Influence of cisplatin intrastrand crosslinking on the conformation, thermal stability, and energetics of a 20-mer DNA duplex.

cis-Diamminedichloroplatinum(II) (cisplatin) is a widely used anticancer drug that binds to and crosslinks DNA. The major DNA adduct of the drug results from coordination of two adjacent guanine bases to platinum to form the intrastrand crosslink cis-[Pt(NH3)2[d(GpG)-N7(1), -N7(2)]] (cis-Pt-GG). In the present study, spectroscopic and calorimetric techniques were employed to characterize the influence of this crosslink on the conformation, thermal stability, and energetics of a site-specifically platinated 20-mer DNA duplex. CD spectroscopic and thermal denaturation data revealed that the crosslink alters the structure of the host duplex, consistent with a shift from a B-like to an A-like conformation; lowers its thermal stability by approximately 9 degrees C; and reduces its thermodynamic stability by 6.3 kcal/mol at 25 degrees C, most of which is enthalpic in origin; but it does not alter the two-state melting behavior exhibited by the parent, unmodified duplex, despite the significant crosslink-induced changes noted above. The energetic consequences of the cis-Pt-GG crosslink are discussed in relation to the structural perturbations it induces in DNA and to how these crosslink-induced perturbations might modulate protein binding.

Retro and retroenantio analogs of cecropin-melittin hybrids.

Hybrid analogs of cecropin A (CA) and melittin (M), which are potent antibacterial peptides, have been synthesized. To understand the structural requirements for this antibacterial activity, we have also synthesized the enantio, retro, and retroenantio isomers of two of the hybrids and their N-terminally acetylated derivatives. All analogs of CA(1-13)M(1-13)-NH2 were as active as the parent peptide against five test bacterial strains, but one bacterial strain was resistant to the retro and retroenantio derivatives. Similarly, all analogs of CA(1-7)M(2-9)-NH2 were active against four strains, while two strains were resistant to the retro and retroenantio analogs containing free NH3+ end groups, but acetylation restored activity against one of them. From these data it was concluded that chirality of the peptide was not a critical feature, and full activity could be achieved with peptides containing either all L- or all D-amino acids in their respective right-handed or left-handed helical conformations. For most of the bacterial strains, the sequence of these peptides or the direction of the peptide bonds could be critical but not both at the same time. For some strains, both needed to be conserved.

Síntese, caracterização e modificação de superfícies de sílicas mesoporosas ordenadas para captura de CO2

