Geochemistry and stable isotope composition of fresh alkaline porphyry copper tailings: Implications on sources and mobility of elements during transport and early stages of deposition

Prevention of acid mine drainage (AMD) in sulfide-containing tailings requires the identification of the geochemical processes and element pathways in the early stages of tailing deposition. However, analyses of recently deposited tailings in active tailings impoundments are scarce because mineralogical changes occur near the detection limits of many assays. This study shows that a detailed geochemical study which includes stable isotopes of water (delta H-2, delta O-18), dissolved sulfates (delta S-34, delta O-18) and hydrochernical parameter (pH, Eh, DOC, major and trace elements) from tailings samples taken at different depths in rainy and dry seasons allows the understanding of weathering (oxidation, dissolution, sorption, and desorption), water and element pathways, and mixing processes in active tailings impoundments. Fresh alkaline tailings (pH 9.2-10.2) from the Cu-Mo porphyry deposit in El Teniente, Chile had low carbonate (0.8-1.1 Wt-% CaCO3 equivalent) and sulfide concentrations (0.8-1.3 wt.%, mainly as pyrite). In the alkaline tailings water, Mo and Cu (up to 3.9 mg/L Mo and 0.016 mg/L Cu) were mobile as MoO42- and Cu (OH)(2)(0). During the flotation, tailings water reached equilibrium with gypsum (up to 738 mg/L Ca and 1765 mg/ L SO4). The delta S-34 VS. delta O-18 covariations of dissolved sulfate (2.3 to 4.5% delta S-34 and 4.1 to 6.0 % delta O-18) revealed the sulfate sources: the dissolution of primary sulfates (12.0 to 13.2%. delta S-34, 7.4 to 10.9%.delta O-18) and oxidation of primary sulfides (-6.7 to 1.7%. delta S-34). Sedimented tailings in the tailings impoundment can be divided into three layers with different water sources, element pathways, and geochemical processes. The deeper sediments (> 1 m depth) were infiltrated by catchment water, which partly replaced the original tailings water, especially during the winter season. This may have resulted in the change from alkaline to near-neutral pH and towards lower concentrations of most dissolved elements. The neutral pH and high DOC (up to 99.4 mg/L C) of the catchment water mobilized Cu (up to 0.25 mg/L) due to formation of organic Cu complexes; and Zn (up to 130 mg/L) due to dissolution of Zn oxides and desorption). At I m depth, tailings pore water obtained during the winter season was chemically and isotopically similar to fresh tailings water (pH 9.8-10.6, 26.7-35.5 mg/L Cl, 2.3-6.0 mg/L Mo). During the summer, a vadose zone evolved locally and temporarily up to 1.2 m depth. resulting in a higher concentration of dissolved solids in the pore water due to evaporation. During periodical new deposition of fresh tailings, the geochemistry of the surface layer was geochemically similar to fresh tailings. In periods without deposition, sulfide oxidation was suggested by decreasing pH (7.7-9.5), enrichment of MoO42- and SO42-, and changes in the isotopic composition of dissolved sulfates. Further enrichment for Na, K, Cl, SO4, Mg, Cu, and Mo (up to 23.8 mg/L Mo) resulted from capillary transport towards the surface followed by evaporation and the precipitation of highly soluble efflorescent salts (e.g., mirabilite, syngenite) at the tailing surface during summer. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Estudo de caso: o uso da língua portuguesa por jovens provindos de outros países no domínio privado, público e educativo

