Nitrous oxide production and potential denitrification in soils from riparian buffer strips: Influence of earthworms and plant litter

Vegetated riparian buffer strips have been established in Southern Quebec (Canada) in order to intercept nutrients such as nitrate (NO(3)(-)) and protect water quality near agricultural fields. Buffer strips may also favour denitrification through a combination of high soil moisture, NO(3)(-) and carbon supply, which could lead to the production of nitrous oxide (N(2)O), a greenhouse gas. Denitrification could be further amplified by the presence of earthworms, or by plant species that promote earthworm and bacterial activity in soils. Soils from four farms, comprising maize fields and adjacent buffer strips, were sampled in the fall of 2008. A total of six earthworm species were found, but average earthworm biomass did not differ between buffer strips and maize agroecoecosystems. Nitrate concentrations and net nitrification rates were higher in the maize fields than in the buffer strips: there was no difference in N(2)O production in soils collected from the two sampling locations. Potential denitrification, measured by acetylene inhibition, varied by two orders of magnitude, depending on experimental conditions: when amended with H(2)O or with H(2)O + NO3-, potential denitrification was higher (P < 0.05) in soils from buffer strips than from maize fields. Potential denitrification was highest in soils amended with H(2)O+glucose, or with H(2)O+ NO(3)(-) + glucose. Using microcosms, we tested the effect of litter-soil mixtures on earthworm growth, and the effect of earthworm-litter-soil mixtures on potential denitrification. Based on four categories of chemical assays, litters of woody species (oak, apple, Rhododendron) were generally of lower nutritional quality than litter from agronomic species (alfalfa, switchgrass, corn stover). Alfalfa litter had the most positive effect, whereas apple litter had the most negative effect, on earthworm growth. Potential denitrification was 2-4 times higher in earthworm-litter-soil mixtures than in plain soil. Litter treatments that included corn stover had lower potential denitrification than those that included alfalfa or switchgrass, whereas litter treatments that included oak had lower potential denitrification than those that included apple or Rhododendron. Results suggest that potential N(2)O emissions may be higher in riparian buffer strips than in adjacent maize fields, that N(2)O emissions in buffer strips may be amplified by comminuting earthworms, and that plant litters that reduce earthworm growth may not be best at mitigating N(2)O emissions. (c) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effects of nitrous oxide on IOP and pupillary diameter in dogs anesthetized with varying concentrations of desflurane

Objective The aim of the present study was to evaluate the effects of nitrous oxide on TOP and pupillary diameter (PD) of dogs anesthetized with varying desflurane concentrations.Animals studied Twenty adult Mongrel dogs were used.Methods They were anesthetized with propofol (10 mg/kg, IV) and maintained with varying concentrations of desflurane (1.6, 1.4, and 1.2 MAC diluted in 100% oxygen (G1) or in 70% nitrous oxide and 30% oxygen (G2) (30 mL/kg/min). TOP was measured by applanation tonometry and horizontal PD was taken with a caliper adjacent to the cornea. Mean arterial pressure (MAP), heart rate (HR), respiratory rate (RR), and end-tidal CO, (etCO(2)) were also measured. All parameters were measured at TO, T30, T45, and T60 time points. One-way repeated measures ANOVA and the t-test were used to assess statistical differences (P < 0.05).Results T30, T45, and T60 TOP measures were Within normal limits for both groups and TOP did not differ between groups at any time. There was a significant decrease in PD in G I between TO and T30, T45 and T60, and also between T30 and T60. PD did not differ between groups. All vital parameters were within normal limits throughout anesthesia.Conclusions Administration of nitrous oxide with desflurane results in maintenance of normal TOP and prevents a decrease in horizontal PD during anesthesia. Therefore, this may be a suitable protocol in dogs undergoing intraocular surgeries that require mydriasis and maintenance of normal TOP.