Processos como a purificação do metano (CH4) e a produção de hidrogênio gasoso (H2) envolvem etapas de separação de CO2. Atualmente, etanolaminas como monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA), metildietanolamina (MDEA) e trietanolamina (TEA) são as substâncias mais utilizadas no processo de separação/captura de CO2 em processos industriais. Entretanto, o uso destas substâncias apresenta alguns inconvenientes devido à alta volatilidade, dificuldade de se trabalhar com material líquido, também ao alto gasto energético envolvido das etapas de regeneração e à baixa estabilidade térmica e química. Com base nessa problemática, esse trabalho teve por objetivo a síntese de um tipo de sílica mesoporosa altamente ordenada (SBA-15) de modo a utilizá-la no processo de captura de CO2. O trabalho foi dividido em quatro etapas experimentais que envolveram a síntese da SBA-15, o estudo do comportamento térmico de algumas etanolaminas livres, síntese e caracterização de materiais adsorventes preparados a partir de incorporação de etanolaminas à SBA-15 e estudo da eficiência de captura de CO2 por esses materiais. Novas alternativas de síntese da SBA-15 foram estudadas neste trabalho, visando aperfeiçoar as propriedades texturais do material produzido. Tais alternativas são baseadas na remoção do surfatante, utilizado como molde na síntese da sílica mesoporosa, por meio da extração por Soxhlet, utilizando diferentes solventes. O processo contribuiu para melhorar as propriedades do material obtido, evitando o encolhimento da estrutura que pode ser ocasionado durante a etapa de calcinação. Por meio de técnicas como TG/DTG, DSC, FTIR e Análise Elementar de C, H e N foi realizada a caracterização físico-química e termoanalítica da MEA, DEA, MDEA e TEA, visando melhor conhecer as características destas substâncias. Estudos cinéticos baseados nos métodos termogravimétricos isotérmicos e não isotérmicos (Método de Ozawa) foram realizados, permitindo a determinação de parâmetros cinéticos envolvidos nas etapas de volatilização/decomposição térmica das etanolaminas. Além das técnicas acima mencionadas, MEV, MET, SAXS e Medidas de Adsorção de N2 foram utilizadas na caraterização da SBA-15 antes e após a incorporação das etanolaminas. Dentre as etanolaminas estudadas, a TEA apresentou maior estabilidade térmica, entretanto, devido ao seu maior impedimento estérico, é a etanolamina que apresenta menor afinidade com o CO2. Diferentemente das demais etanolaminas estudadas, a decomposição térmica da DEA envolve uma reação intramolecular, levando a formação de MEA e óxido de etileno. A incorporação destes materiais à SBA-15 aumentou a estabilidade térmica das etanolaminas, uma vez que parte do material permanece dentro dos poros da sílica. Os ensaios de adsorção de CO2 mostraram que a incorporação da MEA à SBA-15 catalisou o processo de decomposição térmica da mesma. A MDEA foi a etanolamina que apresentou maior poder de captura de CO2 e sua estabilidade térmica foi consideravelmente aumentada quando a mesma foi incorporada à SBA-15, aumentando também seu potencial de captura de CO2.

Enzima fibrolítica exógena na alimentação de vacas em lactação

Objetivou-se avaliar a utilização de doses crescentes de enzima fibrolítica exógena na alimentação de vacas leiteiras e seus efeitos sobre o consumo e digestibilidade aparente total da matéria seca e nutrientes, cinética ruminal, fermentação e síntese de proteína microbiana ruminal, produção e composição do leite, perfil metabólico e balanço de energia e nitrogênio. Foram utilizadas 24 vacas da raça Holandesa, multíparas, em delineamento Quadrado Latino 4x4, com 646,75 ± 77,54 kg de peso corporal, 3,02 ± 0,56 de escore de condição corporal, com 176 ± 82,27 dias em lactação e produção de leite de 33,72 ± 7,63 kg/dia, no início do estudo. Os animais foram distribuídos aleatoriamente para receber os seguintes tratamentos: 1) Controle (0), composta por dieta basal sem a inclusão de enzima fibrolítica; 2) com inclusão de 8 g/vaca/dia de enzima fibrolítica; 3) com inclusão de 16 g/vaca/dia da enzima fibrolítica; 4) com inclusão de 24 g/vaca/dia da enzima fibrolítica (Fibrozyme® - Alltech Inc., Nicholasville, KY). A utilização de enzima fibrolítica nas dietas resultou em aumento linear no consumo de matéria seca, matéria orgânica e da fibra em detergente neutro. Foi detectado aumento linear no consumo de partículas longas com a suplementação de enzima. Houve efeito quadrático na ruminação e na atividade mastigatória. O aumento no consumo de matéria seca refletiu no aumento linear de consumo de energia líquida e no balanço de energia líquida. Houve efeito quadrático na concentração de N-NH3 ruminal e aumento linear na quantidade de ácido acético, propiônico e butírico com o aumento da dose de enzima suplementada. Houve efeito quadrático na síntese de proteína microbiana com a inclusão de enzima fibrolítica. Não foram observadas diferenças na produção de leite e na produção de seus componentes, entretanto houve aumento linear no ganho de peso corporal com utilização de enzima fibrolítica. Houve efeito quadrático positivo na excreção via urina e efeito quadrático negativo no balanço de nitrogênio mostrando maior retenção de nitrogênio com a suplementação intermediária de enzimas fibrolíticas. Conclui-se que a enzima fibrolítica exógena é efetiva em aumentar o consumo de matéria seca e FDN e também melhorar a eficiência fermentativa de vacas leiteiras melhorando o balanço energético, entretanto não foi efetiva em aumentar a produção de leite de vacas da raça holandesa no terço médio da lactação