A afluência de imigrantes a Portugal, nas últimas três décadas transformou radicalmente todo o tecido social português, caracterizando-se hoje pela sua heterogeneidade. Até ao início da década de 90 do século XX, os fluxos migratórios provinham essencialmente dos Países de Língua Oficial Portuguesa, com maior incidência de Cabo Verde, Brasil e Angola. É nessa década que se registam movimentos bastante significativos de imigrantes provenientes da Europa Central e Oriental, principalmente da Ucrânia, Rússia, Roménia e Moldávia, assim como da Ásia, destacando-se os naturais da China, Índia, Paquistão e das antigas repúblicas soviéticas. De acordo com a análise apresentada pelo Instituto Nacional de Estatística em Dezembro de 2006, residiam de forma legal em Portugal 329 898 cidadãos de nacionalidade estrangeira, sendo as maiores comunidades de Cabo Verde (57 349), Brasil (41 728) e Angola (28 854). A sociedade portuguesa do século XXI, distancia-se cada vez mais do conceito de monolinguismo, tal como se evidencia no Projecto Gulbenkian “Diversidade Linguística na Escola Portuguesa”, que, segundo o estudo feito, onze por cento dos alunos residentes na área da Grande Lisboa nasceram fora de Portugal e têm como línguas maternas cinquenta e oito idiomas. É urgente uma intervenção diferente no que corresponde a esta nova realidade linguística em Portugal e sobretudo no que concerne à integração do “outro”, reconhecendo e respeitando as várias línguas maternas e culturas, como também a sua preservação a fim de possibilitar o desenvolvimento íntegro e harmonioso da identidade. A heterogeneidade da actual sociedade portuguesa impõe um olhar atento para com esta nova realidade no país, sobretudo em muitas das escolas onde a par do uso da língua portuguesa outras línguas são também usadas como forma de comunicação entre os mesmos pares, situação esta perfeitamente desajustada da realidade escolar madeirense Estudo de caso: O uso da Língua Portuguesa por jovens oriundos de outros países nos domínios privado, público e educativo. 10 de inícios da década de 90 do século XX, à excepção dos alunos provenientes da Venezuela, os denominados luso-descendentes. A escola mudara, tudo se alterara, havia que tentar perceber o que estava a ocorrer, um novo Mundo “invadira” as turmas, prontas a aprender, a saber, a descobrir. Era preciso preencher o silêncio expectante. Aprender uma nova língua, a portuguesa, decorrente da obrigatoriedade implícita de tratar-se da língua oficial, obrigava a repensar o ensino, a continuamente desvendar novos caminhos possibilitadores de encontro entre a língua materna e a segunda, de reencontro com a identidade linguística e cultural que não se quer perdidas, só tornado possível na diferença. A par de uma escola que se apresentava de forma diferente, cuja intervenção teria de ser oposta à de então, uma vez que a aprendizagem do português era feita como língua segunda (L2), muitas foram e são as inquietações, um turbilhão de interrogações decorriam deste contacto constante de uma língua que se diz minha, fonte de partilha com outros jovens. O uso da língua portuguesa confinar-se-á unicamente à escola com os professores e colegas ou despoletará curiosidades, vontades, interesses, motivados por objectivos confinados ao percurso e à história humana? Muitas são as interrogações que ocorrem, muitos são também os momentos de sabedoria mútua de línguas e países a desvendar num contínuo ininterrupto e é essa constante procura que determina a busca de respostas. Entre muitas interrogações uma afigurava-se de forma latente, quiçá fonte de resposta para outras interrogações inerentes à língua portuguesa como língua segunda. A sua utilização por parte dos alunos de outras nacionalidades nos domínios privado, público e educativo engloba domínios diversos capazes de informar acerca do uso dessa mesma língua. Importa no entanto reforçar que estes alunos constituem um grupo heterogéneo sob diversos pontos de vista: etário, linguístico e cultural. Do ponto de vista linguístico a população que tem o português como língua segunda abrange alunos falantes de diferentes línguas maternas, umas mais próximas, outras mais afastadas do português, propiciando diferentes graus de transferência de conhecimentos linguísticos e de experiências comunicativas, como também em diferentes estádios de aquisição e que fora da escola o usam em maior ou menor número de contextos e com um grau de frequência desigual. Estudo de caso: O uso da Língua Portuguesa por jovens oriundos de outros países nos domínios privado, público e educativo. 11 Dispõem também de diferentes capacidades individuais para discriminar, segmentar e produzir sequências linguísticas. Já do ponto de vista cultural apresentam diferentes hábitos de aprendizagem, bem como diferentes representações e expectativas face à escola. Todos estes factores determinarão ritmos de progressão distintos no que respeita à aprendizagem do português como língua segunda. As oportunidades de aprendizagem e de uso que cada indivíduo tem ao longo da vida, determinantes no processo de aquisição, desenvolvimento e aprendizagem de uma língua, variam bastante de indivíduo para indivíduo. Os alunos podem viver num mesmo contexto no entanto razões variadíssimas determinarão diferentes oportunidades de aprendizagem e de uso. Viver-se num contexto de imersão não é suficiente para que todos tenham o mesmo grau de exposição a material linguístico rico e variado da L2. Essas oportunidades também se relacionam com a distância linguística entre língua primeira (L1) e a língua segunda, quanto mais afastadas são as duas línguas mais os falantes da L2 se refugiam na sua língua materna, assim como também se associam aos hábitos culturais da comunidade e da família.

