Combining passive sampling and toxicity testing for evaluation of mixtures of polar organic chemicals in sewage treatment plant effluent

Effluent from sewage treatment plants has been associated with a range of pollutant effects. Depending on the influent composition and treatment processes the effluent may contain a myriad of different chemicals which makes monitoring very complex. In this study we aimed to monitor relatively polar organic pollutant mixtures using a combination of passive sampling techniques and a set of biochemistry based assays covering acute bacterial toxicity (Microtox™), phytotoxicity (Max-I-PAM assay) and genotoxicity (umuC assay). The study showed that all of the assays were able to detect effects in the samples and allowed a comparison of the two plants as well as a comparison between the two sampling periods. Distinct improvements in water quality were observed in one of the plants as result of an upgrade to a UV disinfection system, which improved from 24× sample enrichment required to induce a 50% response in the Microtox™ assay to 84×, from 30× sample enrichment to induce a 50% reduction in photosynthetic yield to 125×, and the genotoxicity observed in the first sampling period was eliminated. Thus we propose that biochemical assay techniques in combination with time integrated passive sampling can substantially contribute to the monitoring of polar organic toxicants in STP effluents.

Stormwater management: An introduction to Green Gully

In recent years there has been increasing interest in the use of water resources generated within the urban boundary for potable supply substitution as a means of augmenting the current supply capacity. These urban water resources include roof and stormwater runoff. Expanding the use of stormwater runoff to add to the water supply and reduce water pollution are important objectives all over Australia. This book presents the background, significance and objectives of the research, as well as the reasons why stormwater plays a significant role as an alternative source of water.

Single step purification of plasmid DNA using peptide ligand affinity chromatography

Single step affinity chromatography was employed for the purification of plasmid DNA (pDNA), thus eliminating several steps compared with current commercial purification methods for pDNA. Significant reduction in pDNA production time and cost was obtained. This chromatographic operation employed a peptide-monolith construct to isolate pDNA from Escherichia coli (E. coli) impurities present in a clarified lysate feedstock. Mild conditions were applied to avoid any degradation of pDNA. The effect of some important parameters on pDNA yield was also evaluated with the aim of optimising the affinity purification of pDNA. The results demonstrate that 81% of pDNA was recovered and contaminating gDNA, RNA and protein were removed below detectable levels. © 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Isolation and inheritance of microsatellite loci for the oily bittering (Acheilognathus koreensis): applications for analysis of genetic diversity of wild populations

The oily bittering Acheilognathus koreensis is a freshwater species that is endemic to Korea and is experiencing severe declines in natural populations as a result of habitat fragmentation and water pollution. For the conservation and restoration of this species, it is necessary to assess its genetic diversity at the population level. We developed 13 polymorphic microsatellite loci that were used to analyze the genetic diversity of two populations collected from the Kum River and the Tamjin River in Korea. All loci exhibited Mendelian inheritance patterns when examined in controlled crosses. Both populations revealed high levels of variability, with the number of alleles ranging from 3 to 20 and observed and expected heterozygosities ranging from 0.500 to 0.969 and from 0.529 to 0.938, respectively. None of the loci showed significant deviation from Hardy–Weinberg equilibrium, and one pair of loci showed significant linkage disequilibrium after Bonferroni correction. Pairwise F ST and genetic distance estimation showed significant differences between two populations. These results suggest that the microsatellites developed herein can be used to study the genetic diversity, population structure and conservation measure of A. koreensis.

Characterization of novel microsatellite markers derived from Korean rose bitterling (Rhodeus uyekii) genomic library

Korean rose bitterling (Rhodeus uyekii) is a freshwater fish endemic to Korea. Natural populations of this species have experienced severe declines as a result of habitat fragmentation and water pollution. To conserve and restore R. uyekii, the genetic diversity of this species needs to be assessed at the population level. Eighteen novel polymorphic microsatellite loci for R. uyekii were developed using an enriched partial genomic library. Polymorphisms at these loci were studied in 150 individuals collected from three populations. The number of alleles at each locus ranged from 3 to 47 (mean = 17.1). Within the populations, the observed heterozygosity ranged from 0.032 to 1.000, expected heterozygosity from 0.082 to 0.967, and polymorphism information content from 0.078 to 0.950. Six loci showed significant deviation from Hardy-Weinberg equilibrium after Bonferroni’s correction, and no significant linkage disequilibrium was detected between most locus pairs, except in three cases. These highly informative microsatellite markers should be useful for genetic population structure analyses of R. uyekii.