Efeitos da soldagem por laser de fibra de Yb na microestrutura do compósito A356/SiCp

Materiais compósitos são projetados e fabricados para várias aplicações de alto desempenho, incluindo componentes para os segmentos automobilístico, aeroespacial, aeronáutico, naval, de defesa, de óleo e gás, energia eólica e até equipamentos esportivos. Porém, a união por soldagem de Compósitos de Matriz Metálica de Alumínio (Al-CMM) ainda é um grande obstáculo para a maior disseminação desta classe de materiais estruturais. As mudanças microestruturais decorrentes do ciclo de soldagem e/ou do tratamento térmico afetam sensivelmente as propriedades mecânicas e físico-químicas finais da junta e do metal base nas proximidades de mesma, daí a importância de se estudar a evolução microestrutural que prospera nestas etapas. O presente trabalho caracterizou a microestrutura do compósito liga-A356/SiCp soldado por laser de fibra de Itérbio, empregando-se nessa tarefa técnicas de microscopia óptica, radiografia e microscopia eletrônica de varredura, assim como difração de raios-X e de elétrons retroespalhados, ensaio instrumentado de dureza e microtomografia computadorizada. O foco das análises realizadas restringiu-se à geometria dos cordões de solda, à expulsão de SiC particulado da zona soldada, à volatilização de elementos químicos da poça de soldagem, à formação de precipitados fragilizantes de Al4SiC4 em formato de agulhas no cordão de solda e à determinação das regiões com concentração de poros, todos estes fenômenos tendo efeitos nocivos, em maior ou menor extensão, no desempenho global da junta do Al-CMM soldada a laser, notadamente em suas propriedades mecânicas e eletroquímicas.

Emissões de gases de efeito estufa e amônia oriundas da criação de frangos de corte em múltiplos reúsos da cama

Vários países têm buscado investigar as emissões de gases do efeito estufa (GEE) e amônia (NH3) na atividade animal para melhor compreensão da dinâmica e excesso desses gases na atmosfera. As informações disponíveis na literatura sobre as emissões de GEE e NH3 em aviários são variáveis e incertas devido à diversidade e condições particulares das instalações, bem como das inúmeras diferenças no sistema de criação e das complexas interações observadas nos dejetos dos animais. A caracterização das emissões do setor avícola normalmente é realizada por monitoramento aéreo das concentrações dos gases dentro das instalações de produção. No entanto, alguns métodos adotados são insuficientes devido às interferências de outros gases, razão por que as medições podem não refletir, com exatidão, as emissões reais. Diante dessa complexidade, nesta pesquisa buscou-se aplicar técnicas que apresentam menores interferências, bem como desenvolver um sistema de amostragem para medir diretamente as emissões de N2O, CH4 e NH3 dos dejetos de frangos de corte. No desenvolvimento do método, utilizou-se como referência o princípio da câmara estática fechada e a análise por cromatografia gasosa (CG), para estimar as emissões de GEE. Para quantificação direta das emissões de NH3, adaptou-se um método semiaberto estático, baseado na captura, em meio ácido, do NH3 volatilizado dos dejetos das aves. Adicionalmente, buscou-se monitorar as emissões diárias de NH3, CH4 e N2O dos dejetos dos frangos, considerando o típico manejo de reutilização da cama de frango. Foram propostos modelos empíricos para as predições das emissões de N2O, CH4 e NH3, em função do número de reutilizações da cama, da idade das aves e de propriedades físico-químicas da cama de frango. As emissões acumuladas por quatro ciclos de criação permitiram calcular perdas anuais de 0,14, 0,35, e 72,0 g de N2O, CH4 e NH3 ave-alojada-1 ano-1, respectivamente. Considerando o número de frangos de corte alojados em 2015, a atividade avícola emitiu cerca de 545,1 Gg CO2eq pelo manejo dos dejetos nos aviários, correspondente a 0,04 kg CO2eq por kg de carne. Reduções de 21, 40 e 78% foram observadas nas emissões anuais de N2O, CH4 e NH3, respectivamente, ao utilizar (seis ciclos) a cama somente em um ciclo de criação. Contudo, um balanço de N foi conduzido para contabilizar as entradas e saídas de N na produção de frangos de corte durante os quatro ciclos de criação avaliados. A principal entrada de N no sistema foi pela ração, como entrada secundária, o N via cama de frango, o qual aumentou consideravelmente a cada ciclo de reutilização. Considerando que esta pesquisa apresenta uma metodologia aplicável e inovadora para determinar os fluxos de GEE em galpões abertos no país, os dados serão úteis para o inventário anual brasileiro das emissões de GEE oriundas dos dejetos da avicultura de corte. Os resultados são úteis também para incentivar novas pesquisas que possam avançar no conhecimento de impactos e alternativas de mitigação de GEE na produção de frangos de corte e, adicionalmente, conferir sustentabilidade à produção de carne no Brasil