Estudo de caso : o uso da língua portuguesa por jovens provindos de outros países no domínio privado, público e educativo

A afluência de imigrantes a Portugal, nas últimas três décadas transformou radicalmente todo o tecido social português, caracterizando-se hoje pela sua heterogeneidade. Até ao início da década de 90 do século XX, os fluxos migratórios provinham essencialmente dos Países de Língua Oficial Portuguesa, com maior incidência de Cabo Verde, Brasil e Angola. É nessa década que se registam movimentos bastante significativos de imigrantes provenientes da Europa Central e Oriental, principalmente da Ucrânia, Rússia, Roménia e Moldávia, assim como da Ásia, destacando-se os naturais da China, Índia, Paquistão e das antigas repúblicas soviéticas. De acordo com a análise apresentada pelo Instituto Nacional de Estatística em Dezembro de 2006, residiam de forma legal em Portugal 329 898 cidadãos de nacionalidade estrangeira, sendo as maiores comunidades de Cabo Verde (57 349), Brasil (41 728) e Angola (28 854). A sociedade portuguesa do século XXI, distancia-se cada vez mais do conceito de monolinguismo, tal como se evidencia no Projecto Gulbenkian “Diversidade Linguística na Escola Portuguesa”, que, segundo o estudo feito, onze por cento dos alunos residentes na área da Grande Lisboa nasceram fora de Portugal e têm como línguas maternas cinquenta e oito idiomas. É urgente uma intervenção diferente no que corresponde a esta nova realidade linguística em Portugal e sobretudo no que concerne à integração do “outro”, reconhecendo e respeitando as várias línguas maternas e culturas, como também a sua preservação a fim de possibilitar o desenvolvimento íntegro e harmonioso da identidade. A heterogeneidade da actual sociedade portuguesa impõe um olhar atento para com esta nova realidade no país, sobretudo em muitas das escolas onde a par do uso da língua portuguesa outras línguas são também usadas como forma de comunicação entre os mesmos pares, situação esta perfeitamente desajustada da realidade escolar madeirense Estudo de caso: O uso da Língua Portuguesa por jovens oriundos de outros países nos domínios privado, público e educativo. 10 de inícios da década de 90 do século XX, à excepção dos alunos provenientes da Venezuela, os denominados luso-descendentes. A escola mudara, tudo se alterara, havia que tentar perceber o que estava a ocorrer, um novo Mundo “invadira” as turmas, prontas a aprender, a saber, a descobrir. Era preciso preencher o silêncio expectante. Aprender uma nova língua, a portuguesa, decorrente da obrigatoriedade implícita de tratar-se da língua oficial, obrigava a repensar o ensino, a continuamente desvendar novos caminhos possibilitadores de encontro entre a língua materna e a segunda, de reencontro com a identidade linguística e cultural que não se quer perdidas, só tornado possível na diferença. A par de uma escola que se apresentava de forma diferente, cuja intervenção teria de ser oposta à de então, uma vez que a aprendizagem do português era feita como língua segunda (L2), muitas foram e são as inquietações, um turbilhão de interrogações decorriam deste contacto constante de uma língua que se diz minha, fonte de partilha com outros jovens. O uso da língua portuguesa confinar-se-á unicamente à escola com os professores e colegas ou despoletará curiosidades, vontades, interesses, motivados por objectivos confinados ao percurso e à história humana? Muitas são as interrogações que ocorrem, muitos são também os momentos de sabedoria mútua de línguas e países a desvendar num contínuo ininterrupto e é essa constante procura que determina a busca de respostas. Entre muitas interrogações uma afigurava-se de forma latente, quiçá fonte de resposta para outras interrogações inerentes à língua portuguesa como língua segunda. A sua utilização por parte dos alunos de outras nacionalidades nos domínios privado, público e educativo engloba domínios diversos capazes de informar acerca do uso dessa mesma língua. Importa no entanto reforçar que estes alunos constituem um grupo heterogéneo sob diversos pontos de vista: etário, linguístico e cultural. Do ponto de vista linguístico a população que tem o português como língua segunda abrange alunos falantes de diferentes línguas maternas, umas mais próximas, outras mais afastadas do português, propiciando diferentes graus de transferência de conhecimentos linguísticos e de experiências comunicativas, como também em diferentes estádios de aquisição e que fora da escola o usam em maior ou menor número de contextos e com um grau de frequência desigual. Estudo de caso: O uso da Língua Portuguesa por jovens oriundos de outros países nos domínios privado, público e educativo. 11 Dispõem também de diferentes capacidades individuais para discriminar, segmentar e produzir sequências linguísticas. Já do ponto de vista cultural apresentam diferentes hábitos de aprendizagem, bem como diferentes representações e expectativas face à escola. Todos estes factores determinarão ritmos de progressão distintos no que respeita à aprendizagem do português como língua segunda. As oportunidades de aprendizagem e de uso que cada indivíduo tem ao longo da vida, determinantes no processo de aquisição, desenvolvimento e aprendizagem de uma língua, variam bastante de indivíduo para indivíduo. Os alunos podem viver num mesmo contexto no entanto razões variadíssimas determinarão diferentes oportunidades de aprendizagem e de uso. Viver-se num contexto de imersão não é suficiente para que todos tenham o mesmo grau de exposição a material linguístico rico e variado da L2. Essas oportunidades também se relacionam com a distância linguística entre língua primeira (L1) e a língua segunda, quanto mais afastadas são as duas línguas mais os falantes da L2 se refugiam na sua língua materna, assim como também se associam aos hábitos culturais da comunidade e da família.