Proteins in Wastewater and Wastewater Sludges

Although there is some information on the total amounts of proteins in wastewater and sludges1"3 and on the amino acids in them,4-11 especially in activated sludge,12 there is almost no evidence on the nature of the proteins in these materials. A knowledge of the nature of proteins in wastewater, sludges, and similar substances would be useful not only for determining the pollutional effects on the environment and the changes in the protein structures during decomposition or treatment, but also for determining the possible usage of the resulting materials in agriculture,13 includ ing animal nutrition.

Maatilatalous ja sen vaikutus vesistöjen kuormittajana Lounais-Suomessa

Agricultute as a contributor to water pollution in Southwestern Finland.

Soft classification based Sub-pixel allocation model

Land cover (LC) refers to what is actually present on the ground and provide insights into the underlying solution for improving the conditions of many issues, from water pollution to sustainable economic development. One of the greatest challenges of modeling LC changes using remotely sensed (RS) data is of scale-resolution mismatch: that the spatial resolution of detail is less than what is required, and that this sub-pixel level heterogeneity is important but not readily knowable. However, many pixels consist of a mixture of multiple classes. The solution to mixed pixel problem typically centers on soft classification techniques that are used to estimate the proportion of a certain class within each pixel. However, the spatial distribution of these class components within the pixel remains unknown. This study investigates Orthogonal Subspace Projection - an unmixing technique and uses pixel-swapping algorithm for predicting the spatial distribution of LC at sub-pixel resolution. Both the algorithms are applied on many simulated and actual satellite images for validation. The accuracy on the simulated images is ~100%, while IRS LISS-III and MODIS data show accuracy of 76.6% and 73.02% respectively. This demonstrates the relevance of these techniques for applications such as urban-nonurban, forest-nonforest classification studies etc.

Stewards of our natural resources

Describes the routine activities that make up the work day of the University's Natural Resources Institute. Hours at the microscope, data recording, analysis, and publications. Responsible for a broad program of research and conservation education. Its main concern is with fresh and salt water fisheries, seafood processing and marketing, estuarine studies, game animals, forestry, and water pollution problems. (PDF contains 4 pages.)

Strategies for transfer of aquaculture technology to small-scale fish farmers in Nigeria

There is increasing awareness of aquaculture in Nigeria today for a number of reasons namely: water pollution, declining catch and the awareness of the attractiveness of aquaculture as an investment area and a pivotal point for national development. The development of aquaculture in Nigeria, requires the building up of institutions at the grassroot level and the formulation of policies and programmes for the small fishfarmer. This of course would be backed up by a sound technology generation, verification and packaging, dissemination and use programme

Resource utilization practices and sustainable development at the Lake Chad basin

The paper examines the resource utilization practices of the Lake Chad in view of the need for sustainable development of the natural resources of the area, which are being recklessly exploited. The issues of obnoxious fishing practices, inappropriate agricultural practices, indiscriminate grazing, reckless fuel-wood harvesting, water pollution etc were discussed. There are clear indications that the current resources utilization practices are pushing the natural resources of the area beyond the limit of their regenerative capacity. This is traceable to institutional weakness and inadequate management strategies at the Lake Chad basin. Suggestions were made towards witnessing a change of attitude to resource use, exploitation and management strategies

A review of current biological and recent environmental research on Lake Baikal from a British perspective

In 1990, "BICER" or the Baikal International Centre for Ecological Research was created to foster collaborative research on Lake Baikal. The British effort in BICER was initiated and is administered by the Royal Society, London. Much of the on-going research effort is now focussed on environmental change, as there is increasing concern about recent changes in the lake's unique ecosystem that could be linked with the effects of water pollution from catchment effluents. Monitoring studies of the phytoplankton in Lake Baikal's southern basin indicate that several species have increased in abundance since the mid-70's. Diatoms in Lake Baikal sediments are also being studied.

