Mersey & Weaver Fisheries Advisory Committee 27th January, 1975

This is the report from the Mersey and Weaver Fisheries Advisory Committee meeting, which was held on the 27th January, 1975. It covers information on the proposed regional fishing licence duties, and the report of the Working Party on future regional hatchery requirements, which includes sections on the future demands for migratory salmonids, brown and rainbow trout, and coarse fish plus the most effective means of meeting future demands. It also covers the report by the Unit Water Quality Officer on fisheries activities, which looks at fisheries management, stocking and biological work carried out on the River Bollin, Etherow and Goyt. Information on fish toxicity tests including methods and results are also included. The Fisheries Advisory Committee was part of the Regional Water Authorities, in this case the North West Water Authority. This preceded the Environment Agency which came into existence in 1996.

Avaliação da eficiência de wetland construído como unidade de polimento de efluente de tratamento secundário de lixiviado por lodos ativados

Uma das dificuldades a ser enfrentada na implantação de aterros sanitários é o tratamento adequado do lixiviado gerado e seu lançamento no meio ambiente dentro dos padrões estabelecidos pela legislação. O potencial poluidor do lixiviado está ligado principalmente aos altos valores de carga orgânica que promove a redução do oxigênio disponível (utilizado na degradação da matéria orgânica) em cursos dágua, prejudicando a fauna e a flora nesses meios. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o sistema de tratamento por wetland construído como unidade de polimento do efluente secundário de uma estação de tratamento de lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos na Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Além dos parâmetros coletivos específicos e não específicos, também foram empregados o fracionamento pelo processo de separação por membranas e ensaios de toxicidade aguda. Os resultados mostram que o wetland tem uma ação positiva como unidade de polimento refletida na redução dos parâmetros turbidez (84%), DQO (19%), amônia (30%) e sólidos totais (3%) reduzindo, assim, os impactos ambientais do lançamento do lixiviado. Contudo, a qualidade do efluente final encontra-se acima dos parâmetros de referência de controle ambiental e mostra a necessidade de um efluente secundário de melhor qualidade. Os resultados mostraram também que altos valores de DQO inerte tanto no afluente (85% em média) quanto no efluente (93,5% em média) do wetland indicam que esses lixiviados apresentam natureza refratária confirmada pelos baixos valores de biodegradabilidade no afluente (20,5% em média) e no efluente (5% em média) do wetland. O fracionamento com membranas mostrou que o afluente e o efluente do wetland possuem maiores contribuições de moléculas na fração >1 kDa. Os ensaios de toxicidade com Aliivibrio fischeri mostraram que o afluente e o efluente do wetland possuem toxicidade aguda, sendo a mesma menor na faixa com moléculas menores.

Remoção de amônia do lixiviado por arraste de ar e caracterização por fracionamento com membrana.

A proposta deste trabalho é estudar a tecnologia para a remoção de amônia do lixiviado através do processo físico-químico de arraste com ar e a sua caracterização por processos de fracionamento com membranas de MF e UF. Foram analisados no processo de arraste de ar os parâmetros pH, vazão de ar e tempo de operação. Foi verificada a remoção de nitrogênio amoniacal de 93,5% em um tempo de operação de 6 horas, com ajuste de pH igual a 11 e vazão de ar 100 L/h. Após a remoção do nitrogênio amoniacal, os lixiviados foram submetidos a processo de fracionamento com membranas de microfiltração (MF) e ultrafiltração (UF), sendo investigadas a remoção de amônia, a condutividade, DQO, COD, cloreto e pH. Obtiveram-se resultados praticamente constantes à medida que o lixiviado permeou nas membranas de MF e UF. Ademais, empregaram-se testes de toxicidade e ensaios de tratabilidade biológica com amostras de lixiviado bruto, lixiviado tratado (baixa concentração de amônia) e lixiviados fracionados com membranas de MF e UF. Nos ensaios de tratabilidade biológica os resultados mostraram que não houve uma remoção significativa de matéria orgânica e nos testes de toxicidade com organismos Danio rerio, embora tenha ocorrido uma redução na toxicidade na sequência dos experimentos, foi constatado que o lixiviado bruto, lixiviado tratado com remoção de amônia e fracionados com membranas de MF e UF mantiveram elevada toxicidade.

