Studies on the complex formation of iron with humic substances [Translation from: Vom Wasser 53, 243-247, 1979]

Most of the humic substances which occur in natural waters have an iron content of a few percent, indicated by the mg/1 content of organically-bonded carbon. This iron is apparently bound in a complex with the humic substances, for it quite plainly differs in its chemical and physico-chemical properties from what one would expect from the purely inorganic iron-water system. The deviations range from the solubility to the redox behaviour, and thus are frequently the basis of analytical and technical difficulties. The key to the solution of most of this problem lies in a better understanding of the aforementioned bonds between the iron and the humic substances. This paper studies the iron content of the humic substance concentration from a bog lake sample and the complexing of iron by humic substances from the surface of the bog lake.

Environmental signals: Synthetic humic substances act as xeno-estrogen and affect the thyroid system of Xenopus laevis

According to outdated paradigms humic substances (HS) are considered to be refractory or inert that do not directly interact with aquatic organisms. However, they are taken up and induce biotransformation activities and may act as hormone-like substances. In the present study, we tested whether HS can interfere with endocrine regulation in the amphibian Xenopus laevis. In order to exclude contamination with phyto-hormones, which may occur in environmental isolates, the artificial HS 1500 was applied. The in vivo results showed that HS 1500 causes significant estrogenic effects on X. laevis during its larval development and results of semi-quantitative RT-PCR revealed a marked increase of the estrogenic biomarker estrogen receptor mRNA (ER-mRNA). Furthermore, preliminary RT-PCR results showed that the thyroid-stimulating hormone (TSH beta-mRNA) is enhanced after exposure to HS1500, indicating a weak adverse effect on T3/T4 availability. Hence, HS may have estrogenic and anti-thyroidal effects on aquatic animals, and therefore may influence the structure of aquatic communities and they may be considered environmental signaling chemicals. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Thiram in the environment: effect of humic substances and Cu(II) ions

Em Portugal, o tirame é um dos fungicidas mais utilizados, cujas vendas aumentaram significativamente nos últimos anos, sendo também um dos fungicidas mais utilizados em todo o mundo. No entanto, em comparação com outros pesticidas, existe falta de informação na literatura sobre o seu comportamento em sistemas ambientais, nomeadamente, no que diz respeito à sua degradação no solo ou em águas e produtos a que dá origem. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar a influência das substâncias húmicas e iões cobre no comportamento e destino do tirame no meio ambiente. Foram realizados vários estudos para analisar o comportamento do tirame em solos com diferentes conteúdos de matéria orgânica e de iões cobre, e em águas naturais, estudando como as substâncias húmicas, os iões cobre e a luz solar podem afetar a sua degradação. Os estudos de adsorção-desadsorção do tirame nos solos revelaram que a matéria orgânica do solo e o conteúdo de cobre afetavam os processos de adsorção-desadsorção do tirame, influenciando a sua lixiviação e persistência no solo. De facto, verificou-se que o teor de cobre do solo tinha um efeito bastante marcante no processo de adsorçãodesadsorção do tirame. Verificou-se a ocorrência de reações entre o tirame e os iões cobre, cuja extensão durante os estudos de adsorção pode ser fortemente dependente do teor de cobre do solo e da concentração inicial de tirame em solução. Assim, a escolha do tempo de equilíbrio em estudos de adsorção e a determinação das isotérmicas de adsorção ao solo torna-se uma tarefa difícil. Além disso, os complexos formados com o cobre existente no solo são persistentes, não sendo facilmente lixiviados para as águas subterrâneas. Conclui-se que os iões cobre(II) podem contribuir para a imobilização do tirame no solo e o aumento da persistência dos seus resíduos ligados ao cobre. A partir de estudos de recuperação do tirame em águas naturais verificou-se a ocorrência de uma rápida degradação do tirame, devido provavelmente aos iões metálicos, nomeadamente, iões cobre. Verificou-se que dependendo da razão tirame:Cu podiam ocorrer dois processos: (i) complexação entre o tirame e o cobre, quando não há excesso de iões cobre, sendo o complexo formado mais persistente que o tirame; (ii) ou, quando há um grande excesso de iões cobre, a degradação do tirame e a estabilização dos produtos de degradação por complexação, podendo formar-se complexos que permanecem sem alteração em solução durante pelo menos dois meses. No geral, foi possível, pela primeira vez, identificar alguns dos complexos de cobre formados ao longo do tempo. Por fim, estudou-se a cinética de fotodegradação do tirame em solução aquosa sob a ação da luz solar e identificaram-se, pela primeira vez, três fotoprodutos. Verificou-se um aumento da velocidade de fotodegradação do tirame na presença de substâncias húmicas. Assim, podemos concluir que a matéria orgânica, os iões cobre(II) e a luz solar têm um efeito importante no comportamento do tirame no meio ambiente. Contudo, os iões cobre têm um efeito mais marcante na degradação e persistência dos produtos que são formados.

Reduction capability of soil humic substances from the Rio Negro basin, Brazil, towards Hg(II) studied by a multimethod approach and principal component analysis (PCA)

This paper characterizes humic substances (HS) extracted from soil samples collected in the Rio Negro basin in the state of Amazonas, Brazil, particularly investigating their reduction capabilities towards Hg(II) in order to elucidate potential mercury cycling/volatilization in this environment. For this reason, a multimethod approach was used, consisting of both instrumental methods (elemental analysis, EPR, solid-state NMR, FIA combined with cold-vapor AAS of Hg(0)) and statistical methods such as principal component analysis (PCA) and a central composite factorial planning method. The HS under study were divided into groups, complexing and reducing ones, owing to different distribution of their functionalities. The main functionalities (cor)related with reduction of Hg(II) were phenolic, carboxylic and amide groups, while the groups related with complexation of Hg(II) were ethers, hydroxyls, aldehydes and ketones. The HS extracted from floodable regions of the Rio Negro basin presented a greater capacity to retain (to complex, to adsorb physically and/or chemically) Hg(II), while nonfloodable regions showed a greater capacity to reduce Hg(II), indicating that HS extracted from different types of regions contribute in different ways to the biogeochemical mercury cycle in the basin of the mid-Rio Negro, AM, Brazil. (c) 2007 Published by Elsevier B.V.

Direct determination of Cu, Cd, Ni and Pb in aquatic humic substances by graphite furnace atomic absorption spectrometry

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Characterization of the Interactions between Endocrine Disruptors and Aquatic Humic Substances from Tropical Rivers

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Thermal Decomposition Kinetics of Humic Substances Extracted from Mid-Rio Negro (Amazon Basin) Soil Samples

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)