High laryngeal mask airway pressures resulting from nitrous oxide do not increase pharyngeal mucosal injury in dogs

Purpose: During general anesthesia, nitrous oxide (N2O) diffuses rapidly into the air-filled laryngeal mask airway (LMA) cuff, increasing intracuff pressure. There is no clear correlation between LMA intracuff pressure and pressure on the pharynx. We have studied the effects of high LMA intracuff pressures secondary to N2O on the pharyngeal mucosa of dogs.Methods: Sixteen mongrel dogs were randomly allocated to two groups: G1 (intracuff volume, 30 mL; n = 8) breathed a mixture of O-2 (1 L.min(-1)) and air (1 L.min(-1)) and G2 (intracuff volume, 30 mL; n=8) a mixture of O-2 (1 L.min(-1)) and N2O (1 L.min(-1)). Anesthesia was induced and maintained with pentobarbitone. LMA cuff pressure was measured at zero (control), 30, 60, 90 and 120 min after #4 LMA insertion. The dogs were sacrificed, and biopsy specimens from seven predetermined areas of the pharynx in contact with the LMA cuff were collected for light (LM) and scanning electron microscopic (SEM) examination by a blinded observer.Results: LMA intracuff pressure decreased with time in G1 (P < 0.001) and increased in G2 (P < 0.001). There was a significant difference between the groups (P < 0.001). In both groups, the LM study showed a normal epithelium covering the pharyngeal mucosa and mild congestion in the subepithelial layer There were no differences between the groups (P > 0.10) or among the areas sampled (P > 0.05). In both groups, the SEM study showed a normal pharyngeal mucosa with mild superficial desquamation. Few specimens in G1 and G2 showed more intense epithelial desquamation.Conclusion: High LMA intracuff pressures produced by N2O do not increase pharyngeal mucosal injury in dogs.

Does sealing endotracheal tube cuff pressure diminish the frequency of postoperative laryngotracheal complaints after nitrous oxide anesthesia?

Study Objectives: To study endotracheal tube (ETT) cuff pressures during nitrous oxide (N2O) anesthesia when the cuffs are inflated with air to achieve sealing pressure, and to evaluate the frequency of postoperative laryngotracheal complaints.Design: Prospective, randomized, blind study.Setting: Metropolitan teaching hospital.Patients: 50 ASA physical status I and II patients scheduled for elective abdominal surgery.Interventions: Patients received standard general anesthesia with 66% N2O in oxygen. In 25 patients, the ETT cuff was inflated with air to achieve a sealing pressure (P-seal group). In 25 patients, the ETT cuff was inflated with air to achieve a pressure of 25 cm H2O (P-25 group).Measurements and Main Results: ETT intracuff pressures were recorded before (control) and at 30, 60, 90, 120, and 150 minutes during N2O administration. We investigated the frequency and intensity of sore throat, hoarseness, and dysphagia in patients in the Post-Anesthesia Care Unit (PACU) and 24 hours following tracheal extubation. The cuff pressures in the P-seal group were significantly lower than in the P-25 group at all time points studied (p < 0.001), with a significant increase with time in both groups (p < 0.001). The cuff pressures exceeded the critical pressure of 30 cm H2O only after 90 minutes in the P-seal group and already by 30 minutes in the P-25 group. The frequency and intensity of sore throat, hoarseness, and dysphagia were similar in both groups in the PACU and 24 hours after tracheal extubation (p > 0.05).Conclusions: Minimum ETT sealing cuff pressure during N2O anesthesia did not prevent, but instead attenuated, the increase in cuff pressure and did not decrease postoperative laryngotracheal complaints. (C) 2004 by Elsevier B.V.

Effects of nitrous oxide on minimum alveolar concentration of desflurane in dogs

Estudaram-se os efeitos do óxido nitroso (N2O) sobre a concentração alveolar mínima (CAM) do desfluorano. Trinta cães foram distribuídos em dois grupos: desfluorano (GD) e N2O e desfluorano (GDN). Os do GD receberam propofol (8,9±1,65mg/kg) para intubação orotraqueal e após, 11,5V% de desfluorano em 100% de O2. Após 30 minutos, os animais receberam estímulo elétrico e não havendo reação do animal, reduziu-se a concentração em 1,5V%. Repetiu-se o protocolo a cada 15 minutos, cessando-se os estímulos quando observada reação voluntária. Os GDN foram submetidos ao mesmo protocolo, substituindo-se o fluxo diluente por 30% O2 e 70% N2O. Mensuraram-se freqüências cardíaca (FC) e respiratória (FR), pressões arteriais sistólica, diastólica e média (PAS, PAD e PAM), concentração de dióxido de carbono ao final da expiração (ETCO2), saturação de oxihemoglobina (SpO2), temperatura corpórea (TC) e a CAM do desfluorano. Observou-se aumento da FC, ETCO2 e SpO2, e redução da FR e da TC concomitantemente à administração da maior dose de desfluorano, além de redução da CAM do desfluorano. As pressões arteriais diminuíram em M30 aumentando posteriormente. Concluiu-se que o N2O associado ao desfluorano reduz em 16% a CAM do anestésico volátil. Além disso, essa associação promoveu aumento da FC e depressão respiratória.

