Decomposition in lake sediments: bacterial action and interaction

This review discusses the processes involved in the decomposition of organic carbon derived initially from structural components of algae and other primary producers. It describes how groups of bacteria interact in time and space in a eutrophic lake. The relative importance of anaerobic and aerobic processes are discussed. The bulk of decomposition occurs within the sediment. The role of bacteria in the nitrogen cycle and the iron cycle, and in sulphate reduction and methanogenesis as the terminal metabolism of organic carbon are described.

The diversity and ecological role of protozoa in fresh waters

Protozoa feed on and regulate the abundance of most types of aquatic microorganisms, and they are an integral part of all aquatic microbial food webs. Being so small, aerobic protozoa thrive at low oxygen tensions, where they feed (largely unaffected by metazoan grazing) on the abundance of other microorganisms. In anaerobic environments, they are the only phagotrophic organisms, and they live in unique symbiotic consortia with methanogens, sulphate reducers and non-sulphur purple bacteria. The number of extant species of protozoa may be quite modest (the global number of ciliate species is estimated at 3000), and most of them probably have cosmopolitan distributions. This will undoubtedly make it easier to carry out further tasks, e.g. understanding the role of protozoan species diversity in the natural environment.

Produção biogênica de sulfetos em amostras de água e óleo

Durante a exploração de petróleo offshore (fora da costa), a injeção de água do mar no processo de recuperação secundária de petróleo, ocasiona a produção de sulfeto de hidrogênio (H2S) pela presença das bactérias redutoras de sulfato (BRS), que reduzem o sulfato presente na água em sulfeto. A produção intensiva de H2S tem sido um dos maiores problemas das indústrias petrolíferas, pois constitui-se uma das principais causas de corrosão em linhas de produção (tubulações), equipamentos e tanques metálicos. Os principais micro-organismos presentes em amostras salinas provenientes de tanques de armazenamento de água e óleo da indústria do petróleo são as bactérias anaeróbias heterotróficas totais (BANHT) e as bactérias redutoras de sulfato (BRS). Atualmente, a quantificação desses grupos microbianos é realizada através da técnica do Número Mais Provável (NMP) que estima o resultado em aproximadamente 28 dias. Neste trabalho foi utilizada a metodologia de produção semi-contínua de sulfetos biogênicos por 15 dias, numa tentativa de correlacionar com os resultados de quantificação de BANHT e BRS através da técnica convencional do NMP. Nesse caso, avaliou-se as condições mais adequadas para a produção biogênica de sulfetos em tanques, alterando-se parâmetros tais como salinidade, temperatura e composição do meio de cultura. Verificou-se que os aumentos da salinidade e da temperatura do meio implicaram na diminuição da atividade biogênica semi-contínua de geração de sulfetos. E conforme dilui-se o meio de cultura, o crescimento de bactérias foi reduzido, assim como a geração de sulfetos. A quantificação de BRS e BANHT foi avaliada pela técnica do NMP de acordo com o método do FDA em 2011 e de Harrigan em 1998. Este último subestima a população microbiana, desconsiderando os limites e erros provenientes da técnica

Avaliação da remoção do íon cádmio em solução aquosa utilizando processos de osmose inversa e nanofiltração

Os efluentes contendo cádmio podem ser gerados dos por várias indústrias. A aplicação de ambas as tecnologias osmose inversa (OI) e nanofiltração (NF) para o tratamento de efluentes contendo o íon cádmio para reduzir a degradação ambiental foram estudadas no presente trabalho. Amostras sintéticas contendo o íon cádmio em várias concentrações foram preparadas e submetidas aos tratamentos por OI e NF em escala laboratorial. Assim, dividiu-se o processo de remoção em três etapas: 1- analisou-se os processos de osmose inversa e nanofiltração em termos da rejeição do íon cádmio, onde se correlacionou e avaliou os principais parâmetros de processos (concentração da solução alimentação, fluxo de permeado e pressão) e comparou-se os sistemas entre si. Nas etapas 2 e 3 avaliou-se os efeitos da salinidade utilizando os contra-íons zinco e sódio respectivamente, sobre a rejeição do íon cádmio no sistema de osmose inversa em soluções aquosas contendo misturas de sulfato de cádmio e sulfato de zinco, e sulfato de cádmio e sulfato de sódio. Mediu-se as concentrações de cádmio e zinco por espectroscopia de absorção atômica e as concentrações de sulfato e sódio por cromatografia de íons. Os resultados obtidos na primeira etapa dos experimentos mostram que a osmose inversa e nanofiltração são eficientes na remoção de cádmio, onde se obteve as taxas médias de rejeição de 92,4% e 96,6% respectivamente, sendo esses valores iguais em magnitude, tendo em vista os valores da incerteza padrão relativa associada a esses resultados. Em ambos os sitemas, os fluxos de permeado e as rejeições não sofreram influência do aumento da concentração de cádmio na solução alimentação.Na etapa 2, os resultados mostraram a diminuição da rejeição de cádmio com o aumento da concentração de sulfato de zinco na alimentação, sendo esse fenômeno atribuído a semelhança existente entre os íons Cd2+ e Zn2+ associados aos seus raios iônicos de hidratação e as energias de hidratação. Foram observadas as quedas do fluxo de permeado e das rejeições com o aumento da concentração de alimentação provavelmente devido ao efeito da polarização. Na etapa 3, a rejeição do íon cádmio não foi afetada pelo aumento da concentração de sulfato de sódio na alimentação, assim como os fluxos de permeado. Outro aspecto relacionado à rejeição é que a difusão do sódio através da membrana é favorecida frente à difusão do cádmio, sendo atribuído ao menor raio de hidratação do sódio