Propriedades físico-químicas e mecânicas de membranas porosas de carboximetilquitosana e hidrogéis de quitosana para aplicação em engenharia de tecidos

Este trabalho teve como principal objetivo produzir membranas porosas de carboximetilquitosana e hidrogéis de quitosana com propriedades físico-químicas e mecânicas adequadas para aplicações em Engenharia de Tecidos. Para isso, quitosanas com diferentes graus de acetilação (4,0%<GA<40%) e de elevada massa molar média viscosimétrica (Mv>750.000 g.mol-1) foram produzidas através da aplicação de processos consecutivos de desacetilação assistida por irradiação de ultrassom de alta intensidade (DAIUS) à beta-quitina extraída de gládios de lulas Doryteuthis spp. A carboximetilação de quitosana extensivamente desacetilada (Qs-3; GA=4%) foi realizada pela reação com ácido monocloroacético em meio isopropanol/solução aquosa de NaOH, gerando a amostra CMQs-0 (GS≈0,98; Mv≈190.000 g.mol-1). A irradiação de ultrassom de alta intensidade foi empregada para tratar solução aquosa de CMQs-0 durante 1 h e 3 h, resultando nas amostras CMQs-1 (Mv≈94.000 g.mol-1) e CMQs-3 (Mv≈43.000 g.mol-1), respectivamente. Para a produção de membranas reticuladas, genipina foi adicionada em diferentes concentrações (1,0x10-4 mol.L-1, 3,0x10-4 mol.L-1 ou 5,0x10-4 mol.L-1) às soluções aquosas das CMQs, que foram vertidas em placas de Petri e a reação de reticulação procedeu por 24 h. Em seguida, as membranas reticuladas (M-CMQs) foram liofilizadas, neutralizadas, lavadas e liofilizadas novamente, resultando em nove amostras, que foram caracterizadas quanto ao grau médio de reticulação (GR), grau médio de hidratação (GH), morfologia, propriedades mecânicas e quanto à susceptibilidade à degradação por lisozima. O grau médio de reticulação (GR) foi tanto maior quanto maior a concentração de genipina empregada na reação, variando de GR≈3,3% (M-CMQs-01) a GR≈17,8% (M-CMQs-35). As análises de MEV revelaram que as membranas reticuladas M-CMQs são estruturas porosas que apresentam maior densidade de poros aparentes quanto maiores os valores de Mve GR. Entretanto, as membranas preparadas a partir de CMQs de elevada massa molar (Mv>94.000 g.mol-1) e pouco reticuladas (GR<10%), apresentaram propriedades mecânicas superiores em termos de resistência máxima à tração (>170 kPa) e elongação máxima à ruptura (>40%). Por outro lado, as membranas mais susceptíveis à degradação enzimática foram aquelas preparadas a partir de CMQs de baixa massa molar (Mv≈43.000 g.mol-1) e que exibiram baixos graus de reticulação (GR<11%). Hidrogéis estáveis de quitosana sem o uso de qualquer agente de reticulação externo foram produzidos a partir da gelificação de soluções aquosas de quitosana com solução de NaOH ou vapor de NH3. Os hidrogéis produzidos a partir de soluções de quitosana de elevada massa molar média ponderal (Mw≈640.000 g.mol-1) e extensivamente desacetilada (DA≈2,8%) em concentrações poliméricas acima 2,0%, exibiram melhores propriedades mecânicas com o aumento da concentração polimérica, devido à formação de numerosos emaranhamentos físicos das cadeias poliméricas em solução. Os resultados mostram que as propriedades físico-químicas e mecânicas dos hidrogéis de quitosana podem ser controladas variando a concentração do polímero e o processo de gelificação. A avaliação biológica de tais hidrogéis para a regeneração de miocárdio infartado de ratos revelou que os hidrogéis de quitosana preparados a partir de soluções de polímero a 1,5% foram perfeitamente incorporados sobre a superfície do epicárdio do coração e apresentaram degradação parcial acompanhada por infiltração de células mononucleares.