Avaliação da eficácia de uma nova formulação de anfotericina B poliagregada em diferentes esquemas terapêuticos no tratamento da esporotricose experimental causada por Sporothrix brasiliensis

A esporotricose é uma micose subcutânea, crônica, causada por espécies termo-dimórficas do complexo Sporothrix schenckii. Esta micose apresenta diferentes manifestações clínicas sendo mais comum a forma linfocutânea. Casos graves causados por Sporothrix brasiliensis têm sido descritos recentemente, exigindo um tratamento prolongado com antifúngicos de alta toxicidade como a anfotericina B-desoxicolato ou suas versões menos tóxicas, mas de alto custo. Neste trabalho visamos testar in vitro e in vivo a eficácia de uma nova formulação intravenosa de anfotericina B poliagregada (P-AmB) e testar in vivo sua versão semi-sólida (AmB tópica), comparando-a com o itraconazol (ITC) e a anfotericina B-desoxicolato (D-AmB). Ensaios de susceptibilidade in vitro com S. brasiliensis mostraram que esta espécie é suscetível aos antifúngicos testados. Para os testes de eficácia in vivo foram estabelecidos um modelo de esporotricose disseminada e outro de esporotricose subcutânea, causados por S. brasiliensis. No modelo de esporotricose disseminada camundongos BALB/c foram inoculados intravenosamente com leveduras de S. brasiliensis e, 72 h pós-infecção, tratados sob diferentes regimes terapêuticos: i) uma monoterapia de ITC, D-AmB ou P-AmB; ii) uma combinação terapêutica entre D-AmB e ITC ou P-AmB e ITC; iii) um regime de pulso com D-AmB ou P-AmB. A sobrevivência (n= nove) e a carga fúngica em órgãos internos (n= três, no mínimo) foram avaliadas, sendo observado que o regime de pulso com D-AmB ou P-AmB foi o mais efetivo em prolongar a sobrevivência dos animais e reduzir a carga fúngica nos órgãos, seguido pela combinação terapêutica, porém o tratamento com D-AmB e ITC foi a combinação mais efetiva. A monoterapia com ITC e P-AmB e D-AmB foram menos eficazes, sendo corroborados pelas análises histopatológicas. Ensaios de toxicidade in vivo com as diferentes drogas revelaram que ITC e D-AmB induziram a uma toxicidade hepática e renal nos animais, respectivamente, mas P-AmB não induziu a nenhuma toxicidade. Nos ensaios de citoxicidade in vitro foi observado que ITC foi a menos citotóxica e hemolítica e a mais seletiva das drogas testadas, seguida por P-AmB, que foi menos citotóxica e mais seletiva que D-AmB. No modelo de esporotricose subcutânea camundongos da mesma linhagem foram inoculados por via subcutânea com conídios de S. schenckii e de S. brasiliensis (n=9/ grupo). Os animais infectados com S. brasiliensis apresentaram regressão das lesões primárias e disseminação. Usando o modelo de esporotricose subcutânea murina causada por S. brasiliensis testamos peliminarmente a formulação tópica de AmB poliagregada, que reduziu a extensão das lesões de animais infectados. Este é o primeiro trabalho a avaliar diferentes regimes de tratamento da esporotricose disseminada murina causada por S. brasiliensis utilizando ITC, D-AmB e uma nova formulação menos tóxica de anfotericina B poliagregada. O estudo revelou que o regime de pulso foi o mais eficaz para as formulações intravenosas de AmB. Nosso estudo também estabeleceu pioneiramente um modelo de esporotricose subcutânea induzido por S. brasiliensis, que se revelou uma ferramenta útil para comparar a virulência das espécies do complexo S. schenckii e para testar a eficácia de antifúngicos contra essas novas espécies.

The design, construction, operation, and maintenance of the Replicated Modular Estuarine Mesocosm

