentais da isoterma de vanádio mostraram-se mais adequados ao modelo de Langmuir para pH= 2,0, Os parâmetros de equilíbrio calculados a partir do modelo de Langmuir (b, qmax ) 0,009 e 43,3 mg/g, respectivamente, corroboram melhor para a interpretação dos resultados quando comparados com o modelo de Freundlich (kF, n) 1,56 e 2,41, visto que o coeficiente de correlação é maior para Langmuir

Biossorção de tório com emprego de Sargassum filipendula

Com o aumento do rigor para descarte de efluentes contaminado com metais pesados, as pesquisas têm se intensificado na busca de métodos de remoção, que tragam bons resultados de captação dos metais, aliado a um baixo custo. O uso de biomassas como bactérias, fungos e algas marinhas como material adsorvente, tem se apresentado como uma alternativa, principalmente para soluções com baixo teor de metais. Neste trabalho, a alga marinha Sargassum filipendula foi avaliada na sua capacidade de remoção do metal tório de uma solução sintética e do efluente dos laboratórios de análises ambientais do IRD. A cinética desta biossorção foi estudada em regime de batelada e o equilíbrio foi alcançado com 180 min de reação. Dois modelos cinéticos foram utilizados nesta avaliação, um de primeira ordem e um modelo de pseudo segunda ordem, tendo o modelo de segunda ordem apresentado um melhor ajuste dos dados. Na avaliação da capacidade máxima de captação do tório pela biomassa marinha em regime de batelada, foi construída a isoterma que apresentou um perfil crescente na captação alcançando um máximo de 2,59 mol/g. Os modelos de Langmuir e Freundlich foram utilizados para ajustar os dados da isoterma, tendo apresentado maior correlação com os dados o modelo de Langmuir, resultando num valor de captação máxima calculado pelo modelo de 2,92 mol/g. A capacidade de remoção do metal tório da alga Sargassum filipendula também foi avaliada em regime contínuo. Um estudo de altura crítica de leito foi realizado preenchendo-se uma coluna com diferentes massas de alga correspondendo a diferentes alturas de leito. A concentração de tório residual foi quantificada na solução de saída e a menor concentração na saída foi alcançada com 40 cm de leito ou 96 g de biomassa. Após este estudo um sistema contínuo com duas colunas, com 96 g de biomassa cada, e uma bomba peristáltica foi utilizado para o tratamento do efluente real do IRD, contendo não apenas o metal tório, mas outros metais como urânio, cálcio, cromo, ferro, chumbo, etc. Cento e cinco litros de efluente foram tratados numa concentração de 6 mg/L, a concentração do efluente de saída foi de 3,75 mg/L. A caracterização do efluente quanto aos metais presentes foi realizada em ICP-MS, os resultados demonstraram que não houve competição pelos sítios ligantes da biomassa entre o tório e os demais metais. Além disso, alguns metais como cálcio, ferro e magnésio, tiveram um aumento na concentração de saída indicando a presença do mecanismo de troca iônica na biossorção do tório por Sargassum filipendula

Efeito da temperatura de incubação na cinética e no equilíbrio da biossorção do cádmio por Sargassum filipendula

O uso de biomassas para biossorção de metais pesados é bem documentado na literatura e vários tipos de espécies de microrganismos e algas já foram testados. A maior parte destes trabalhos foi realizada com biomassa seca para prevenir qualquer resposta metabólica indesejável. Vários estudos na literatura sugerem o uso de biomassa seca sobre condições moderadas, tais como secagem ao sol; por outro lado, vários trabalhos recomendam a faixa de 313K a 353K para garantir completa inativação da biomassa. O efeito da biomassa seca ao sol a 303K e seca a 333K em estufa na remoção de Cd2+ é aqui reportado. A avaliação dos resultados foi baseada na cinética e capacidade de remoção do metal pela alga Sargassum filipendula. Os resultados indicam que a adsorção máxima de metal não foi notadamente reduzida quando a biomassa seca em estufa foi usada, para concentrações de cádmio na faixa de 10,0 a 500,0 mg L-1. O estudo cinético realizado indicou que o modelo de pseudo segunda ordem ajustou melhor os dados experimentais, tanto para uma solução diluída (10 mg L-1) quanto para a concentrada (100 mg L-1). Em ambos os casos, os efeitos da secagem em estufa, a 60C refletiu-se suavemente na remoção do metal. Os dados experimentais foram melhor ajustados pelo modelo de Langmuir em comparação com o modelo de Freundlich. Análises termogravimétricas mostraram que não havia dano estrutural no biossorvente devido à secagem em estufa. O espectro de infravermelho não indicou diferença entre a biomassa in natura e seca. O efeito da temperatura na biossorção do metal significativo na faixa de 303K a 328K, refletindo-se na capacidade de remoção do cádmio