The relationship between aquatic macrophytes and water quality in Nta-Wogba Stream, Port Harcourt, Nigeria

An empirical survey of macrophytes distribution and biomass from four stations, along Nta-wogba stream in Port Harcourt, Nigeria, was conducted between April and December 2007, to quantify the relationship between biomass, in stream nutrients and dissolved ions. The correlation analysis indicated that the biomass of the aquatic macrophytes under consideration, Einochloa pyramidalis; Diplazum sammatii; Cyperus difformis; Alternathera sessilis and Ludwigia decurrens were significantly (P<0.05) related to the nutrients: sulphate, ammonium; nitrate, and phosphate in all the stations. The measurement of total dissolved solid, which is correlated to ionic concentrations and turbidity, provided a rough indication of in stream light availability.

Uso de materiais lígneo-celulósicos, como fonte de carbono para bactérias redutoras de sulfato, na remoção de metais pesados

Quando as wetlands alcançam a máxima capacidade de tratamento para remover metais pesados, a remoção ainda pode ocorrer por precipitação na forma de sulfetos devido a redução biológica de sulfato. Para alcançar este objetivo, devem ser promovidas condições anaeróbias, uma fonte de sulfato deve existir e uma fonte adequada de carbono/energia deve estar presente. No presente trabalho, a macroalga Sargassum filipendula e bagaço de cana-de-açúcar (materiais lígneo-celulósicos) foram selecionados como fontes de carbono, devido ao seu acentuado conteúdo de compostos orgânicos de degradação lenta e serem resíduos de alta disponibilidade. Experimentos foram simultaneamente conduzidos em operação contínua em duas colunas (0,5 L cada), uma contendo a macroalga e/ou bagaço de cana-de-açúcar e a outra contendo os materiais inoculados com um lodo anaeróbio. Neste trabalho, foi estudada a remoção de cádmio e zinco, devido à presença deles em efluentes de operações de mineração/metalurgia. Os ensaios foram realizados sob três diferentes condições experimentais no que se refere à quantidade de lodo anaeróbio inoculado no reator e o material empregado como fonte de carbono/energia. Os resultados indicaram que o reator inoculado foi capaz de tratar o efluente mais eficientemente que o reator não inoculado, considerando o período dos testes

Obtenção de nanocompósitos a partir da co-coagulação da borracha nitrílica e hidrotalcita