Mitigation of N2O emissions from grassland by nitrification inhibitor and actilith F2 applied with fertilizer and cattle slurry

Nitrous oxide (N2O) is involved in both ozone destruction and global warming. In agricultural soils it is produced by nitrification and denitrification mainly after fertilization. Nitrification inhibitors have been proposed as one of the management tools for the reduction of the potential hazards of fertilizer-derived N2O. Addition of nitrification inhibitors to fertilizers maintains soil N in ammonium form, thereby gaseous N losses by nitrification and denitrification are less likely to occur and there is increased N utilization by the sward. We present a study aimed to evaluate the effectiveness of the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) and of the slurry additive Actilith F2 on N2O emissions following application of calcium ammonium nitrate or cattle slurry to a mixed clover/ryegrass sward in the Basque Country. The results indicate that large differences in N2O emission occur depending on fertilizer type and the presence or absence of a nitrification inhibitor. There is considerable scope for immediate reduction of emissions by applying DCD with calcium ammonium nitrate or cattle slurry. DCD, applied at 25 kg ha-1, reduced the amount of N lost as N2O by 60% and 42% when applied with cattle slurry and calcium ammonium nitrate, respectively. Actilith F2 did not reduce N2O emissions and it produced a long lasting mineralization of previously immobilized added N.

Soil greenhouse gas emissions and their relations to soil attributes in a sugarcane area

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

Produção de metano entérico em pastagens tropicais

Na presente revisão, buscou-se apresentar os principais impactos ambientais causados pela pecuária, sobretudo, em relação às emissões de gases efeito estufa (GEE). Além disso, buscou-se apresentar possíveis formas de mitigar essas externalidades. A criação de bovinos, no Brasil, acontece de forma extensiva, muitas vezes em áreas com pastagem degradada e, portanto, de baixa produtividade. Isso possibilita à atividade uma oportunidade de redução do impacto causado ao meio ambiente, uma vez que ações tomadas, no sentido de melhorar o rendimento animal, devem resultar em um menor consumo de recursos naturais (terra e água) e maior eficiência do sistema digestivo animal. Os principais problemas apontados pelos pesquisadores, no que tange à pecuária extensiva, são o metano emitido pela fermentação entérica dos ruminantes, o óxido nitroso emitido pelos dejetos dos animais em pastejo e o dióxido de carbono trocado pelo solo e vegetação. Muitos fatores influenciam a produção de CH4 entérico dos ruminantes, inclusive o tipo de carboidrato fermentado, o sistema digestivo do animal, a quantidade e o tipo de alimentos consumidos. Diante do exposto, pesquisadores têm desenvolvido tecnologias para reduzir a emissão de metano, através da melhoria das práticas de manejo alimentar, manipulação ruminal, por meio de suplementação com monensina, lipídios, ácidos orgânicos e compostos de plantas. Outras estratégias de redução de metano que foram investigadas são: defaunação e vacinas, que buscam inibir micro-organismos metanogênicos e a metanogênese. Assim, a busca por sistemas de produção eficientes tem sido uma das perspectivas da pecuária mundial para reduzir a emissão de poluentes e intensificar a produção animal.

Análise das emissões de gases do efeito estufa na produção do milho através da fertilização por resíduos de biocombustível. Estudo de caso : Dedelow - Brandemburgo - Alemanha

The focus of this research study were gas exchange between soil and atmosphere of nitrous oxide (N2O) between different fertilization treatments Corn The research, conducted in the experimental field Dedelow - Brandenburg / Germany, analyzed three different fertilization treatments, aiming to quantify GHE emissions, to identify the influence of the residue of biogas in the release of these gases process in agricultural soils in search for a solution fertilization less harmful to the environment and the greenhouse effect , based on the comparison of three treatments: organic fertilization, mineral fertilization and no fertilization. It was found through the analysis of the measurements that the first was the one which issued N2O, showing that even though coming from the residue of biogas , when returned to the soil, it becomes harmful to the environment and global warming . The cultivation of energy crops can lower or raise the emissions of greenhouse gases, so it is necessary for further research on this question not only in Germany , where such research is in continuity, but also in Brazil, a pioneer in the introduction to his energy matrix of a biofuel produced from cane sugar