Perhaps the most difficult job of the ecotoxicologist is extrapolating data calculated from laboratory experiments with high precision and accuracy into the real world of highly-dynamics aquatic environments. The establishment of baseline laboratory toxicity testing data for individual compounds and ecologically important and field studies serve as a precursor to ecosystem level studies needed for ecological risk assessment. The first stage in the field portion of risk assessment is the determination of actual environmental concentrations of the contaminant being studied and matching those concentrations with laboratory toxicity tests. Risk estimates can be produced via risk quotients that would determine the probability that adverse effects may occur. In this first stage of risk assessment, environmental realism is often not achieved. This is due, in part, to the fact that single-species laboratory toxicity tests, while highly controlled, do not account for the complex interactions (Chemical, physical, and biological) that take place in the natural environment. By controlling as many variables in the laboratory as possible, an experiment can be produced in such a fashion that real effects from a compound can be determined for a particular test organism. This type of approach obviously makes comparison with real world data most difficult. Conversely, field oriented studies fall short in the interpretation of ecological risk assessment because of low statistical power, lack of adequate replicaiton, and the enormous amount of time and money needed to perform such studies. Unlike a controlled laboratory bioassay, many other stressors other than the chemical compound in question affect organisms in the environment. These stressors range from natural occurrences (such as changes in temperature, salinity, and community interactions) to other confounding anthropogenic inputs. Therefore, an improved aquatic toxicity test that will enhance environmental realism and increase the accuracy of future ecotoxicological risk assessments is needed.

Major and trace element analytical methods of the National Status and Trends Program: 2000-2006

This document contains analytical methods that detail the procedures for determining major and trace element concentrations in bivalve tissue and sediment samples collected as part of the National Status and Trends Program (NS&T) for the years 2000-2006. Previously published NOAA Technical Memoranda NOS ORCA 71 and 130 (Lauenstein and Cantillo, 1993; Lauenstein and Cantillo, 1998) detail trace element analyses for the years 1984-1992 and 1993-1996, respectively, and include ancillary, histopathology, and contaminant (organic and trace element) analytical methods. The methods presented in this document for trace element analysis were utilized by the NS&T Mussel Watch and Bioeffects Projects. The Mussel Watch Project has been monitoring contaminants in bivalves and sediment for over 20 years, and is the longest active contaminant monitoring program operating in U.S. costal waters. Approximately 280 Mussel Watch sites are monitored on biennial and decadal timescales using bivalve tissue and sediment, respectively. The Bioeffects Project applies the sediment quality approach, which uses sediment contamination measurements, toxicity tests and benthic macroinfauna quantification to characterize pollution in selected estuaries and coastal embayments. Contaminant assessment is a core function of both projects. Although only one contract laboratory was used by the NS&T Program during the specified time period, several analytical methods and instruments were employed. The specific analytical method, including instrumentation and detection limit, is noted for each measurement taken and can be found at http://NSandT.noaa.gov. The major and trace elements measured by the NS&T Program include: Al, Si, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Se, Sn, Sb, Ag, Cd, Hg, Tl and Pb.

Possible potentiation of toxins from Prevotella intermedia, Prevotella nigrescens, and Porphyromonas gingivalis by cotinine

BACKGROUND: Smoking is a recognized risk factor for the initiation and progression of periodontitis. However, the mechanism by which smoking induces its negative effects on the periodontium is not clear. This study aimed to test the hypothesis that synergy may occur between cotinine and bacterial products isolated from 3 putative periodontopathogens.

METHODS: A chick embryo toxin assay was used to investigate bacterial toxins (cell-free extracellular toxins and cell-free cell lysates) from 5 species with and without cotinine. A total of 9 putative periodontopathogens (3 species) and 2 non-oral controls (2 species) were studied. The periodontal species were: Prevotella intermedia (n = 4), Prevotella nigrescens (n = 4), and Porphyromonas gingivalis (n = 1). The control species tested were: Staphylococcus aureus (n = 1) and Escherichia coli (n = 1).

RESULTS: The toxicity kill was significantly greater than expected by simple addition alone (P <0.05, Fisher's exact test) between cotinine (800 ng/ml) and 1) the cell-free extracellular toxins of P. nigrescens MH1 and 2) the cell-free cell lysates of P. intermedia MH2. Synergy occurred with cotinine plus the cell-free extracellular toxins in all but 3 periodontal isolates, and the cell-free cell lysates in all but 2 periodontal isolates. Cotinine significantly (P <0.05, Fisher's exact test) enhanced the effects of cell-free extracellular toxins and cell lysates from one control species (E. coli), but not the other (S. aureus).

CONCLUSIONS: These findings indicate that synergy in an in vitro assay can occur between cotinine and toxins from putative periodontopathogens. This may be one important mechanism by which smoking increases the severity of periodontitis.

