The effects of diesel exhaust pollution on floral volatiles and the consequences for honey bee olfaction

There is growing evidence of a substantial decline in pollinators within Europe and North America, most likely caused by multiple factors such as diseases, poor nutrition, habitat loss, insecticides, and environmental pollution. Diesel exhaust could be a contributing factor to this decline, since we found that diesel exhaust rapidly degrades floral volatiles, which honey bees require for flower recognition. In this study, we exposed eight of the most common floral volatiles to diesel exhaust in order to investigate whether it can affect volatile mediated plant-pollinator interaction. Exposure to diesel exhaust altered the blend of common flower volatiles significantly: myrcene was considerably reduced, β-ocimene became undetectable, and β-caryophyllene was transformed into its cis-isomer isocaryophyllene. Proboscis extension response (PER) assays showed that the alterations of the blend reduced the ability of honey bees to recognize it. The chemically reactive nitrogen oxides fraction of diesel exhaust gas was identified as capable of causing degradation of floral volatiles.

Activation of glycoprotein VI (GPVI) and C-type lectin-like receptor-2 (CLEC-2) underlies platelet activation by diesel exhaust particles and other charged/hydrophobic ligands

Platelets are activated by a range of stimuli that share little or no resemblance in structure to each other or to recognized ligands, including diesel exhaust particles (DEP), small peptides [4N1-1, Champs (computed helical anti-membrane proteins), LSARLAF (Leu-Ser-Ala-Arg-Leu-Ala-Phe)], proteins (histones) and large polysaccharides (fucoidan, dextran sulfate). This miscellaneous group stimulate aggregation of human and mouse platelets through the glycoprotein VI (GPVI)-FcR γ-chain complex and/or C-type lectin-like receptor-2 (CLEC-2) as shown using platelets from mice deficient in either or both of these receptors. In addition, all of these ligands stimulate tyrosine phosphorylation in GPVI/CLEC-2-double-deficient platelets, indicating that they bind to additional surface receptors, although only in the case of dextran sulfate does this lead to activation. DEP, fucoidan and dextran sulfate, but not the other agonists, activate GPVI and CLEC-2 in transfected cell lines as shown using a sensitive reporter assay confirming a direct interaction with the two receptors. We conclude that this miscellaneous group of ligands bind to multiple proteins on the cell surface including GPVI and/or CLEC-2, inducing activation. These results have pathophysiological significance in a variety of conditions that involve exposure to activating charged/hydrophobic agents.

Involvement of sensory nerves and TRPV1 receptors in the rat airway inflammatory response to two environment pollutants: diesel exhaust particles (DEP) and 1,2-naphthoquinone (1,2-NQ)

The environmental chemical 1,2-naphthoquinone (1,2-NQ) is implicated in the exacerbation of airways diseases induced by exposure to diesel exhaust particles (DEP), which involves a neurogenic-mediated mechanism. Plasma extravasation in trachea, main bronchus and lung was measured as the local (125)I-bovine albumin accumulation. RT-PCR quantification of TRPV1 and tachykinin (NK(1) and NK(2)) receptor gene expression were investigated in main bronchus. Intratracheal injection of DEP (1 and 5 mg/kg) or 1,2-NQ (35 and 100 nmol/kg) caused oedema in trachea and bronchus. 1,2-NQ markedly increased the DEP-induced responses in the rat airways in an additive rather than synergistic manner. This effect that was significantly reduced by L-732,138, an NK(1) receptor antagonist, and in a lesser extent by SR48968, an NK(2) antagonist. Neonatal capsaicin treatment also markedly reduced DEP and 1,2-NQ-induced oedema. Exposure to pollutants increased the TRPV1, NK(1) and NK(2) receptors gene expression in bronchus, an effect was partially suppressed by capsaicin treatment. In conclusion, our results are consistent with the hypothesis that DEP-induced airways oedema is highly influenced by increased ambient levels of 1,2-NQ and takes place by neurogenic mechanisms involving up-regulation of TRPV1 and tachykinin receptors.