Ammonia removal using activated carbons: effect of the surface chemistry in dry and moist conditions

The effect of surface chemistry (nature and amount of oxygen groups) in the removal of ammonia was studied using a modified resin-based activated carbon. NH3 breakthrough column experiments show that the modification of the original activated carbon with nitric acid, that is, the incorporation of oxygen surface groups, highly improves the adsorption behavior at room temperature. Apparently, there is a linear relationship between the total adsorption capacity and the amount of the more acidic and less stable oxygen surface groups. Similar experiments using moist air clearly show that the effect of humidity highly depends on the surface chemistry of the carbon used. Moisture highly improves the adsorption behavior for samples with a low concentration of oxygen functionalities, probably due to the preferential adsorption of ammonia via dissolution into water. On the contrary, moisture exhibits a small effect on samples with a rich surface chemistry due to the preferential adsorption pathway via Brønsted and Lewis acid centers from the carbon surface. FTIR analyses of the exhausted oxidized samples confirm both the formation of NH4+ species interacting with the Brønsted acid sites, together with the presence of NH3 species coordinated, through the lone pair electron, to Lewis acid sites on the graphene layers.

Evaluation of the multi-element capabilities of collision/reaction cell inductively coupled plasma - mass spectrometry in wine analysis

This work explores the multi-element capabilities of inductively coupled plasma - mass spectrometry with collision/reaction cell technology (CCT-ICP-MS) for the simultaneous determination of both spectrally interfered and non-interfered nuclides in wine samples using a single set of experimental conditions. The influence of the cell gas type (i.e. He, He+H2 and He+NH3), cell gas flow rate and sample pre-treatment (i.e. water dilution or acid digestion) on the background-equivalent concentration (BEC) of several nuclides covering the mass range from 7 to 238 u has been studied. Results obtained in this work show that, operating the collision/reaction cell with a compromise cell gas flow rate (i.e. 4 mL min−1) improves BEC values for interfered nuclides without a significant effect on the BECs for non-interfered nuclides, with the exception of the light elements Li and Be. Among the different cell gas mixtures tested, the use of He or He+H2 is preferred over He+NH3 because NH3 generates new spectral interferences. No significant influence of the sample pre-treatment methodology (i.e. dilution or digestion) on the multi-element capabilities of CCT-ICP-MS in the context of simultaneous analysis of interfered and non-interfered nuclides was observed. Nonetheless, sample dilution should be kept at minimum to ensure that light nuclides (e.g. Li and Be) could be quantified in wine. Finally, a direct 5-fold aqueous dilution is recommended for the simultaneous trace and ultra-trace determination of spectrally interfered and non-interfered elements in wine by means of CCT-ICP-MS. The use of the CCT is mandatory for interference-free ultra-trace determination of Ti and Cr. Only Be could not be determined when using the CCT due to a deteriorated limit of detection when compared to conventional ICP-MS.