Fertilizantes e sistemas de irrigação: emissões de gases de efeito estufa no cultivo do milho

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Umidificação e aquecimento do gás inalado durante ventilação artificial com baixo fluxo e fluxo mínimo de gases frescos

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: em pacientes sob intubação traqueal ou traqueostomia, a umidificação e o aquecimento do gás inalado são necessários para a prevenção de lesões no sistema respiratório, conseqüentes ao contato do gás frio e seco com as vias aéreas. O objetivo da pesquisa foi avaliar o efeito do sistema respiratório circular com absorvedor de dióxido de carbono do aparelho de anestesia Cícero da Dräger, quanto à capacidade de aquecimento e umidificação dos gases inalados, utilizando-se fluxo baixo (1 L.min-1) ou mínimo (0,5 L.min-1) de gases frescos. MÉTODO: O estudo aleatório foi realizado em 24 pacientes, estado físico ASA I, com idades entre 18 e 65 anos, submetidos à anestesia geral, utilizando-se a Estação de Trabalho Cícero da Dräger (Alemanha), para realização de cirurgias abdominais, os quais foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos: grupo de Baixo Fluxo (BF), no qual foi administrado 0,5 L.min-1 de oxigênio e 0,5 L.min-1 de óxido nitroso e fluxo mínimo (FM), administrando-se somente oxigênio a 0,5 L.min-1. Os atributos estudados foram temperatura, umidade relativa e absoluta da sala de operação e do gás no sistema inspiratório. RESULTADOS: Os valores da temperatura, umidade relativa e umidade absoluta no sistema inspiratório na saída do aparelho de anestesia e junto ao tubo traqueal não apresentaram diferença significante entre os grupos, mas aumentaram ao longo do tempo nos dois grupos (BF e FM), havendo influência da temperatura da sala de operação sobre a temperatura do gás inalado, nos dois grupos estudados. Níveis de umidade e temperatura próximos dos ideais foram alcançados, nos dois grupos, a partir de 90 minutos. CONCLUSÕES: Não há diferença significante da umidade e temperatura do gás inalado utilizando-se baixo fluxo e fluxo mínimo de gases frescos.

Eficácia analgésica da dexmedetomidina comparada ao sufentanil em cirurgias intraperitoneais: estudo comparativo

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A dexmedetomidina, agonista alfa2-adrenérgico com especificidade alfa1:alfa2 1:1620, não determina depressão respiratória, sendo utilizada no intra-operatório como sedativo e analgésico. Esse fármaco tem sido empregado com os opióides em anestesia de procedimentos com elevado estímulo doloroso, como os abdominais intraperitoneais, não havendo referências sobre seu uso como analgésico único. Comparou-se a dexmedetomidina ao sufentanil em procedimentos intraperitoneais, de pacientes com mais de 60 anos de idade. MÉTODO: Foram estudados 41 pacientes divididos aleatoriamente em dois grupos: GS (n = 21), que recebeu sufentanil, e GD (n = 20), dexmedetomidina, ambos na indução e manutenção da anestesia. Os pacientes receberam etomidato (GS e GD) com midazolam (GD) na indução, isoflurano e óxido nitroso na manutenção da anestesia. Foram avaliados os atributos hemodinâmicos (pressão arterial média e freqüência cardíaca), tempos de despertar e de extubação ao final da anestesia, locais onde os pacientes foram extubados - sala de operação (SO) ou sala de recuperação pós-anestésica (SRPA), tempo de permanência na SRPA, necessidade de analgesia suplementar e antiemético na SRPA, complicações apresentadas na SO e SRPA, índice de Aldrete-Kroulik na alta da SRPA e a necessidade de máscara de oxigênio na alta da SRPA. RESULTADOS: Não houve diferença quanto à estabilidade hemodinâmica e GD apresentou menor tempo de permanência na SRPA e menor necessidade de máscara de oxigênio na alta da SRPA. CONCLUSÕES: A dexmedetomidina pode ser utilizada como analgésico isolado em operações intraperitoneais em pacientes com mais de 60 anos, determinando estabilidade hemodinâmica semelhante à do sufentanil, com melhores características de recuperação.