Calycomyza hyptidis Spencer (Diptera,Agromyzidae): descriptions, redescriptions and first record in Ocimum basilicum (Lamiaceae) in Brazil

Calycomyza hyptidis Spencer (Diptera, Agromyzidae): descriptions, redescriptions and first record in Ocimum basilicum (Lamiaceae) in Brazil. All phases of the leafminer Calycomyza hyptidis Spencer are for the first time described, including the larva, puparium and adult female. Illustrations are presented for male and female terminalia, mine, larva and pupa. The species is first recorded in leaves of Ocimum basilicum L. (Lamiaceae) in Brazil.

Comparative study of algal communities in acid and alkaline waters from Tinto, Odiel and Piedras river basins (SW Spain)

The distribution patterns of benthic algal assemblages in the Tinto, Odiel and Piedras rivers were analyzed during the winter of 2005 in 18 sampling stations. The main objective was to assess and compare the algal communities and parameters affecting them both in the zones affected by acid mine drainage (AMD) and in naturally alkaline waters. A total of 108 benthic diatom taxa and 31 non-diatom taxa were identi ed. Results showed large differences between algal communities in the two environments: Pinnularia acoricola, P. subcapitata and Eunotia exigua were the most frequent diatom taxa in regions affected by acid mine drainage, along with algae like Klebsormidium and Euglena mutabilis were the most relevant non-diatom taxa. In alkaline waters the dominant diatom taxa were Planothidium frequentissimum, Gomphonema angustum, Fragilaria capucina, and some species of Navicula (N. viridula, N. veneta or N. radiosa), accompanied by Oscillatoria and Anabaena as well as by streptophytes of the group of zygnemataceae and desmidiaceae

A morphological reappraisal of the immature stages and life history of Elachista synethes Meyrick (Lepidoptera, Elachistidae), an Australian leaf miner alien to Chile

ABSTRACT Elachista synethes was recently recognized as an alien species in northern Chile, where its larvae mine the rescue grass Bromus catharticus (Poaceae). In order to provide the necessary information to allow field detection of E. synethes during early ontogeny, we conducted a morphological reappraisal of the immature stages of this leaf-miner moth, based on light and scanning electron microscopy, including the first descriptions of the egg and the first-instar larva. This is the first report of the existence of an apodal early larva for a species of Elachista Treitschke. The legs and prolegs are absent in the first two instars, but are well developed in the last two. Additional observations on the life history are also provided, including a description of the mine.