Chemical characterization of emissions from a municipal solid waste treatment plant

Gaseous emissions are an important problem in municipal solid waste (MSW) treatment plants. The sources points of emissions considered in the present work are: fresh compost, mature compost, landfill leaks and leachate ponds. Hydrogen sulphide, ammonia and volatile organic compounds (VOCs) were analysed in the emissions from these sources. Hydrogen sulphide and ammonia were important contributors to the total emission volume. Landfill leaks are significant source points of emissions of H2S; the average concentration of H2S in biogas from the landfill leaks is around 1700 ppmv. The fresh composting site was also an important contributor of H2S to the total emission volume; its concentration varied between 3.2 and 1.7 ppmv and a decrease with time was observed. The mature composting site showed a reduction of H2S concentration (<0.1 ppmv). Leachate pond showed a low concentration of H2S (in order of ppbv). Regarding NH3, composting sites and landfill leaks are notable source points of emissions (composting sites varied around 30–600 ppmv; biogas from landfill leaks varied from 160 to 640 ppmv). Regarding VOCs, the main compounds were: limonene, p-cymene, pinene, cyclohexane, reaching concentrations around 0.2–4.3 ppmv. H2S/NH3, limonene/p-cymene, limonene/cyclohexane ratios can be useful for analysing and identifying the emission sources.

Preferential oxidation of CO in excess of H2 on Pt/CeO2–Nb2O5 catalysts

A series of CeO2–Nb2O5 mixed oxides with different Nb content, as well as the pure oxides, have been synthesized by co-precipitation with excess urea. These materials have been used as supports for platinum catalysts, with [Pt(NH3)4](NO3)2 as precursor. Both supports and catalysts have been characterized by several techniques: N2 physisorption at 77 K, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, UV–vis spectroscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, temperature-programmed reduction and temperature-programmed desorption (CO and H2), and their catalytic behaviour has been determined in the PROX reaction, both with an ideal gas mixture (CO, O2 and H2) and in simulated reformate gas containing CO2 and H2O. Raman spectroscopy analysis has shown the likely substitution of some Ce4+ cations by Nb5+ to some extent in supports with low niobium contents. Moreover, the presence of Nb in the supports hinders their ability to adsorb CO and to oxidize it to CO2. However, an improvement of the catalytic activity for CO oxidation is obtained by adding Nb to the support, although the Pt/Nb2O5 catalyst shows very low activity. The best results are found with the Pt/0.7CeO2–0.3Nb2O5 catalyst, which shows a high CO conversion (85%) and a high yield (around 0.6) after a reduction treatment at 523 K. The effect of the presence of CO2 and H2O in the feed has also been determined.

Optimizing the performance of catalytic traps for hydrocarbon abatement during the cold-start of a gasoline engine

A key target to reduce current hydrocarbon emissions from vehicular exhaust is to improve their abatement under cold-start conditions. Herein, we demonstrate the potential of factorial analysis to design a highly efficient catalytic trap. The impact of the synthesis conditions on the preparation of copper-loaded ZSM-5 is clearly revealed by XRD, N2 sorption, FTIR, NH3-TPD, SEM and TEM. A high concentration of copper nitrate precursor in the synthesis improves the removal of hydrocarbons, providing both strong adsorption sites for hydrocarbon retention at low temperature and copper oxide nanoparticles for full hydrocarbon catalytic combustion at high temperature. The use of copper acetate precursor leads to a more homogeneous dispersion of copper oxide nanoparticles also providing enough catalytic sites for the total oxidation of hydrocarbons released from the adsorption sites, although lower copper loadings are achieved. Thus, synthesis conditions leading to high copper loadings jointly with highly dispersed copper oxide nanoparticles would result in an exceptional catalytic trap able to reach superior hydrocarbon abatement under highly demanding operational conditions.