Degradação de corante por partículas de ferro zero suportadas em sílica

A água é um bem essencial a todos os seres vivos. Porém, o homem não tem dado o valor e atenção necessários para a preservação dessa riqueza. Por mais que o ser humano não faça a água desaparecer do planeta, ele tem contribuído e muito para o decréscimo de sua qualidade. Dentre as várias atividades antropogênicas, que tem contribuído para a poluição das águas, destaca-se a atividade industrial. A indústria têxtil, por exemplo, libera enormes volumes de dejetos, destacando-se os corantes, além deles prejudicarem a ocorrência de fotossíntese, apresentam elevada toxicidade ao meio marinho. Com isso, este trabalho visa estudar a degradação do corante Alaranjado de Metila via catálise heterogênea. Neste estudo, foram realizadas a preparação e a caracterização de partículas metálicas estabilizadas em sílica, sendo essas partículas com diferentes teores de ferro (50 %wt, 25 %wt e 5 %wt) aderido ao suporte. Após o preparo dos catalisadores realizou-se o estudo de sua eficiência frente a diferentes parâmetros como: quantidade de catalisador, temperatura e pH. Por meio dos testes realizados foi possível observar que a quantidade do catalisador influência a reação de redução do corante Alaranjado de Metila. Porém, quando se atinge o ponto de saturação, mesmo que se adicione mais catalisador não é possível aumentar a degradação. Através da variação da temperatura, observou-se que quanto maior a temperatura maior a degradação do corante. Isso pode ser explicado devido o aumento do número de colisões entre os sítios ativos do catalisador e as moléculas do corante. E por meio da variação de pH, concluiu-se que pHs ácidos permitem que a reação de redução do corante ocorra mais rápido e pHs elevados tornam a reação de degradação do corante mais lenta, porém ainda assim ocorrem de forma satisfatória. O catalisador pôde ser reutilizado por até 3 vezes, sem nenhum tratamento prévio. Os catalisadores a 50 %wt, assim como, a 25 %wt foram capazes de degradar o corante de forma eficiente, porém o catalisador a 5 %wt não se mostrou ser eficaz. Foram realizados testes sob radiação microondas e a reação de redução ocorreu de forma muito eficaz, apresentando 100% de degradação em apenas 2 minutos. Além disso, realizou-se o estudo cinético, onde segundo dados experimentais, as reações foram classificadas como sendo de primeira ordem

Avaliação de Metodologia para Controle e Medição de Cor em Efluentes Têxteis.

Os processos de beneficiamento têxtil, como o alvejamento, a purga, o tingimento e as lavagens são reconhecidamente impactantes ao meio ambiente, tanto do ponto de vista de consumo de água, quanto da geração de efluentes. Os efluentes têxteis oriundos dos processos de beneficiamento se caracterizam por apresentarem elevadas concentrações de substâncias emulsificantes, íons cloreto, sólidos e matéria orgânica, além de alta toxicidade. Mas sem dúvida, o maior problema desses efluentes deve-se a presença de corantes e pigmentos. Alguns parâmetros físico-químicos importantes no controle da poluição hídrica são de difícil medição e consequente monitoramento, principalmente pela ausência de legislação que expresse de maneira clara e objetiva os limites destes parâmetros. Este fato permite avaliações dúbias e contestações aos órgãos ambientais. Especificamente no caso do parâmetro cor, esta subjetividade obriga muitas indústrias a empregarem valores de controle de cor oriundos de outros estados, ou até mesmo de outros países. No Rio de Janeiro, de acordo com a NT-202-R-10 do INEA, o critério para cor é estar virtualmente ausente no efluente. Neste contexto, este estudo avaliou algumas metodologias empregadas na determinação da cor em um efluente têxtil. Para a medição de cor, foram empregadas três metodologias descritas na literatura. A primeira metodologia desenvolvida para análise de água, também utilizada para efluentes líquidos, se baseia em medições espectrofotométricas em um único comprimento de onda padrão (450nm ou 465nm), tendo como referência soluções de Pt-Co. Essa metodologia não abrange todas as tonalidades do espectro de cores possíveis para os efluentes têxteis. O segundo método se baseia na medição em três comprimentos de onda (436, 525 e 620nm), denominado índice DFZ. O último método investiga os valores máximos de absorbância, na faixa entre 350 e 700nm, na amostra. Os resultados obtidos mostraram que as correções dos valores de medição de cor utilizando os valores máximos de absorbância expressaram melhor a realidade dos dados experimentais, visto que eliminam um possível erro causado pela restrita faixa de detecção do método tradicional, numa região do espectro típica para tonalidades encontradas na água.