Tributyltin (TBT) resistance in Aeromonas molluscorum Av27

O tributilestanho (TBT) é considerado um dos xenobióticos mais tóxicos, produzidos e deliberadamente introduzidos no meio ambiente pelo Homem. Tem sido usado numa variedade de processos industriais e subsequentemente descarregado no meio ambiente. O tempo de meia-vida do TBT em águas marinhas é de várias semanas, mas em condições de anóxia nos sedimentos, pode ser de vários anos, devido à sua degradação mais lenta. Embora o TBT tenha sido descrito como sendo tóxico para eucariotas e procariotas, muitas bactérias podem ser resistentes a este composto. O presente trabalho teve como objetivo principal elucidar o mecanismo de resistência ao TBT em bactérias. Para além disso, pretendeu-se desenvolver um biorepórter para detectar TBT no ambiente. Para atingir estes objetivos foram delineadas várias tarefas cujos principais resultados obtidos se apresentam a seguir. Várias bactérias resistentes ao TBT foram isoladas de sedimento e água do Porto de Pesca Longínqua (PPL) na Ria de Aveiro, Portugal. Entre estas, Aeromonas molluscorum Av27 foi selecionada devido à sua elevada resistência a este composto (concentrações até 3 mM), à sua capacidade de degradar o TBT em compostos menos tóxicos (dibutilestanho, DBT e monobutilestanho, MBT) e também por usar o TBT como fonte de carbono. A. molluscorum Av27 foi caracterizada genotipica e fenotipicamente. Os fatores de virulência estudados mostraram que esta estirpe i) possui atividade lipolítica; ii) não é citotóxica para células de mamíferos, nomeadamente para células Vero; iii) não possui integrões de classe I e II e iv) possui cinco plasmídeos com aproximadamente 4 kb, 7 kb, 10 kb, 100 kb e mais de 100 kb. Estes resultados mostraram que a estirpe Av27 não é tóxica, aumentando assim o interesse nesta bactéria para futuras aplicações, nomeadamente na bioremediação. Os testes de toxicidade ao TBT mostraram que este composto tem um impacto negativo no crescimento desta estirpe, bem como, na densidade, no tamanho e na atividade metabólica das células e é responsável pela formação de agregados celulares. Assim, o TBT mostrou ser bastante tóxico para as bactérias interferindo com a atividade celular geral. O gene Av27-sugE, que codifica a proteína SugE pertencente à família das “small multidrug resistance proteins” (SMR), foi identificado como estando envolvido na resistência ao TBT nesta estirpe. Este gene mostrou ser sobreexpresso quando as células crescem na presença de TBT. O promotor do gene Av27-sugE foi utilizado para construir um bioreporter para detetar TBT, contendo o gene da luciferase do pirilampo como gene repórter. O biorepórter obtido reúne as características mais importantes de um bom biorepórter: sensibilidade (intervalo de limite de detecção de 1-1000 nM), rapidez (3 h são suficientes para a deteção de sinal) e, possivelmente, não é invasivo (pois foi construído numa bactéria ambiental). Usando sedimento recolhido no Porto de Pesca Longínqua da Ria de Aveiro, foi preparada uma experiência de microcosmos com o intuito de avaliar a capacidade de Av27 para bioremediar o TBT, isoladamente ou em associação com a comunidade bacteriana indígena. A análise das amostras de microcosmos por PCR-DGGE e de bibliotecas de 16S rDNA revelaram que a comunidade bacteriana é relativamente estável ao longo do tempo, mesmo quando Av27 é inoculada no sedimento. Para além disso, o sedimento estuarino demonstrou ser dominado por bactérias pertencentes ao filo Proteobacteria (sendo mais abundante as Delta e Gammaproteobacteria) e Bacteroidetes. Ainda, cerca de 13% dos clones bacterianos não revelaram nenhuma semelhança com qualquer dos filos já definidos e quase 100% afiliou com bactérias não cultiváveis do sedimento. No momento da conclusão desta tese, os resultados da análise química de compostos organoestânicos não estavam disponíveis, e por essa razão não foi possível tirar quaisquer conclusões sobre a capacidade desta bactéria remediar o TBT em sedimentos. Esses resultados irão ajudar a esclarecer o papel de A. molluscorum Av27 na remediação de TBT. Recentemente, a capacidade da estirpe Av27 remediar solo contaminado com TBT foi confirmada em bioensaios realizados com plantas, Brassica rapa e Triticum aestivum (Silva 2011a), e também com invertebrados Porcellionides pruinosus (Silva 2011B). Assim, poder-se-á esperar que a bioremediação do sedimento na experiência de microcosmos também tenha ocorrido. No entanto, só a análise química dos compostos organostânicos deverá ser conclusiva. Devido à dificuldade em realizar a análise analítica de organoestânicos, um método de bioensaio fácil, rápido e barato foi adaptado para avaliar a toxicidade do TBT em laboratório, antes de se proceder à análise química das amostras. O método provou a sua utilidade, embora tenha mostrado pouca sensibilidade quando se usam concentrações de TBT baixas. Em geral, os resultados obtidos contribuíram para um melhor entendimento do mecanismo de resistência ao TBT em bactérias e mostraram o potencial biotecnológico de A. molluscorum Av27, nomeadamente, no que refere à sua possível aplicação na descontaminação de TBT no ambiente e também no desenvolvimento de biorepórteres.