Salinity influences glutathione S-transferase activity and lipid peroxidation responses in the Crassostrea gigas oyster exposed to diesel oil

Biochemical responses in bivalve mollusks are commonly employed in environmental studies as biomarkers of aquatic contamination. The present study evaluated the possible influence of salinity (35, 25,15 and 9 ppt) in the biomarker responses of Crassostrea gigas oysters exposed to diesel at different nominal concentrations (0.01, 0.1 and 1 mLL(-1)) using a semi-static exposure system. Salinity alone did not resulted in major changes in the gill`s catalase activity (CAT), glutathione S-transferase activity (GST) and lipid peroxidation levels (measured as malondialdehyde. MDA), but influenced diesel related responses. At 25 ppt salinity, but not at the other salinity levels, oysters exposed to diesel showed a strikingly positive concentration-dependent GST response. At 25 ppt and 1 mLL(-1) diesel, the GST activity in the gills remained elevated, even after one week of depuration in clean water. The increased MDA levels in the oysters exposed to diesel comparing to control groups at 9, 15 and 35 ppt salinities suggest the occurrence of lipid peroxidation in those salinities, but not at 25 ppt salinity. The MDA quickly returned to basal levels after 24 h of depuration. CAT activity was unaltered by the treatments employed. High toxicity for 1 mLL(-1) diesel was observed only at 35 ppt salinity, but not in the other salinities. Results from this study strongly suggest that salinity influences the diesel related biomarker responses and toxicity in C. gigas, and that some of those responses remain altered even after depuration. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Development of an Analytical Methodology for Quantification of Strong Acid in Diesel Oil

Many factors can affect the quality of diesel oil, in particular the degradation processes that are directly related to some organosulfur compounds. During the degradation process, these compounds are oxidized into their corresponding sulfonic acids, generating a strong acid content during the process. p-Toluene sulfonic acid analysis was performed using the linear sweep voltammetry technique with a platinum ultramicroelectrode in aqueous solution containing 3 mol L(-1) potassium chloride. An extraction step was introduced prior to the voltammetric detection in order to avoid the adsorption of organic molecules, which inhibit the electrochemical response. The extraction step promoted the transference of sulfonic acid from the diesel oil to an aqueous phase. The method was accurate and reproducible, with detection and quantification limits of 5 ppm and 15 ppm, respectively. Recovery of sulfonic acid was around 90%.

Evaluation of a Micro PV-Diesel Hybrid System in Tanzania

In April 2011 a monitoring system was installed to enable studies of the performance and the usage of a micro PV-Diesel Hybrid system at the Ihushi Development Center (IDC) near Mwanza in Tanzania. Estimations of the load have been obtained by a survey of installed appliances and interviews with users of installed equipment. The load profile obtained by measurements has been analyzed and compared to estimations of the energy use. Further, the system size and performance were studied.

A user guide to simple monitoring and sustainable operation of PV-diesel hybrid systems : Handbook for system users and operators

This report contains a suggestion for a simple monitoring and evaluation guideline for PV-diesel hybrid systems. It offers system users a way to better understand if their system is operated in a way that will make it last for a long time. It also gives suggestions on how to act if there are signs of unfavourable use or failure. The application of the guide requires little technical equipment, but daily manual measurements. For the most part, it can be managed by pen and paper, by people with no earlier experience of power systems.The guide is structured and expressed in a way that targets PV-diesel hybrid system users with no, or limited, earlier experience of power engineering. It is less detailed in terms of motivations for certain choices and limitations, but rich in details concerning calculations, evaluation procedures and maintenance routines. A more scientific description of the guide can be found in a related journal article.

Perfusão do fígado de rato com triton x-100: remoção e caracterização de uma aminopeptidase cinino-conversora e de uma arilamidase

Resumo não disponível

Avaliação clínica, microbiológica e radiográfica de lesões de cárie de molares decíduos, após remoção parcial da dentina cariada

