Dissolved inorganic carbon and CO2 fluxes across Jiaozhou Bay air-water interface

On the basis of data collected in the Jiaozhou Bay in June and July 2003, the DIC distribution in seawater is studied, and an average air-sea flux of CO2 is estimated. The results show that the content of DIC inside the bay is markedly higher than outside the bay in June, but the content of DIC outside the bay is markedly higher than inside the bay in July. The trend of DIC distribution inside the bay is similar, viz. the content is the maximum in the northeast, then decreases gradually toward the west, and the content is the minimum in the west. The total trend of vertical distribution is to increase gradually from surface to bottom. This characteristic of DIC distribution is determined by Jiaozhou Bay hydrology and there is a close relation between DIC and particulate N,P. Average CO2 flux across the air-sea interface is 0.55 mol/(m(2.)a) in June and 0.72 mol/(m(2.)a) in July. Jiaozhou Bay is considered as a net annual source for atmospheric CO2 in June and July, and the total CO2 flux from seawater into atmosphere is about 740 t in June and 969 t in July.

The release behavior of inorganic nitrogen and phosphorus in sediment during disturbance

Sediments and surface water were sampled in a tide flat in the Huiquan Bay, Qingdao, China in January 2004 to simulate the exchange of NH4-N/NO3-N/PO43- between sediments and surface water. A working system was designed with which samples were shaken at 60, 120 and 150 revolutions per minute (r/min). Experiment results show that NH4-N concentration in water at shaking rate of 60 r/min decreased gradually, while at 120 r/min increased gradually. In resuspension, fine-grained sediments contributed most NH4-N to the seawater, followed by medium-grained and coarse-grained sediments. The NO3-N concentration in water had a negative relation, with the shaking rate; the medium-grained sediments contributed more NO3-N to seawater than the coarse- and fine-grained sediments. The PO43- concentration is positively related with the shaking rate, the fine-grained sediments were the main N and P contributor to the seawater, followed by medium- and coarse-grained sediments.

Reactivity of Inorganic Mn and Mn Desferrioxamine B with O2, O2–, and H2O2 in Seawater

Manganese (Mn) is a required element for oceanic phytoplankton as it plays a critical role in photosynthesis, through its unique redox chemistry, as the active site in photosystem II, and in enzymes that act as defenses against reactive oxygen species (ROS), most notably for protection against superoxide (O2?), through the action of superoxide dismutase (SOD), and against hydrogen peroxide (H2O2) via peroxidases and catalases. The distribution and redox speciation of Mn in the ocean is also apparently controlled by reactions with ROS. Here we examine the connections between ROS and dissolved Mn species in the upper ocean using field and laboratory experimental data. Our results suggest it is unlikely that significant concentrations of Mn(III) are produced in the euphotic zone, as in the absence of evidence for the existence of strong Mn(III) ligands, Mn(II) reacts with O2? to form the short-lived transient manganous superoxide, MnO2+, which may react rapidly with other redox species in a manner similar to O2?. Experiments with the strong Mn(III) chelator, desferrioxamine B (DFB), in seawater indicated that the Mn(III) species are unlikely to form, as formation of the precursor Mn(II) complex is hindered due to the stability of the Ca complex with DFB.

Neuroactive substances and associated major muscle systems in Bucephaloides gracilescens (Trematoda : Digenea) metacercaria and adult

Cholinergic, serotoninergic and neuropeptidergic components of the nervous system were examined and compared in the progenetic metacercaria and adult gasterostome trematode, Bucephaloides gracilescens in order to provide baseline information on neuronal control of the musculature involved in egg-assembly. Enzyme cytochemistry and indirect immunocytochemical techniques interfaced with confocal scanning laser microscopy demonstrated all three classes of neuroactive substance throughout the central and peripheral nervous systems. A comparable orthogonal arrangement of the central nervous system (CNS) and peripheral array of nerve plexuses was observed in both metacercaria and adult. Staining patterns for cholinergic and peptidergic substances showed significant overlap, while the serotoninergic system was confined to a separate set of neurons. Immunostaining for FMRFamide-related peptides (FaRPs) was strong in the CNS and peripheral innervation to the attachment apparatus of metacercaria and adult but was only found in the innervation of the ootype in ovigerous adults, implicating FaRPs in neuronal control of the muscle of the female reproductive tract during egg-assembly.