Control de la derivació de l'aigua de reg de Masjoan

RESUM Masjoan és una masia del segle XII on resideix la família Masferrer des del 1710. Actualment a Masjoan l’activitat principal és el cultiu i venta de plantes ornamentals, i l’explotació forestal per obtenir fusta. Pel que fa a l’aigua, tant per a la realització de l’activitat professional com per al subministrament de la casa, aquesta prové de mines d’aigua natural situades en la finca. L’objectiu d’aquest TFC ha estat dissenyar un sistema autònom per automatitzar el procés de derivació de l’aigua procedent d’una mina, i d’aquesta manera aprofitar millor els recursos naturals dels que és disposa. El desenvolupament d’aquest sistema, comprèn la selecció i configuració de sensors i actuadors, el disseny del circuit amb la realització de la placa, el disseny del sistema d’alimentació autònom, el software que controla el sistema, i dimensionar la resta d’elements de la instal•lació. Tot el sistema està controlat per un microcontrolador PIC16F876 i alimentat per un mòdul solar de 4W. En el disseny s’ha procurat, sobredimencionar les diferents etapes per possibles ampliacions o modificacions del sistema i que el circuit procures optimitzar el consum d’energia. Com a conclusions cal dir que s’han assolit els objectius proposats amb èxit. S’ha aconseguit un disseny funcional i estable que actualment es troba en funcionament.

La correspondance de F.-B. De Felice : une source pour l'étude des transferts culturels dans l'Europe des Lumières

Fortunato Bartolomeo De Felice (1723-1789) fut le maître d'oeuvre de l'Encyclopédie d'Yverdon (1770-1780), une refonte complète et originale de l'Encyclopédie de Diderot et d'Alembert. Inséré dans un vaste réseau scientifique et commercial, De Felice était en relation épistolaire avec de nombreux savants et libraires de l'Europe des Lumières. Restée presque entièrement inédite jusqu'à sa récente publication sous forme électronique, la correspondance de De Felice constitue une véritable mine d'informations : ces lettres apportent un éclairage précieux sur l'encyclopédisme, le marché du livre et la circulation des savoirs à la fin de l'Ancien Régime. La présente étude se propose de montrer en quoi cette riche correspondance documente de manière renouvelée la question des transferts culturels au XVIIIe siècle : à la lumière de cette source exceptionnelle, De Felice apparaît en effet comme un intermédiaire culturel de premier plan.

Division of Soil Conservation Soil and Water Quality Review, 2009

Special Points of Interest: • The Division of Soil Conservation celebrated its 70th anniversary July 1, 2009. The Iowa Soil Conservation: Laws were enacted in 1939 creating the state soil conservation agency and governing committee and providing for the creation of Iowa’s 100 soil and water conservation districts. • The Mines & Minerals Bureau, through the federal Abandoned Mine Land (AML) Program, worked with various watershed groups to again secure an additional $1 million dollars in funding for the construction on projects in Marion, Mahaska and Monroe Counties. • Iowa hosted the Mississippi River/Gulf of Mexico Hypoxia Task Force tour and meeting in September 2009.

Tannery and coal mining waste disposal on soil

Tannery residues and coal mine waste are heavily polluting sources in Brazil, mainly in the Southern States of Rio Grande do Sul and Santa Catarina. In order to study the effects of residues of chrome leather tanning (sludge and leather shavings) and coal waste on soybean and maize crops, a field experiment is in progress since 1996, at the Federal University of Rio Grande do Sul Experimental Station, county of Eldorado do Sul, Brazil. The residues were applied twice (growing seasons 1996/97 and 1999/00). The amounts of tannery residues were applied according to their neutralizing value, at rates of up to 86.8 t ha-1, supplying from 671 to 1.342 kg ha-1 Cr(III); coal waste was applied at a total rate of 164 t ha-1. Crop yield and dry matter production were evaluated, as well as the nutrients (N, P, K, Ca, Mg, Cu and Zn) and Cr contents. Crop yields with tannery sludge application were similar to those obtained with N and lime supplied with mineral amendments. Plant Cr absorption did not increase significantly with the residue application. Tannery sludge can be used also to neutralize the high acidity developed in the soil by coal mine waste.