Biossorção de cobre (II) e cálcio (II) pela biomassa da macroalga marrom Sargassum filipendula

No presente trabalho, pretendeu-se avaliar a alga marinha Sargassum filipendula na sua capacidade de remoção do metal cobre na presença do metal cálcio, de modo a verificar o efeito da presença do cálcio, proveniente do hidróxido de cálcio (cal hidratada), utilizado no tratamento primário de efluentes por precipitação química. Para tanto, foi realizado primeiramente o estudo da cinética de biossorção de cobre e cálcio em regime de batelada, nas concentrações de 50 e 200 g/mL, e em seguida foi estudado o equilíbrio da biossorção de cobre e cálcio, também em regime de batelada, utilizando soluções isoladas e combinadas de cobre e cálcio, em concentrações variadas, com biomassa lavada com água corrente e com HCl 0,1 mol/L, de modo a verificar se houve melhora na biossorção com a protonação da biomassa. Os resultados do estudo cinético da biossorção do cobre e do cálcio mostraram, em todos os casos, que o equilíbrio ocorreu até os 30 minutos iniciais e que os resultados do cobre se ajustaram melhor a um modelo cinético de segunda ordem, enquanto que os resultados do cálcio não se ajustaram a nenhum dos dois modelos propostos. Foi possível verificar ainda uma relação direta entre biossorção de cobre e liberação de elementos alcalinos e alcalino-terrosos, sugerindo o envolvimento de troca-iônica durante o processo. Já com os resultados de estudo do equilíbrio da biossorção dos metais cobre e cálcio, foi possível obter algumas conclusões, dentre as quais podemos destacar a predileção pelo modelo de isotermas de Langmuir e a interferência na biosorção do cobre causada pela presença do cálcio na solução. Nesta etapa, foi possível ainda estabelecer novamente a correlação de permuta entre os metais cobre e alcalinos/alcalino terrosos. Os modelos de pseudo-primeira ordem e segunda ordem foram utilizados para avaliar a cinética de adsorção dos íons metálicos pela biomassa, enquanto que os modelos das isotermas de Langmuir e de Freundlich, foram utilizados para a representação do equilíbrio da biossorção

Shrimp disease management using bioactive marine secondary metabolites: an eco-friendly approach

Vibriosis caused by opportunistic and secondary bacterial pathogens is still a serious disease problem in aquaculture of the black tiger shrimp Penaeus monodon. Attempts were made for controlling shrimp bacterial disease using Marine Secondary Metabolites (MSMs). Findings indicated that the MSMs of seaweed Ulva fasciata and Dendrilla nigra are effective for controlling shrimp bacterial pathogens.

Uso de materiais lígneo-celulósicos, como fonte de carbono para bactérias redutoras de sulfato, na remoção de metais pesados

Quando as wetlands alcançam a máxima capacidade de tratamento para remover metais pesados, a remoção ainda pode ocorrer por precipitação na forma de sulfetos devido a redução biológica de sulfato. Para alcançar este objetivo, devem ser promovidas condições anaeróbias, uma fonte de sulfato deve existir e uma fonte adequada de carbono/energia deve estar presente. No presente trabalho, a macroalga Sargassum filipendula e bagaço de cana-de-açúcar (materiais lígneo-celulósicos) foram selecionados como fontes de carbono, devido ao seu acentuado conteúdo de compostos orgânicos de degradação lenta e serem resíduos de alta disponibilidade. Experimentos foram simultaneamente conduzidos em operação contínua em duas colunas (0,5 L cada), uma contendo a macroalga e/ou bagaço de cana-de-açúcar e a outra contendo os materiais inoculados com um lodo anaeróbio. Neste trabalho, foi estudada a remoção de cádmio e zinco, devido à presença deles em efluentes de operações de mineração/metalurgia. Os ensaios foram realizados sob três diferentes condições experimentais no que se refere à quantidade de lodo anaeróbio inoculado no reator e o material empregado como fonte de carbono/energia. Os resultados indicaram que o reator inoculado foi capaz de tratar o efluente mais eficientemente que o reator não inoculado, considerando o período dos testes

SAMUDRA Report No. 63, November 2012

Contents: CBD COP11. Fisheries and the Right to Food. Indonesia’s Flying Fishermen. Subsidies and Fisheries in Chile. Fishing People of the North. Women Seaweed Harvesters.