Inorganic arsenic and trace elements in Ghanaian grain staples

A total of 549 samples of rice, maize, wheat, sorghum and millet were obtained from markets in Ghana, the EU, US and Asia. Analysis of the samples, originating from 21 countries in 5 continents, helped to establish global mean trace element concentrations in grains: thus placing the Ghanaian data within a global context. Ghanaian rice was generally low in potentially toxic elements, but high in essential nutrient elements. Arsenic concentrations in rice from US (0.22 mg/kg) and Thailand (0.15 mg/kg) were higher than in Ghanaian rice (0.11 mg/kg). Percentage inorganic arsenic content of the latter (83%) was, however, higher than for US (42%) and Thai rice (67%). Total arsenic concentration in Ghanaian maize, sorghum and millet samples (0.01 mg/kg) was an order of magnitude lower than in Ghanaian rice, indicating that a shift from rice-centric to multigrain diets could help reduce health risks posed by dietary exposure to inorganic As. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Total arsenic, inorganic arsenic, and other elements concentrations in Italian rice grain varies with origin and type

Rice is comparatively efficient at assimilating inorganic arsenic (As _i), a class-one, non-threshold carcinogen, into its grain, being the dominant source of this element to mankind. Here it was investigated how the total arsenic (As_t) and As_i content of Italian rice grain sourced from market outlets varied by geographical origin and type. Total Cr, Cd Se, Mg, K, Zn, Ni were also quantified. As_t concentration on a variety basis ranged from means of 0.18 mg kg^-1 to 0.28 mg kg ^-1, and from 0.11 mg kg^-1 to 0.28 mg kg^-1 by production region. For As_i concentration, means ranged from 0.08 mg kg^-1 to 0.11 mg kg^-1 by variety and 0.10 mg kg ^-1 to 0.06 mg kg^-1 by region. There was significant geographical variation for both As_t and As_i; total Se and Ni concentration; while the total concentration of Zn, Cr, Ni and K were strongly influenced by the type of rice.

Thiram in the environment: effect of humic substances and Cu(II) ions

Em Portugal, o tirame é um dos fungicidas mais utilizados, cujas vendas aumentaram significativamente nos últimos anos, sendo também um dos fungicidas mais utilizados em todo o mundo. No entanto, em comparação com outros pesticidas, existe falta de informação na literatura sobre o seu comportamento em sistemas ambientais, nomeadamente, no que diz respeito à sua degradação no solo ou em águas e produtos a que dá origem. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar a influência das substâncias húmicas e iões cobre no comportamento e destino do tirame no meio ambiente. Foram realizados vários estudos para analisar o comportamento do tirame em solos com diferentes conteúdos de matéria orgânica e de iões cobre, e em águas naturais, estudando como as substâncias húmicas, os iões cobre e a luz solar podem afetar a sua degradação. Os estudos de adsorção-desadsorção do tirame nos solos revelaram que a matéria orgânica do solo e o conteúdo de cobre afetavam os processos de adsorção-desadsorção do tirame, influenciando a sua lixiviação e persistência no solo. De facto, verificou-se que o teor de cobre do solo tinha um efeito bastante marcante no processo de adsorçãodesadsorção do tirame. Verificou-se a ocorrência de reações entre o tirame e os iões cobre, cuja extensão durante os estudos de adsorção pode ser fortemente dependente do teor de cobre do solo e da concentração inicial de tirame em solução. Assim, a escolha do tempo de equilíbrio em estudos de adsorção e a determinação das isotérmicas de adsorção ao solo torna-se uma tarefa difícil. Além disso, os complexos formados com o cobre existente no solo são persistentes, não sendo facilmente lixiviados para as águas subterrâneas. Conclui-se que os iões cobre(II) podem contribuir para a imobilização do tirame no solo e o aumento da persistência dos seus resíduos ligados ao cobre. A partir de estudos de recuperação do tirame em águas naturais verificou-se a ocorrência de uma rápida degradação do tirame, devido provavelmente aos iões metálicos, nomeadamente, iões cobre. Verificou-se que dependendo da razão tirame:Cu podiam ocorrer dois processos: (i) complexação entre o tirame e o cobre, quando não há excesso de iões cobre, sendo o complexo formado mais persistente que o tirame; (ii) ou, quando há um grande excesso de iões cobre, a degradação do tirame e a estabilização dos produtos de degradação por complexação, podendo formar-se complexos que permanecem sem alteração em solução durante pelo menos dois meses. No geral, foi possível, pela primeira vez, identificar alguns dos complexos de cobre formados ao longo do tempo. Por fim, estudou-se a cinética de fotodegradação do tirame em solução aquosa sob a ação da luz solar e identificaram-se, pela primeira vez, três fotoprodutos. Verificou-se um aumento da velocidade de fotodegradação do tirame na presença de substâncias húmicas. Assim, podemos concluir que a matéria orgânica, os iões cobre(II) e a luz solar têm um efeito importante no comportamento do tirame no meio ambiente. Contudo, os iões cobre têm um efeito mais marcante na degradação e persistência dos produtos que são formados.