Sistema sensor em fibra ótica para deteção de gás

O presente trabalho descreve duas técnicas de deteção de gás baseadas em fibra ótica e apresenta dois sistemas sensores testados em ambiente laboratorial, usando técnicas de processamento de sinal usualmente associadas à espetroscopia de absorção. O estudo inicial do estado da arte dos sensores baseados em fibra ótica para a deteção de gases apresenta soluções com elevada seletividade, sensibilidade e resolução que permitem tempos de resposta curtos e esquemas de multiplexagem versáteis. A técnica de espetroscopia de absorção direta (DAS) permite a deteção de gases de forma simples e com alguma eficácia, mas com uma baixa relação-sinal-ruido. A espetroscopia por modulação de comprimento de onda (WMS) é uma técnica muito eficaz e de elevada sensibilidade para a deteção de gases, dado que a deteção é deslocada para frequências afastadas do ruído base, melhorando significativamente a relação-sinal-ruído. Estas técnicas foram escolhidas para a implementação de dois sistemas optoeletrónicos, totalmente controlados pelas respetivas aplicações em LabVIEW para a deteção e monitorização de amónia (NH3), dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4). O trabalho é finalizado com a caraterização laboratorial dos sistemas e avaliação do desempenho, permitindo a otimização dos sistemas e técnicas implementados. De referir que o trabalho realizado nas instalações da Unidade de Optoeletrónica e Sistemas Eletrónicos (UOSE) do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores (INESC), Tecnologia e Ciência (TEC), laboratório associado coordenado pelo INESC Porto, permitiu, excelentes condições de trabalho, essenciais para implementar de forma prática os diversos conceitos estudados, bem como testar e caraterizar todos os sistemas desenvolvidos em ambiente laboratorial. O trabalho desenvolvido enquadra-se no âmbito do projeto europeu ECOAL-MGT (Gestão ecológica de pilhas de resíduos de carvão), que será implementado para monitorização remota de parâmetros fundamentais de uma escombreira de carvão em auto-combustão em S.ºPedro da Cova, Portugal.

High resolution geochemical analyses of ODP Leg 119 samples

Higher resolution pore-water samples were recovered at intervals of 0.3 to 3 m from selected cores during Leg 119 in order to identify zones where active geochemical reactions were occurring. In addition to shipboard measurements, solid- and dissolved-phase samples were analyzed at my shore-based laboratory. Solid-phase samples were analyzed for redox conditions, carbon, total metals, and leachable metals. Pore-water samples were analyzed for ammonia, silica, sulfate, and major cations. Data are presented in tables for 400 samples from Site 739 in Prydz Bay, East Antarctica, and Sites 736, 737, 738, 744, 745, and 746 at the Kerguelen Ridge, South Indian Ocean.

Chemical observations in the Red Sea and the inner Gulf of Aden during the International Indian Ocean Expedition 1964/65