Isolamento e caracterização de uma proteína tóxica produzida por um isolado açoriano de Bacillus weihenstephanensis

Dissertação de Mestrado, Biotecnologia em Controlo Biológico, 27 de Junho de 2013, Universidade dos Açores.

Implementação de um processo industrial de coloração de granito

O presente estágio foi desenvolvido na Britafiel. Um dos projectos em que a Empresa se encontra envolvida é o STOCO, pretendendo implementar à escala industrial um processo de coloração de pedra granítica natural para fins decorativos. Foi neste projecto que se enquadrou o estágio. O tema do estágio centra-se no processo de coloração de granito tendo como principal foco a implementação de um processo industrial de produção de granito colorido. O projecto STOCO nasce da necessidade de complementar a actividade da empresa com produtos de maior valor acrescentado para valorização da matéria-prima de base, o granito. STOCO, resultante de Stone Color, é o nome dado ao projecto e ao novo produto que é granito colorido, sob a forma de brita. Pretende-se obter um produto amigo do ambiente e com boas características: manter a textura natural da pedra granítica e assegurar uma boa resistência a factores agressivos. Estudos prévios de qualidade e de toxicidade mostraram que o produto STOCO desenvolvido até então apresenta um bom comportamento face a agressões climatéricas e que não compromete a vida das espécies usadas nos testes (peixes). Em relação aos lixiviados e resíduos da pedra colorida STOCO, estes não apresentaram qualquer problema ambiental, sendo considerado um produto amigo do ambiente. À data de início do presente trabalho estava em funcionamento um equipamento protótipo de produção de granito colorido (100 kg/partida), sendo a instalação e o arranque da unidade industrial (3 ton/h) concretizados no início de 2014, já no decorrer deste trabalho. Os objectivos cumpridos no âmbito deste trabalho foram então a implementação de uma linha industrial de produção de brita colorida, avaliação técnica do processo e do custo industrial de produção associado às matérias-primas. Neste relatório é descrito o processo inicial adoptado e apresentam-se as alterações efectuadas para melhoria do processo produtivo. Resolveram-se problemas como: definição e instalação de equipamentos complementares para a entrada e a saída da brita no equipamento industrial; pó excessivo na brita; cheiro intenso a gás e elevado ruído; adequação do sistema de pintura; e secagem incompleta da brita. Alguns destes problemas não foram totalmente resolvidos, mas sim minimizados. O equipamento industrial necessita ainda de alterações em diversas áreas, que foram identificadas e para as quais são feitas sugestões de melhoria. Conseguiu-se ainda fazer alguns testes para uma possível substituição de alguns constituintes da tinta. Os componentes que entram na composição base da tinta aquosa, são de modo simplificado: ligante, pigmento, solvente e aditivos. Os constituintes que mais encarecem a tinta, e consequentemente o processo em causa, são o ligante e o pigmento. Os estudos efectuados precisam de ser aprofundados, na tentativa de melhorar o processo minimizando os custos de produção. Formalizaram-se os procedimentos escritos de produção STOCO tanto para o protótipo como para o processo industrial e elaborou-se uma ficha técnica de produto para a brita colorida STOCO.