Cheminformatic studies of molecular properties and their influence on bioactivity in the context of drug discovery

Molecular shape has long been known to be an important property for the process of molecular recognition. Previous studies postulated the existence of a drug-like shape space that could be used to artificially bias the composition of screening libraries, with the aim to increase the chance of success in Hit Identification. In this work, it was analysed to which extend this assumption holds true. Normalized Principal Moments of Inertia Ratios (NPRs) have been used to describe the molecular shape of small molecules. It was investigated, whether active molecules of diverse targets are located in preferred subspaces of the NPR shape space. Results illustrated a significantly stronger clustering than could be expected by chance, with parts of the space unlikely to be occupied by active compounds. Furthermore, a strong enrichment of elongated, rather flat shapes could be observed, while globular compounds were highly underrepresented. This was confirmed for a wide range of small molecule datasets from different origins. Active compounds exhibited a high overlap in their shape distributions across different targets, making a purely shape­ based discrimination very difficult. An additional perspective was provided by comparing the shapes of protein binding pockets with those of their respective ligands. Although more globular than their ligands, it was observed that binding sites shapes exhibited a similarly skewed distribution in shape space: spherical shapes were highly underrepresented. This was different for unoccupied binding pockets of smaller size. These were on the contrary identified to possess a more globular shape. The relation between shape complementarity and exhibited bioactivity was analysed; a moderate correlation between bioactivity and parameters including pocket coverage, distance in shape space, and others could be identified, which reflects the importance of shape complementarity. However, this also suggests that other aspects are of relevance for molecular recognition. A subsequent analysis assessed if and how shape and volume information retrieved from pocket or respective reference ligands could be used as a pre-filter in a virtual screening approach. ln Lead Optimization compounds need to get optimized with respect to a variety of pararneters. Here, the availability of past success stories is very valuable, as they can guide medicinal chemists during their analogue synthesis plans. However, although of tremendous interest for the public domain, so far only large corporations had the ability to mine historical knowledge in their proprietary databases. With the aim to provide such information, the SwissBioisostere database was developed and released during this thesis. This database contains information on 21,293,355 performed substructural exchanges, corresponding to 5,586,462 unique replacements that have been measured in 35,039 assays against 1,948 molecular targets representing 30 target classes, and on their impact on bioactivity . A user-friendly interface was developed that provides facile access to these data and is accessible at http//www.swissbioisostere.ch. The ChEMBL database was used as primary data source of bioactivity information. Matched molecular pairs have been identified in the extracted and cleaned data. Success-based scores were developed and integrated into the database to allow re-ranking of proposed replacements by their past outcomes. It was analysed to which degree these scores correlate with chemical similarity of the underlying fragments. An unexpectedly weak relationship was detected and further investigated. Use cases of this database were envisioned, and functionalities implemented accordingly: replacement outcomes are aggregatable at the assay level, and it was shawn that an aggregation at the target or target class level could also be performed, but should be accompanied by a careful case-by-case assessment. It was furthermore observed that replacement success depends on the activity of the starting compound A within a matched molecular pair A-B. With increasing potency the probability to lose bioactivity through any substructural exchange was significantly higher than in low affine binders. A potential existence of a publication bias could be refuted. Furthermore, often performed medicinal chemistry strategies for structure-activity-relationship exploration were analysed using the acquired data. Finally, data originating from pharmaceutical companies were compared with those reported in the literature. It could be seen that industrial medicinal chemistry can access replacement information not available in the public domain. In contrast, a large amount of often-performed replacements within companies could also be identified in literature data. Preferences for particular replacements differed between these two sources. The value of combining different endpoints in an evaluation of molecular replacements was investigated. The performed studies highlighted furthermore that there seem to exist no universal substructural replacement that always retains bioactivity irrespective of the biological environment. A generalization of bioisosteric replacements seems therefore not possible. - La forme tridimensionnelle des molécules a depuis longtemps été reconnue comme une propriété importante pour le processus de reconnaissance moléculaire. Des études antérieures ont postulé que les médicaments occupent préférentiellement un sous-ensemble de l'espace des formes des molécules. Ce sous-ensemble pourrait être utilisé pour biaiser la composition de chimiothèques à cribler, dans le but d'augmenter