O objetivo do trabalho foi avaliar as alterações clínicas, microbiológicas e radiográficas de lesões profundas de cárie, após a remoção parcial do tecido cariado e o selamento das cavidades. Vinte pacientes com idade entre quatro e sete anos participaram do estudo, totalizando uma amostra de quarenta e dois dentes com lesões profundas de cárie, distribuída em dezenove cavidades oclusais, doze ocluso-proximais, nove ocluso-linguais e duas ocluso-mésio-distais. O tratamento consistiu na escavação completa do tecido cariado localizado nas paredes laterais e marginais das cavidades, além da remoção superficial da dentina cariada localizada na parede pulpar. Após o término do preparo cavitário, a dentina remanescente foi avaliada quanto à sua coloração e à sua consistência, obtendo-se coletas deste tecido para análise bacteriológica. A seguir, os dentes foram aleatoriamente divididos em dois grupos, de acordo com o material forrador aplicado sobre o tecido cariado (cimento de hidróxido de cálcio ou lâmina de guta-percha), sendo, então, restaurados com resina composta. Imediatamente depois da intervenção clínica, utilizaram-se dispositivos padronizados para a execução da tomada radiográfica inicial. Ao longo do estudo, um dente de cada grupo apresentou necrose pulpar e perdeu-se uma amostra do grupo guta-percha. Após o período experimental, compreendido entre quatro e sete meses, os dentes (n=39) foram novamente radiografados e reabertos para avaliação clínica e para a execução de nova coleta microbiológica. Alterações significativas foram encontradas quanto à coloração e consistência, em que o tecido, inicialmente castanho-claro e amolecido, mostrou-se predominantemente castanho-escuro e endurecido. Em relação à quantidade de unidades formadoras de colônias, observou-se uma redução significativa no número de lactobacilos, estreptococos do grupo mutans e do total de bactérias viáveis em aerobiose e em anaerobiose. Ao exame radiográfico, onde avaliou-se a diferença de densidade radiográfica, através do método de subtração de imagem, não se encontraram alterações significativas. Portanto, estes resultados sugeriram a possibilidade de inativação do processo carioso, através do selamento de lesões profundas de cárie com material adesivo, independente da utilização do cimento de hidróxido de cálcio como material forrador.

Remoção de compostos orgânicos de águas por ultra e nanofiltração em membranas poliméricas

Os recursos hídricos superficiais e subterrâneos tem-se mostrado contaminados, cada vez mais freqüentemente, por substâncias orgânicas e inorgânicas, em nível de traços, prejudicando os seus usos mais nobres, por exemplo, abastecimento público. Este estudo teve por finalidade principal verificar a eficiência de rejeição por membranas poliméricas, de alguns compostos orgânicos tipo, naftaleno, carbofurano, tricloroetileno (TCE) e metil paration, em baixas concentrações. Empregou-se testes hidrodinâmicos de filtração, tipo "dead-end", com taxa de aplicação média de 13,16 m3.m-2.h-1 através das membranas comerciais de características distintas, uma de ultra (UE-50) e duas de nanofiltração (XN-40 e TS-80). Avaliou-se, também, a preparação de água contaminada para a filtração por membranas, através do prétratamento por oxidação do carbofurano em meio líquido, usando um desinfetante padrão, o hipoclorito de sódio. Após a oxidação desde composto, testes hidrodinâmicos de filtração foram realizados para verificar, também, a eficiência de rejeição dos sub-produtos. Por fim, foram realizados testes de envelhecimento das membranas que poderiam ser atacadas pelos compostos orgânicos em solução aquosa. Todos os ensaios foram realizados à temperatura de 25 oC, empregando pressão de filtração de 4 atm. Os compostos orgânicos foram detectados por várias técnicas, principalmente cromatografia gasosa e líquida, sequenciada por espectrometria de massas. Para acompanhar o envelhecimento das membranas, em seis meses de uso, foi empregada microscopia de força atômica, através da medição de porosidade e de rugosidade superficiais. Em termos médios, nas três faixas de concentrações testadas, o metil paration foi o composto mais eficientemente removido pelas membranas em todos os testes realizados, com 59,82 % de rejeição pela membrana UE-50, 43,97 % pela membrana XN-40 e 56,12 % pela TS-80. O TCE foi rejeitado 28,42 %, 23,87 % e 21,42 % pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80, respectivamente. O naftaleno, foi rejeitado 20,61 %, 14,85 % e 12,63 % pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80, respectivamente. Para o carbofurano, a percentagem de rejeição pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80 foi, respectivamente, de 4,51 %, 4,88 % e 2,92 %. Dentre todas as membranas testadas, a membrana de polisulfona UE-50, de ultrafiltração, produziu a melhor eficiência na rejeição de metil paration, tricloroetileno e naftaleno, com 59,82 %, 28,43 % e 20,61 % de rejeição, na ordem. A membrana de poliamida-uréia TS-80, de nanofiltração, proporcionou maior rejeição (56,12 %) que a membrana de poliamida XN-40, de nanofiltração (43,97 %), para o metil paration. Ao contrário, a membrana XN-40 mostrou uma rejeição maior (23,87 %) que a TS-80 para o tricloroetileno (21,42 %). Para o naftaleno, a membrana XN-40 também mostrou uma rejeição (14,85 %) maior que a TS-80 (12,63 %). A eficiência de rejeição do carbofurano foi a menor de todos os compostos ensaiados, independente da membrana. Se for assumido que a membrana de ultra deverá ser seguida pela de nanofiltração, a eficiência conjunta UE-50 + XN-40 será, em termos médios, para o naftaleno, carbofurano, tricloroetileno e metil paration, respectivamente, 32,24%, 9,19%, 45,60% e 77,44%. Para o conjunto UE-50 + TS-80 será de: 30,64%, 7,29%, 43,92% e 83,51%, não havendo diferenças estatisticamente significantes entre os dois conjuntos. Nos testes de pré-tratamento por oxidação do carbofurano, observou-se a formação do carbofurano hidrolisado e mais dois sub-produtos principais, SP-1 e SP-2, que foram rejeitados, 47,85 % e 92,80 %, respectivamente, pela membrana XN-40. Na verificação das perdas das características morfológicas pelo uso prolongado das membranas, sob ataque de compostos orgânicos em baixa concentração ("envelhecimento") verificou-se que a rugosidade (0, 3 e 6 meses) e a porosidade (0, 3 e 6 meses) foram consideravelmente alteradas. A porosidade da membrana XN-40 aumentou 42,86% e a da membrana TS-80 aumentou 34,57%, quando imersas por 3 meses. A rugosidade das membranas XN-40 e TS-80 nos testes de imersão por 3 meses, aumentou 5,37% e 291% respectivamente. Nos testes de imersão em 6 meses, o aumento da porosidade das membranas XN-40 e TS-80 foi de 29,67% e 18,52% respectivamente, enquanto que a rugosidade aumentou 25,27% e 155% para as mesmas. Conclui-se que membranas de nanofiltração poliméricas necessitam de prétratamentos para rejeitar, com segurança, e colocar dentro dos padrões de potabilidade, águas contaminadas com os compostos orgânicos tipo testados e que seu uso prolongado irá afetar as suas características de rejeição dos contaminates.