Conception et synthèse d’aminoglycosides semi-synthétiques

Plusieurs aminoglycosides font partie d’une famille d’antibiotiques à large spectre d’action. Les aminoglycosides ayant une activité antibiotique viennent interférer dans la synthèse protéique effectuée par les bactéries. Les protéines mal codées entraineront la mort cellulaire. Au fil des années, de nombreux cas de résistance ont émergé après une utilisation soutenue des aminoglycosides. De nombreux aminoglycosides semi-synthétiques ont été synthétisés avec comme objectif de restaurer leur activité antimicrobienne. Parmi les modifications ayant connu du succès, notons la didésoxygénation d’un diol et l’introduction de la chaine latérale HABA. Des études précédentes ont montré l’efficacité de ces modifications sur les aminoglycosides. Les présents travaux portent sur l’installation de la chaine latérale HABA et la didésoxygénation d’un diol sur la paromomycine et la néomycine. La didésoxygénation sélective des diols a été effectuée en utilisant la méthodologie développée par Garegg et Samuelsson, une variation de la réaction de Tipson-Cohen. Cette méthode a permis l’obtention du motif didésoxygéné sur les cycles A et D dans des rendements jamais égalés pour ce motif synthétique. La chaîne latérale a été introduite en tirant profit de la réactivité et de la sélectivité d’un carbamate cyclique. Ces méthodes combinées ont permis la synthèse efficace de nombreux analogues semi-synthétiques nouveaux. La 3',4'-didéhydro-N-1-HABA-néomycine et la 3',4',3''',4'''-tétradésoxy-N-1-HABA-néomycine montrent une activité impressionnante contre des souches de bactéries résistantes aux aminoglycosides. Des tests de toxicité effectués en collaboration avec Achaogen Inc. ont démontré que ces composés sont relativement toxiques sur les cellules rénales de type H2K, ce qui réduit de façon importante leur index thérapeutique. Afin d’abaisser la toxicité des composés, la relation entre toxicité et basicité a été explorée. Des substitutions de l’amine en 6''' ont été effectuées afin d’abaisser la basicité de l’amine. Les résultats de toxicité et d’activité antimicrobienne démontrent une corrélation importante entre la basicité des amines et la toxicité/activité des aminoglycosides antibiotiques. L’effet d’une modulation du pKa a aussi été exploré en installant des chaines fluorées sur l’amine en 6''' de la paromomycine et de la néomycine. Une séquence synthtétique pour isoler l’amine en 6''' de la néomycine a aussi été développée.

Seoimentology And Geochemistiiy Of Some Selected Mangrove Ecosystems Of Kerala, Southwest Coast Of India

As a result of the issues of care and conservation and sustainable utilisation, the proper management of mangrove forests have become more pressing than ever. Much recent ecological and toxicological debate has been centered around the question of validity of making predictions about the future of mangrove ecosystemas a result of the newly evolved environmental policy. Though muchinformation exist on the biodiversity, floristic composition and characteristics, geographical distribution and uses of mangroves, systematic documentation of the various sedimentological and geochemical phenomena in relation to the mangrove flora are scarce. Hazardous, persistent, man-made chemicals and waste produces are entering the mangrove ecosystem at from the adjacent watersheds which strengthened alarming rates the indispensible need for further researches on the environmental behaviours, fate and the effect of such products. Studies on the effect of heavy metals, pesticides and the other toxic signals through bioassay and toxicity tests on mangrove species as well as in sediments definitely will furnish ample clues to establish the actual operative mechanisms of these environments. A thorough review of literature made in this angle reveals that some attempts have already been initiated the world over the record the physico-chemical characteristics of major abiotic components such as sediments and water of many mangrove ecosystem, however, adequate information is lacking in the Indian Environmental Science scenario. The present investigation is an attempt to record the sedimentological, mineralogical and geochemical characteristics of sediments as well as the heavy metal enrichment in the various species ofmangrove flora of three important mangrove ecosystems of Kerala, located at Veli (SouthKerala), Kochi (Central Kerala) and Kannur (North Kerala). The results of the above investigation have been analysed statistically, discussed based on the available literature and presented in this thesis under seven chapters

A comparative study of the effects of metal contamination on collembola in the field and in the laboratory