les chances d'identifier des Hits. L'analyse et la validation de cette assertion fait l'objet de cette première partie. Les Ratios de Moments Principaux d'Inertie Normalisés (RPN) ont été utilisés pour décrire la forme tridimensionnelle de petites molécules de type médicament. Il a été étudié si les molécules actives sur des cibles différentes se co-localisaient dans des sous-espaces privilégiés de l'espace des formes. Les résultats montrent des regroupements de molécules incompatibles avec une répartition aléatoire, avec certaines parties de l'espace peu susceptibles d'être occupées par des composés actifs. Par ailleurs, un fort enrichissement en formes allongées et plutôt plates a pu être observé, tandis que les composés globulaires étaient fortement sous-représentés. Cela a été confirmé pour un large ensemble de compilations de molécules d'origines différentes. Les distributions de forme des molécules actives sur des cibles différentes se recoupent largement, rendant une discrimination fondée uniquement sur la forme très difficile. Une perspective supplémentaire a été ajoutée par la comparaison des formes des ligands avec celles de leurs sites de liaison (poches) dans leurs protéines respectives. Bien que plus globulaires que leurs ligands, il a été observé que les formes des poches présentent une distribution dans l'espace des formes avec le même type d'asymétrie que celle observée pour les ligands: les formes sphériques sont fortement sous­ représentées. Un résultat différent a été obtenu pour les poches de plus petite taille et cristallisées sans ligand: elles possédaient une forme plus globulaire. La relation entre complémentarité de forme et bioactivité a été également analysée; une corrélation modérée entre bioactivité et des paramètres tels que remplissage de poche, distance dans l'espace des formes, ainsi que d'autres, a pu être identifiée. Ceci reflète l'importance de la complémentarité des formes, mais aussi l'implication d'autres facteurs. Une analyse ultérieure a évalué si et comment la forme et le volume d'une poche ou de ses ligands de référence pouvaient être utilisés comme un pré-filtre dans une approche de criblage virtuel. Durant l'optimisation d'un Lead, de nombreux paramètres doivent être optimisés simultanément. Dans ce contexte, la disponibilité d'exemples d'optimisations réussies est précieuse, car ils peuvent orienter les chimistes médicinaux dans leurs plans de synthèse par analogie. Cependant, bien que d'un extrême intérêt pour les chercheurs dans le domaine public, seules les grandes sociétés pharmaceutiques avaient jusqu'à présent la capacité d'exploiter de telles connaissances au sein de leurs bases de données internes. Dans le but de remédier à cette limitation, la base de données SwissBioisostere a été élaborée et publiée dans le domaine public au cours de cette thèse. Cette base de données contient des informations sur 21 293 355 échanges sous-structuraux observés, correspondant à 5 586 462 remplacements uniques mesurés dans 35 039 tests contre 1948 cibles représentant 30 familles, ainsi que sur leur impact sur la bioactivité. Une interface a été développée pour permettre un accès facile à ces données, accessible à http:/ /www.swissbioisostere.ch. La base de données ChEMBL a été utilisée comme source de données de bioactivité. Une version modifiée de l'algorithme de Hussain et Rea a été implémentée pour identifier les Matched Molecular Pairs (MMP) dans les données préparées au préalable. Des scores de succès ont été développés et intégrés dans la base de données pour permettre un reclassement des remplacements proposés selon leurs résultats précédemment observés. La corrélation entre ces scores et la similarité chimique des fragments correspondants a été étudiée. Une corrélation plus faible qu'attendue a été détectée et analysée. Différents cas d'utilisation de cette base de données ont été envisagés, et les fonctionnalités correspondantes implémentées: l'agrégation des résultats de remplacement est effectuée au niveau de chaque test, et il a été montré qu'elle pourrait également être effectuée au niveau de la cible ou de la classe de cible, sous réserve d'une analyse au cas par cas. Il a en outre été constaté que le succès d'un remplacement dépend de l'activité du composé A au sein d'une paire A-B. Il a été montré que la probabilité de perdre la bioactivité à la suite d'un remplacement moléculaire quelconque est plus importante au sein des molécules les plus actives que chez les molécules de plus faible activité. L'existence potentielle d'un biais lié au processus de publication par articles a pu être réfutée. En outre, les stratégies fréquentes de chimie médicinale pour l'exploration des relations structure-activité ont été analysées à l'aide des données acquises. Enfin, les données provenant des compagnies pharmaceutiques ont été comparées à celles reportées dans la littérature. Il a pu être constaté que les chimistes médicinaux dans l'industrie peuvent accéder à des remplacements qui ne sont pas disponibles dans le domaine public. Par contre, un grand nombre de remplacements fréquemment observés dans les données de l'industrie ont également pu être identifiés dans les données de la littérature. Les préférences pour certains remplacements particuliers diffèrent entre ces deux sources. L'intérêt d'évaluer les remplacements moléculaires simultanément selon plusieurs paramètres (bioactivité et stabilité métabolique par ex.) a aussi été étudié. Les études réalisées ont souligné qu'il semble n'exister aucun remplacement sous-structural universel qui conserve toujours la bioactivité quel que soit le contexte biologique. Une généralisation des remplacements bioisostériques ne semble donc pas possible.