The Red Sea has a special place among the adjacent seas of the world. High evaporation, exclusion of its deep water from contact with the Indian Ocean proper and complete absence of continental drainage may result special conditions of the chemistry of the Red Sea. This paper aims to describe and explain the peculiarity of the hydrochemical situation. The influence of the topography, of the inflow and outflow through the straights of Bab el Mandeb, of the evaporation, of the stability of the water layers, and of the circulation will be studied. An attempt is made to estimate the apparent oxygen ultilisation in order to obtain an indication of the biological activity. A further attempt is made toward the quantitative estimation of the circulation of the nutrients and also to obtain some information about transport, dissolution, and precipitation of calcium carbonate. The basis of these investigations are mainly observations of R. V. "Meteor" during the International Indian Ocean Expedition 1964/65. The determination of dissolved oxygen, dissolved inorganic phosphate, nitrate, nitrite, ammonia, pH, alkalinity, silicate as well as salinity and temperature forms the necessary basis for such an investigation of the chemical conditions. In the first chapter the methods and some modifications for the determination of the chemical properties as applied during the I.I.O.E. cruise of R. V. "Meteor" are described. The new methods, as worked out and tested under sea going conditions during several years by the author, are described in more detail. These are the methods for nitrate, silicate, the automatic determination of dissolved inorganic phosphate and silicate, the automated determination of total phosphorus, the in situ recording of the oxygen tension, and the modification for the determination of ammonia, calcium, and dissolved oxygen. With these revised methods more than 18,000 determinations have been carried out during the Indian Ocean cruise. The complete working up of the chemical data of the Indian Ocean Expedition of R. V. "Meteor" is devided into four sections: Contributions 1) to the Chemistry of the Red Sea and the Inner Gulf of Aden, 2) to the Gulf of Aden and the Somali Coast Region, 3) to the Western Indian Coast Region, and 4) to the Persian Gulf and the Straits of Oman. This paper presents the first contribution. The special hydrographical conditions are discussed. It can be shown, that the increase of salinity in the surface waters from the south to the north of the Red Sea is only to about 30 % due to evaporation. The remaining increase is presumed to be due to the admixture of deep water to the surface layers. A special rate for the consumption of oxygen (0.114 ml/ l/a) is derived for the deep water of the Red Sea at 1500 m. Based upon the distribution of the dissolved oxygen along the axii of the Red Sea, a chematic model for the longitudinal circulation of the Red Sea is constructed. This model should be considered as a first approximation and may explain the special distribution of phosphate, nitrate, and silicate. Based upon the evaluation of the residence time of the deep water a dissolution rate for silicate is estimated as 1 mygat/a. It seems possible to calculate residence times of water masses outside the Red Sea from the silicate content. The increase of silicate and the consumption of oxygen lead to residence times of the water below the thermocine of 30 to 48 years. The distribution of oxygen in the Straits of Bab el Mandeb is described and discussed. The rate of consumption of the oxygen in the outflowing Red Sea water is estimated to 8.5 ml/ l/a. This rather high rate is explained with reference to the special conditions in the outflowing water. The Red Sea water is characterized initially by a relative high content of oxygen and a low content of nutrients. The increase in nutrients and the decrease in the oxygen content is a secondary process of the Red Sea water on its way to the Arabian Sea. Based upon the vertical distribution of the dissolved inorganic phosphate vertical exchange coefficients of 1 - 4 g/cm/sec and vertical current speeds of 10**-5 to 10**-4 cm/sec are calculated for some stations in the Red Sea. The distribution of phosphate, silicate, nitrate, nitrite and ammonia for the Red Sea and the Straits of Bab el Mandeb are discussed. The special circulation is evaluated and the balance of the nutrients is estimated by means of the brutto transport. The nutrient deficit is assumed to be balanced by sporadic inflow of intermediate water from the Gulf of Aden. An example for such an inflow has been observed and is demonstrated. The silicate-salinity relationships are a suitable way for characterizing water masses in the Red Sea. Equations for the calculation of the different components from the carbonate system, the ion activities, and the calcium carbonate saturation are evaluated. The influence of temperature and pressure is taken into account. The carbonate saturation is calculated from the determined concentrations of calcium, alkalinity, and the hydrogen ion activity. Saturation values of 320 % are found for the surface layer and of 100% ± 1 for the deep water. The extraordinary equilibrium conditions may explain the constant Ca/Cl ratio and also the sedimentation of undissolved carbonate skelecons even in greater depths. A main sedimentation rate of 2 * 10**-3cm/year is evaluated from a total sedimentation of 10 * 106 to/a of calcium carbonate in the Red Sea. The appendix contains those data, which are not published in the data volume of the I.I.O.E. expedition of R. V. "Meteor".