Separação caulinita-dióxido de titânio por floculação seletiva : mecanismo, seletividade e aplicação no cualim do Rio Jari (AP)

No presente trabalho, é investigado um método alternativo para remover as impurezas coloridas contidas no caulim ultrafino do Rio Jari (AP), mediante a adsorção seletiva com polímeros aquosolúveis. Apesar desse método (floculação seletiva) ser considerado inovador no tratamento de minérios ultrafinos, problemas como a alta sensibilidade do meio e o baixo rendimento, freqüentemente comprometem a sua aplicação em sistemas naturais. Nesse contexto, o presente trabalho enfatiza questões envolvendo a seletividade do processo, bem como os mecanismos e os fenômenos envolvidos na adsorção seletiva de uma das fases minerais, A caracterização do minério define o tipo de contaminante (anatásio) e as suas relações de contato com a caulinita (ausência de adesão física). Tal informação é útil na avaliação do rendimento ativo do processo. A eficiência na remoção do anatásio, frente ao ambiente específico do meio e em combinação com a intensidade de carga aniônica do polímero floculante, define a condição mais favorável em termos de adsorção e seletividade. Tal condição prevê a utilização de poliacrilamidas fracamente aniônicas em meio alcalino (pH = 10). o aumento da concentração de hexametafosfato-Na (dispersante de atividade eletrostática) provoca uma redução nos níveis de adsorção da caulinita, pelo aumento da sua carga superficial. A seletividade do processo atinge o seu nível máximo com a adição de poliacrilato-Na (dispersante que combina a atividade eletrostática com o efeito estérico). Nessas condições, remoções consideráveis de anatásio são obtidas, fazendo com que o teor de Ti02 contido no caulim caia de 1,3% para 0,2% e com que a recuperação permaneça em níveis satisfatórios (57%). o nível de adição química do meio também condiciona o grau de consistência dos flocos gerados, aumentando a cinética de sedimentação. Nos ambientes considerados altamente seletivos, a sedimentação dos flocos chega a atingir uma velocidade de 18 mm/minuto em polpa com 30% de sólidos.