Induction of a geochemical barrier for As, Fe and S immobilization in a sulfide substrate

Acid mine drainage (AMD) is an environmental concern due to the risk of element mobilization, including toxic elements, and inclusion in the food chain. In this study, three cover layers were tested to minimize As, Fe and S mobilization from a substrate from former gold mining, containing pyrite and arsenopyrite. For this purpose, different layers (capillary break, sealant and cover layer) above the substrate and the induction of a geochemical barrier (GB) were used to provide suitable conditions for adsorption and co-precipitation of the mobilized As. Thirteen treatments were established to evaluate the leaching of As, Fe and S from a substrate in lysimeters. The pH, As, Fe, S, Na, and K concentrations and total volume of the leachates were determined. Mineralogical analyses were realized in the substrate at the end of the experimental period. Lowest amounts of As, Fe and S (average values of 5.47, 48.59 and 132.89 g/lysimeter) were leached in the treatments that received Na and K to induce GB formation. Mineralogical analyses indicated jarosite formation in the control treatment and in treatments that received Na and K salts. However, the jarosite amounts in these treatments were higher than in the control, suggesting that these salts accelerated the GB formation. High amounts of As, Fe and S (average values of 11.7, 103.94 and 201.13 g/lysimeter) were observed in the leachate from treatments without capillary break layer. The formation of geochemical barrier and the use of different layers over the sulfide substrate proved to be efficient techniques to decrease As, Fe and S mobilization and mitigate the impact of acid mine drainage.

Replication of an ivg protocol to estimate bioaccessible arsenic in materials from a gold mining area in Brazil

Tests for bioaccessibility are useful in human health risk assessment. No research data with the objective of determining bioaccessible arsenic (As) in areas affected by gold mining and smelting activities have been published so far in Brazil. Samples were collected from four areas: a private natural land reserve of Cerrado; mine tailings; overburden; and refuse from gold smelting of a mining company in Paracatu, Minas Gerais. The total, bioaccessible and Mehlich-1-extractable As levels were determined. Based on the reproducibility and the accuracy/precision of the in vitro gastrointestinal (IVG) determination method of bioaccessible As in the reference material NIST 2710, it was concluded that this procedure is adequate to determine bioaccessible As in soil and tailing samples from gold mining areas in Brazil. All samples from the studied mining area contained low percentages of bioaccessible As.

Division of Soil Conservation Soil and Water Quality Review, January 2010

Special Points of Interest: • The Division of Soil Conservation celebrated its 70th anniversary July 1, 2009. The Iowa Soil Conservation Laws were enacted in 1939 creating the state soil conservation agency and governing committee and providing for the creation of Iowa’s 100 soil and water conservation districts. • The Mines & Minerals Bureau, through the federal Abandoned Mine Land (AML) Program, worked with various watershed groups to again secure an additional $1 million dollars in funding for the construction on projects in Marion, Mahaska and Monroe Counties. • Iowa hosted the Mississippi River/Gulf of Mexico Hypoxia Task Force tour and meeting in September 2009.