Evaluation of Several Commercial Algicides for Control of Odor-producing Cyanobacteria

The production of certain odorous metabolites is an undesirable attribute of cyanobacteria (blue-green algae) growth in aquaculture ponds [e.g., channel catfish(Ictalurus punctatus)] and in drinking water reservoirs. The most common odorous compounds encountered in catfish aquaculture are geosmin (trans-1,10-dimethyltrans-9-decalol) and 2-methylisoborneol(exo-1,2,7,7-tetramethylbicyclo[2.2.1]heptan-2-ol). These compounds are also frequently encountered worldwide in reservoirs and aqueducts used for municipal drinking water systems(Schrader et al. 2002). In this study, several algicides were evaluated using a rapid bioassay to determine their effectiveness in controlling the MIB-producing cyanobacterium Oscillatoria perornata from a west Mississippi catfish pond and the MIBproducing Pseudanabaena sp. (strain LW397) from Lake Whitehurst, Virginia, used as a city water supply reservoir. The cyanobacterium Oscillatoria agardhii , not a MIB-producer, and the green alga Selenastrum capricornutum , found in catfish ponds in the southeastern United States, were included in the bioassay to help determine potential broad-spectrum toxicity of the commercial products. (PDF has 3 pages.)

The Rise and Fall of Water Net (Hydrodictyon reticulatum) in New Zealand

During the late 1980s to early 1990s a range of aquatic habitats in the central North Island of New Zealand were invaded by the filamentous green alga, water net Hydrodictyon reticulatum (Linn. Lagerheim). The alga caused significant economic and recreational impacts at major sites of infestation, but it was also associated with enhanced invertebrate numbers and was the likely cause of an improvement in the trout fishery. The causes of prolific growth of water net and the range of control options pursued are reviewed. The possible causes of its sudden decline in 1995 are considered, including physical factors, increase in grazer pressure, disease, and loss of genetic vigour.

Effects of temperature on the threshold of phosphorus for algal blooms

Algal blooms, worsening marine ecosystems and causing great economic loss, have been paid much attention to for a long time. Such environmental factors as light penetration, water temperature, and nutrient concentration are crucial in blooms processes. Among them, only nutrients can be controlled. Therefore, the threshold of nutrients for algal blooms is of great concern. To begin with, a dynamic eutrophication model has been constructed to simulate the algal growth and phosphorus cycling. The model encapsulates the essential biological processes of algal growth and decay, and phosphorus regeneration due to algal decay. The nutrient limitation is based upon commonly used Monod's kinetics. The effects of temperature and phosphorus limitation are particularly addressed. Then, we have endeavored to elucidate the threshold of phosphorus at different temperature for algal blooms. Based on the numerical simulation, the isoquant contours of change rate of alga as shown in the figure are obtained, which obviously demonstrate the threshold of nutrient at an arbitrary reasonable temperature. The larger the change rate is, the more rapidly the alga grows. If the phosphorus concentration at a given temperature remains larger than the threshold the algal biomass may increase monotonically, leading to the algal blooming. With the rising of temperature, the threshold is apparently reduced, which may explain why likely red tide disasters occur in a fine summer day. So, high temperature and sufficient phosphorus supply are the major factors which result in algal growth and blowout of red tide.

An environmental assessment of the John Pennekamp Coral Reef State Park and the Key Largo Coral Reef Marine Sanctuary (Unpublished 1983 Report)

The Pennekamp Coral Reef State Park was established in 1960 and the Key Largo National Marine Sanctuary in 1975. Field studies, funded by NOAA, were conducted in 1980 - 1981 to determine the state of the coral reefs and surrounding areas in relation to changing environmental conditions and resource management that had occurred over the intervening years. Ten reef sites within the Sanctuary and seven shallow grass and hardbottom sites within the Park were chosen for qualitative and quantitative studies. At each site, three parallel transects not less than 400 m long were run perpendicular to the reef or shore, each 300 m apart. Observations, data collecting and sampling were done by two teams of divers. Approximately 75 percent of the bottom within the 18-m isobath was covered by marine grasses, predominantly turtle grass. The general health of the seagrasses appeared good but a few areas showed signs of stress. The inner hardbottom of the Park was studied at the two entrances to Largo Sound. Though at the time of the study the North Channel hardbottom was subjected to only moderate boat traffic, marked changes had taken place over the past years, the most obvious of which was the loss of the extensive beds of Sargassum weed, one of the most extensive beds of this alga in the Keys. Only at this site was the green alga Enteromorpha encountered. This alga, often considered a pollution indicator, may denote the effects of shore run off. The hardbottom at South Channel and the surrounding grass beds showed signs of stress. This area bears the heaviest boat traffic within the Park waters causing continuous turbidity from boat wakes with resulting siltation. The offshore hardbottom and rubble areas in the Sanctuary appeared to be in good health and showed no visible indications of deterioration. Damage by boat groundings and anchors was negligible in the areas surveyed. The outer reefs in general appear to be healthy. Corals have a surprising resiliency to detrimental factors and, when conditions again become favorable, recover quickly from even severe damage. It is, therefore, a cause for concern that Grecian Rocks, which sits somewhat inshore of the outer reef line, has yet to recover from die-off in 1978. The slow recovery, if occurring, may be due to the lower quality of the inshore waters. The patch reefs, more adapted to inshore waters, do not show obvious stress signs, at least those surveyed in this study. It is apparent that water quality was changing in the keys. Water clarity over much of the reef tract was observed to be much reduced from former years and undoubtedly plays an important part in the stresses seen today over the Sanctuary and Park. (PDF contains 119 pages)

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.