Natural substances and high pressure processing to preserve sea bass

Esta tese teve como objectivo estudar estratégias de conservação de pescado fresco, recorrendo ao uso de extractos e óleos essenciais de plantas e do processamento por alta pressão (HPP), usando filetes de robalo como um caso de estudo modelo. Relativamente aos extractos e óleos essenciais, avaliaram-se as suas propriedades antibacterianas e antioxidantes. Os extractos aquosos quente de poejo e de orégão e o óleo essencial de cravinho apresentaram a maior actividade antioxidante. Os óleos essenciais foram mais eficientes do que os extractos para inibir o crescimento das estirpes bacterianas testadas, tendo-se observado os menores valores de concentração mínima inibitória nos óleos essenciais de orégão, citronela, alho e orégão Espanhol. De seguida, estudou-se o efeito dos óleos essenciais de orégão Espanhol e de limão na conservação de filetes de robalo fresco tendo em conta critérios microbiológicos, químicos, físicos e sensoriais. A aplicação do óleo essencial de orégão Espanhol aumentou o tempo de vida útil dos filetes sob o ponto de vista bacteriano, mas não em termos sensoriais. A combinação dos óleos essenciais de orégão Espanhol e de limão melhorou o efeito antioxidante e reduziu a intensidade do odor e a sua eficácia em relação às Enterobacteriaceae, comparando com o tratamento com óleo essencial de orégão Espanhol per se. No sentido de reduzir o odor conferido pelos óleos essenciais realizou-se um estudo de conservação para avaliar o efeito de películas com óleos essenciais (citronela, alho e tomilho) em filetes de robalo, recorrendo a uma teste de desafio bacteriano. As películas sem óleos essenciais aumentaram o tempo de vida útil sob o ponto de vista bacteriano, mas este efeito não foi observado com a incorporação dos óleos essenciais nas películas. Em relação ao HPP, testaram-se diversas condições (nível de pressão, tempo de pressurização e taxa de pressurização) e avaliaram-se os efeitos na actividade enzimática, na qualidade global e na conservação de filetes de robalo fresco. Em geral, o aumento do nível de pressão e do tempo de pressurização diminuiu a actividade da fosfatase ácida e das enzimas proteolíticas, a carga bacteriana e a capacidade de retenção de água, enquanto que os filetes ficaram mais brancos. O HPP revelou potencial para o desenvolvimento de novos produtos: mais brancos, não translúcidos, mais firmes e com maior tempo de frescura e estabilidade microbiológica. Em conclusão, os óleos essenciais e o HPP têm potencial para conservar pescado fresco, devido aos seus efeitos na qualidade bacteriana. Ainda assim, mais esforços devem ser feitos no sentido de reduzir a transferência de odor dos óleos essenciais para o pescado e os efeitos do HPP no aspecto do pescado e na oxidação lipídica.