Effectiveness and safety of endotracheal tube cuffs filled with air versus filled with alkalinized lidocaine: a randomized clinical trial

CONTEXTO E OBJETIVO: Os tubos traqueais são dispositivos utilizados para manutenção da ventilação. A hiperinsuflação do balonete do tubo traqueal, causada pela difusão do óxido nitroso (N2O), pode determinar lesões traqueais, que se manifestam clinicamente como odinofagia, rouquidão e tosse. A lidocaína, quando injetada no balonete do tubo traqueal, difunde-se através de sua parede, determinando ação anestésica local na traquéia. O objetivo foi avaliar a efetividade e a segurança do balonete do tubo traqueal preenchido com ar comparado com o balonete preenchido com lidocaína, considerando os desfechos: sintomas cardiovasculatórios (HAS, taquicardia); odinofagia, tosse, rouquidão e tolerância ao tubo traqueal. TIPO DE ESTUDO E LOCAL: Estudo clínico prospectivo, realizado no Departamento de Anestesiologia da Faculdade de Medicina da Unesp, campus de Botucatu. MÉTODOS: A pressão do balonete do tubo traqueal foi medida, entre 50 pacientes, antes, 30, 60, 90 e 120 minutos após o início da inalação de N2O anestésico. As pacientes foram distribuídas aleatoriamente em dois grupos: Air, em que o balonete foi inflado com ar para obtenção de pressão de 20 cm H2O, e Lido, em que o balonete foi preenchido com lidocaína a 2% mais bicarbonato de sódio a 8,4% para obtenção da mesma pressão. O desconforto antes da extubação, e manifestações clínicas como dor de garganta, rouquidão e tosse foram registrados no momento da alta da unidade de cuidados pós-anestésicos, e dor de garganta e rouquidão foram avaliadas também 24 horas após a anestesia. RESULTADOS: Os valores da pressão no balonete em G2 foram significativamente menores do que os de Air em todos os tempos de estudo, a partir de 30 minutos (p < 0,001). A proporção de pacientes que reagiu ao tubo traqueal no momento da desintubação foi significantemente menor em Lido (p < 0,005). A incidência de odinofagia foi significantemente menor em Lido no primeiro dia de pós-operatório (p < 0,05). A incidência de tosse e rouquidão não diferiu entre os grupos. CONCLUSÕES: Durante ventilação artificial, empregando-se a mistura de oxigênio e N2O, a insuflação do balonete com lidocaína 2% alcalinizada impede que ocorra aumento significante da pressão no balonete e determina maior tolerância ao tubo traqueal e menor incidência de odinofagia no pós-operatório, podendo então ser considerada mais segura e com maior efetividade.

Avaliação cardiocirculatória do sevofluorano como agente de manutenção anestésica em cães, em diferentes concentrações de oxigênio e óxido nitroso

Com o objetivo de avaliar as alterações cardiocirculatórias resultantes da manutenção anestésica com sevofluorano, três grupos de 10 cães cada foram anestesiados por 60 minutos com fluxo diluente de 100% de oxigênio (grupo 1), de 50% de oxigênio e de óxido nitroso (grupo 2) ou 27% de oxigênio e 63% de óxido nitroso (grupo 3). A tranqüilização foi realizada com levomepromazina (0,5 mg/kg) e a indução com tiopental (12,5 mg/kg). A freqüência cardíaca apresentou elevação significativa após a indução (P<0,05), mantendo-se mais alta que a basal, em todos os grupos, durante toda a anestesia. As variações das pressões arteriais sistólica, média e diastólica foram pouco significativas e mantiveram-se em todos os grupos dentro de valores aceitáveis para a espécie e a utilização do óxido nitroso não interferiu nessa variação. O sevofluorano demonstrou ser um bom agente de manutenção anestésica em cães, e a adição de 63% de óxido nitroso ao fluxo diluente de oxigênio reduziu a necessidade anestésica de maneira significativa.

DETERMINATION of SILICON IN LUBRICANT OIL BY HIGH-RESOLUTION CONTINUUM SOURCE FLAME ATOMIC ABSORPTION SPECTROMETRY USING LEAST-SQUARE BACKGROUND CORRECTION and INTERNAL STANDARDIZATION

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