We examined the species diversity and abundance of Collembola at 32 sampling points along a gradient of metal contamination in a rough grassland site ( Wolverhampton, England), formerly used for the disposal of metal-rich smelting waste. Differences in the concentrations of Cd, Cu, Pb and Zn between the least and most contaminated part of the 35 metre transect were more than one order of magnitude. A gradient of Zn concentrations from 597 to 9080 mug g(-1) dry soil was found. A comparison between field concentrations of the four metals and previous studies on their relative toxicities to Collembola, suggested that Zn is likely to be responsible for any ecotoxicological effects on springtails at this site. Euedaphic ( soil dwelling) Collembola were extracted by placing soil cores into Tullgren funnels and epedaphic ( surface dwelling) species were sampled using pitfall traps. There was no obvious relationship between the total abundance, or a range of commonly used diversity indices, and Zn levels in soils. However, individual species showed considerable differences in abundance. Metal "tolerant'' (e.g., Ceratophysella denticulata) and metal "sensitive'' (e.g., Cryptopygus thermophilus) species could be identified. Epedaphic species appeared to be influenced less by metal contamination than euedaphic species. This difference is probably due to the higher mobility and lower contact with the soil pore water of epedaphic springtails in comparison to euedaphic Collembola. In an experiment exposing the standard test springtail, Folsomia candida, to soils from all 32 sampling points, adult survival and reproduction showed small but significant negative relationships with total Zn concentrations. Nevertheless, juveniles were still produced from eggs laid by females in the most contaminated soils with 9080 mug g(-1) Zn. Folsomia candida is much more sensitive to equivalent concentrations of Zn in the standard OECD soil. Thus, care should be taken in extrapolating the results of laboratory toxicity tests on metals in OECD soil to field soils, in which, the biological availability of contaminants is likely to be lower. Our studies have shown the importance of ecotoxicological effects at the species level. Although there may be no differences in overall abundance, sensitive species that are numerous in contaminated sites, and which may play important roles in decomposition("keystone species'') can be greatly reduced in numbers by pollution.

A comparative study of the effects of metal contamination on collembola in the field and in the laboratory

We examined the species diversity and abundance of Collembola at 32 sampling points along a gradient of metal contamination in a rough grassland site ( Wolverhampton, England), formerly used for the disposal of metal-rich smelting waste. Differences in the concentrations of Cd, Cu, Pb and Zn between the least and most contaminated part of the 35 metre transect were more than one order of magnitude. A gradient of Zn concentrations from 597 to 9080 mug g(-1) dry soil was found. A comparison between field concentrations of the four metals and previous studies on their relative toxicities to Collembola, suggested that Zn is likely to be responsible for any ecotoxicological effects on springtails at this site. Euedaphic ( soil dwelling) Collembola were extracted by placing soil cores into Tullgren funnels and epedaphic ( surface dwelling) species were sampled using pitfall traps. There was no obvious relationship between the total abundance, or a range of commonly used diversity indices, and Zn levels in soils. However, individual species showed considerable differences in abundance. Metal "tolerant'' (e.g., Ceratophysella denticulata) and metal "sensitive'' (e.g., Cryptopygus thermophilus) species could be identified. Epedaphic species appeared to be influenced less by metal contamination than euedaphic species. This difference is probably due to the higher mobility and lower contact with the soil pore water of epedaphic springtails in comparison to euedaphic Collembola. In an experiment exposing the standard test springtail, Folsomia candida, to soils from all 32 sampling points, adult survival and reproduction showed small but significant negative relationships with total Zn concentrations. Nevertheless, juveniles were still produced from eggs laid by females in the most contaminated soils with 9080 mug g(-1) Zn. Folsomia candida is much more sensitive to equivalent concentrations of Zn in the standard OECD soil. Thus, care should be taken in extrapolating the results of laboratory toxicity tests on metals in OECD soil to field soils, in which, the biological availability of contaminants is likely to be lower. Our studies have shown the importance of ecotoxicological effects at the species level. Although there may be no differences in overall abundance, sensitive species that are numerous in contaminated sites, and which may play important roles in decomposition("keystone species'') can be greatly reduced in numbers by pollution.

Comparative electrochemical study of 5832-9 stainless steel at different media of biological interest

The electrochemical behavior of ISO 5832-9 stainless steel at 37 degrees C in 0.9% NaCl, Ringer Lactate and minimum essential medium (MEM) has been studied, using linear voltammetry, and surface analysis by SEM and EDS. Mechanical and toxicity tests were made. ISO 5832-9 is passivated at corrosion potential (E) and it does not present pitting corrosion on the media studied from to 50 in V above the transpassivation potential (Ei). SEM and EDS analysis have shown that the sample previously immersed in MEM presents a diffirent behavior at 50 in V above El: the manganese oxide inclusions are absent in the surface. E. values and passivation current density values j(pass) changed according to the following. E(corr, RL) < E(corr,NaCl) < E(corr, MEM) and J (MEM) << j(RL) congruent to j(NaCl) The stainless steel was characterized as non toxic in the cytotoxicity assay