Remoção de íons Cd2+ de soluções aquosas por eletrodeposição em eletrodos de carbono vítreo reticulado

As soluções aquosas obtidas após o tratamento final de efluentes de processos de eletrodeposição de Cd contém baixas concentrações de íons Cd2+. Neste trabalho determinaram-se as melhores condições para a utilização de eletrodos de carbono vítreo reticulado (CVR) no polimento destas soluções. A eletrodeposição do íon Cd2+ sobre eletrodo de carbono vítreo reticulado de porosidades distintas, 30, 60 e 100 ppi, com e sem recobrimento com polipirrol, foi investigada em soluções aquosas aeradas de ácido sulfúrico e sulfato de potássio em pH 4,8. Sob condições potenciostáticas, uma elevada eficiência de remoção foi obtida para soluções contendo 5 e 10 mg L-1 de íon Cd2+, na faixa de potenciais entre –0,9 e –1,1 V para CVR e em –3,0 V para CVR recoberto com polipirrol (CVR-PPy0). Após cada experimento de eletrodeposição, a diminuição da concentração do íon Cd2+ no eletrólito foi monitorada por voltametria de redissolução anódica. Neste experimenteo, empregando um eletrodo de gota pendente de mercúrio sendo estes resultados comparados com medidas por espectrometria de emissão atômica (ICP). Para o eletrodo de CVR, neste intervalo de potenciais, -0,9 e –1,1 V, a eletrodeposição do íon cádmio é controlada por transporte de massa e a concentração de íons cádmio varia exponencialmente com o tempo, seguindo uma cinética de pseudo primeira ordem. Para a concentração 10 mg L-1 e usando eletrodo de CVR 30 ppi, as eficiências de corrente e de remoção determinadas a -1,1 V após 30 minutos de eletrólise foram, 38 % e 97% , respectivamente. Para eletrodo de CVR 60 ppi foram encontrados 30 % e 99 %, respectivamente. Para o eletrodo de CVR-PPy0 a maior eficiência de remoção encontrada foi de 84% após 90 minutos de eletrólise em –3,0 V, sendo a eficiência de corrente menor do que 2%. A presença de Cd metálico depositado na superfície do eletrodo de CVR e CVR-PPy0 depois da redução em –1,1 V e –3,0 V, respectivamente, foi confirmada por análise de Microscopia Eeletrônica de Varredura (MEV) e espectrometria de energia dispersiva (EDS).

Preparação de sílica organofuncionalizada à base de zircônia e estudos de adsorção de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e pesticidas organoclorados

O trabalho realizado conjuga informações de preparação e caracterização de materiais à base de sílica, com avaliação de possível aplicação potencial na área de química analítica ambiental. As sílicas organofuncionalizadas foram preparadas segundo 2 métodos: grafting e sol-gel. Os 4 sólidos obtidos por grafting diferem essencialmente na natureza da esfera de coordenação em torno do centro metálico (átomo de zircônio), enquanto que os 2 sólidos obtidos pelo processo sol-gel são sólidos híbridos, contendo ligantes indenil, grupos silanóis e etóxidos na superfície, diferindo entre si pela presença de centro metálico. Os teores de metal, determinados por RBS, nas sílicas organofuncionalizadas ficaram em torno de 0,3 % para os sólidos preparados por grafting e 4,5 %,no caso, do sólido preparado por sol-gel. A análise por DRIFTS confirmou a presença dos ligantes orgânicos e, ainda, grupos silanóis residuais nos adsorventes preparados por grafting. A capacidade de adsorção das sílicas organofuncionalizadas foi avaliada frente a duas famílias de compostos: HPAs e pesticidas organoclorados. A identificação e quantificação dos HPAs foi conduzida através de cromatografia gasosa com detector seletivo de massas. Os resultados da capacidade de adsorção para os 16 HPAs prioritários não foram quantitativamente considerados satisfatórios, em parte devido à dificuldade de solubilidade em água. A determinação quantitativa da eficiência dos adsorventes sólidos, na pré-concentração/extração dos pesticidas organoclorados, foi realizada através da cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons. Os resultados de recuperação, para os compostos organoclorados: heptacloro epóxido, dieldrin e endrin foram considerados satisfatórios e em concordância com valores encontrados com o adsorvente comercial LC-18. O lindano apresentou boa recuperação especificadamente nos adsorventes preparados por sol-gel. De uma forma geral, os resultados indicam a possibilidade de utilização futura dos adsorventes sólidos preparados em protocolos de pré-concentração/extração de organoclorados a nível de traços.