Substratos para uso em telhados verdes: Avaliação da retenção hídrica e qualidade da água de escoamento.

Telhados verdes são uma alternativa interessante para mitigar o risco de enchentes dada a enorme área de telhados não utilizada das superfícies impermeáveis nas áreas urbanas. Graças a sua capacidade de armazenagem de água, os telhados verdes podem reduzir significativamente o pico de escoamento dos eventos de maior pluviosidade. Investigações sobre a composição de substratos baseados em materiais locais e projetos adequados para regiões climáticas tropicais são menos frequentes. Vegetação e substrato são elementos de um telhado verde que precisam ser adaptados para cada microclima e não universalizados. O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de diferentes composições de substratos baseados em solo local, biomassa de coco, condicionador de solo e componentes comerciais, com a finalidade de maximizar a capacidade de retenção da água de chuva e diminuir necessidades de manutenção. Um pré-ensaio de colunas avaliou a capacidade de retenção hídrica e a relação peso seco x peso úmido de 15 composições de substrato. As composições com melhores resultados constituíram os substratos S1(15% solo + 55% coco + 30%componentes comerciais), S2 (30% solo + 40% coco + 30%componentes comerciais) e S3 (60% solo + 10% coco + 30%componentes comerciais). A caracterização físico-química dos substratos, solo e fibra de coco foi realizada. Em seguida um teste de colunas avaliou a capacidade de retenção hídrica dos substratos sob duas condições de precipitação: uma leve (8,77 mm/h); e outra mais forte (42,0 mm/h). Os resultados apontaram que os substratos S2 e S3 apresentaram melhores resultados de retenção para ambas as intensidades de precipitação. Observou-se que S1, que apresentou melhor capacidade de retenção no pré-ensaio, teve desempenho inferior aos demais o que pode ser atribuído à maior concentração de fibra de coco na sua composição e o consequente surgimento de caminhos preferenciais ao longo do perfil da coluna, por onde a água escoou mais rapidamente. Em eventos de precipitação mais leve, os substratos reteram de 60 a 100% do total aplicado. Quando se aplicou uma intensidade de precipitação mais forte, a faixa de retenção ficou entre 40% e 59%. No entanto, as variáveis analisadas para avaliar a qualidade da água de escoamento dos substratos (pH, CE, P, NO3, NH4, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Zn, Cr, Co, Ni) ficaram acima dos valores comumente encontrados na literatura, indicando que as composições aqui adotadas para os substratos podem implicar em uma fonte de poluição hídrica. Os substratos para uso em telhados verdes apresentados neste estudo atenderam seu objetivo quanto à retenção hídrica, mas a qualidade da água percolada torna seu uso inviável até o momento. Verificou-se a necessidade de estudar mais profundamente a qualidade da água lixiviada por cada componente dos substratos, individualmente, a fim de identificar as fontes dos elementos que presentes em concentrações elevadas tornam-se poluentes. Pode ser considerada a remoção de algum (s) dos componentes presentes na composição para se atingir um nível satisfatório de qualidade da água de escoamento.