Chrysosphaerella and the phytoplankton of the Little Sea, Dorset

The Little Sea is an 80-acre, shallow freshwater lake formed about a hundred years ago by sand-dunes cutting off a sea-inlet at Studland Bay, near Swanage. This work presents a general survey of the phytoplankton in the lake from October 1990 to December 1993. Many species were present throughout the year; others showed seasonal variations. Numerically, the diatoms, Monoraphidium and sometimes Rhodomonas, were the main constituents of the phytoplankton. One species of alga in the lake of particular interest is Chrysosphaerella longispina Lauterb. which, up to 1991, had only been recorded from five localities in Britain.

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

Special carbon requirement of Spirulina platensis culture. [Translation from: Materialy VII Vsesoyuznogo Rabochego Soveshchanii po Voprosu Krugovorota Veshchestv v Zamknutoi Sisteme na Osnove Zhiznedeyatel'nosti Nizshikh Organizmov p55-57. Kiev, Naukova Dumka, 1972.]

By the industrial cultivation of blue-green algae, there very much appears the important question about their carbon nutrition. Spirulina grows within the range of pH value of medium of 8.5 - 11.0. In this range of pH value in the culture medium CO2 is present in the form of bicarbonate and carbonate, which serves as principal source of carbon for the present type of algae. There is little information yet about the influence of the pH of the medium, and the form of carbon components of the medium, on the rate-increase of Spirulina. Investigations were conducted into the influence of some pH values of medium on the rate-increase of the alga Spirulina platensis.

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

Application of algal bioassays in the determination of eutrophic power of waste water (”Conclusions” only) [Translation from: 1g.Sanita pubbl. 31 257-267, 1975]

The best evidence for establishing the level of eutrophy of a water-body is its algal production which makes it possible to identify the type and the intensity of the eutrophication according to the kind and number of algal species present: when the number of algae exceeds half a million per litre then one speaks o an ”algal bloom”. The scope of the present research aims to verify if the alga Selenastrum capricornutum can be used as a test alga under our culture conditions and to determine the eutrophic level of the secondary effluent of a modern plant for the treatment of domestic discharge and to investigate the eventual ”limiting factors”. Finally this paper aims to study the effect on the secondary effluent of tertiary treatment carried out artificially in the laboratory.

The culture of algae and its applications

An article explaining how the methods and results from the time spent by the author culturing algae can be applied to other algal investigations. The work by the author found that physiological requirements differ widely among algae belonging to different systematic groups. Details are given of the results of a series of experiments which were undertaken in solutions with similar proporties to some natural waters in the Lake District. Reference is made to a paper under preparation at that time containing data on phytoplankton studied in the field within the Lake District during 1937. Reference is also made to Loch Leven and the affects of bluegreen alga on the number of trout caught weekly during 1937.

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

Experiments using an artificial stream to investigate the seasonal growth of chalk-stream algae

Research into the production ecology of chalk streams using a large artificial recirculating stream is described. Physical chemical processes including calcium and inorganic phosphate levels, and exchange of gaseous carbon dioxide in both a simple closed system and a circulating system with gravel substrate have been monitored in both light and dark conditions. Further experiments were concerned with the seasonal changes in algal growth over the gravel substrate with constant water velocities and replenishment. The algal population, composed mainly of the diatoms Achnanthes minutissima, Meridion circulare, Nitzschia fonticola and Synedra ulna reached a peak in mid May and declined rapidly during June. Concentrations of phosphate phosphorus fell as the diatoms grew but was not thought to limit growth. Silicate concentrations followed the diatom cycle closely but never fell below 0.8 mg/l Si. It is possible that one of the nutrients may have been limiting the rate of growth due to steep diffusion gradients through the algal mat. In the last summer and autumn a hard calcareous crust composed of the green alga Gongrosira incrustans and the blue green alga Homeothrix varians , developed. The channel stream is compared with the natural conditions found in chalk streams.

Scientific investigations into the eutrophication of the Norfolk Broads

The word ”Broads” is used to describe a series of relatively shallow lakes resulting from the flooding of medieval peat diggings. Broadland is essentially freshwater, but because the rivers have such low gradients the lower reaches are brackish. The influence of tide is particularly apparent on the River Yare; in Norwich 40 km from the sea there is a vertical movement of half a metre at spring tide. This study examines the problems that the broadlands are facing. The problems are basically the progressive loss of aquatic plants, in particular the macro- phytes, animal life, outbreaks of avian botulism, occasional fish kills due to a toxin produced by the blue-green alga Prymesium parvum and the emergence of very heavy algal blooms. The main factor for the deteriation of the Broaslands is the eutrophication resulting from enhanced nutrient inputs, in particular of nitrates and phosphates, from a variety of sources. The most important of these are sewage effluents, agricultural drainage, which includes fertilisers and nutrient rich effluents from piggeries and dairy un

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