Partículas nanoestruturadas têm sido amplamente utilizadas como carga de reforço em matrizes elastoméricas, sendo substitutos eficazes das cargas convencionais, já consagradas, como o negro de fumo, mica, sílica. Em especial, as argilas têm mostrado grande potencial ao que se refere a melhor dispersão na matriz polimérica, em função de sua elevada razão de aspecto. Dentro do vasto universo de argilominerais, as argilas aniônicas, também conhecidas hidróxido duplo lamelar (HDL), apresentam como vantagem a possibilidade de ser projetada estruturalmente para as mais diversas finalidades, ao se modificar os ânions ou os cátions, ou até mesmo combiná-los na estrutura lamelar. E dentre os métodos existentes para se preparar compósitos a base de elastômero/argila, a co-coagulação do látex, é uma forma bastante eficaz e economicamente viável, uma vez que a borracha obtida após processo de coagulação já contém a carga incorporada. Este trabalho se dedicou a avaliar o processo de co-coagulação do látex de NBR e HDL, visando a obtenção de nanocompósitos. Para tanto HDL de composição Mg/Al-CO3 foi modificado com ânions DS, DBS e ST e foram preparadas suspensões aquosas, utilizando como ferramentas de dispersão ultraturrax e ultrassom de ponteira. As variáveis de processo avaliadas foram tipo e teor de HDL, tempo de mistura látex/suspensão aquosa de HDL, quantidade de coagulante e velocidade de agitação. Por fim, os coágulos obtidos foram formulados para avaliar a influência dos HDL na cinética de vulcanização e também para determinação das propriedades mecânicas convencionais. Os resultados obtidos comprovaram que a metodologia de dispersão de hidrotalcita ao látex nitrílico de modo prévio ao processo de coagulação é uma alternativa viável para a obtenção de nanocompósitos. O uso do ultrassom de ponteira como ferramenta na dispersão aquosa de HDL contribuiu para maior estabilidade da suspensão e o ajuste nos parâmetros do sistema de coagulação, levaram a obtenção de grumos uniformes do ponto de vista macroscópico e microscópico. As micrografias dos coágulos não vulcanizados obtidas por MEV-FEG confirmaram as informações apuradas a partir dos difratogramas de raios-X que apontou a formação de um sistema parcialmente esfoliado, em função da ausência dos picos característicos da hidrotalcita, além de indicarem a coexistência de partículas em dimensões micrométrica a nanométricas em uma mesma estrutura. A composição química do HDL, com a presença de átomos de magnésio e alumínio combinados com grupos hidroxila favoreceu a redução tanto o tempo de indução como de pré-cura. As propriedades mecânicas que se mostraram mais sensíveis ao grau de dispersão da carga foram a dureza, a deformação permanente à compressão (DPC) e o módulo de tração a 300% de deformação (E300), em especial para os compósitos contendo 10% m/m de HDL natural e modificado com estearato. A resistência à chama dos nanocompósitos de NBR-HDL vulcanizados apresentou um ligeiro aumento quando comparados à NBR pura, visto que esta é uma característica própria da hidrotalcita, decorrente da sua composição química

Produção biogênica de sulfetos por micro-organismos redutores de sulfato em amostras salinas da indústria do petróleo

A produção de H2S (sulfeto de hidrogênio) é um dos principais problemas na indústria do petróleo, sendo esta uma das causas da corrosão de tanques de estocagem e tubulações. Essa produção é possibilitada devido à injeção de água do mar durante o processo de recuperação secundária do petróleo, onde alguns micro-organismos presentes nessa água, tais como as bactérias anaeróbias heterotróficas totais (BANHT) e as bactérias redutoras de sulfato (BRS), que promovem a redução do sulfato a sulfeto. Atualmente, o método de quantificação destes micro-organismos é a técnica do Número Mais Provável (NMP) que estima o resultado em aproximadamente 28 dias. No presente trabalho foi utilizada a metodologia da produção semi-contínua de sulfeto biogênico pelo período de 15 dias, com o intuito de correlacionar com os resultados das quantificações de BANHT e BRS através da técnica convencional do NMP. Foram analisadas amostras de diferentes procedências da indústria do petróleo, apresentando variação na salinidade de 0 a 16 g.L-1. O objetivo deste procedimento foi avaliar as velocidades específicas e instantâneas de produção de H2S, sugerindo, desta forma, quais amostras apresentam maior potencial para a produção biogênica de sulfeto e em quais condições essa produção se dá. Observou-se que em todas as amostras a geração do H2S se dá de forma crescente até a estabilização desta produção, sendo esta obtida quase sempre em seis dias (144h) do crescimento microbiano. A produção do sulfeto biogênico se deu de forma mais intensa nas amostras do fundo de tanque de estocagem de óleo e da água de formação. A quantificação das BANHT e das BRS foram avaliadas pelo método do NMP de acordo com a tabela de Harrigan, a qual subestima a população microbiana, desconsiderando erros provenientes da técnica

Use of homeo drug for curing ulcerative syndrome in fishes

Fungal infection was observed in Catla catla and Labeo rohita cultured in two private fish farms. The later stage of the infection resulted in ulcerations followed by haemorrhage on the dorsal surface of the body. Initially, usual treatments of copper sulphate, potassium permanganate and common salt solution were tried, but no improvement was observed. Then repeated intramuscular injections of homeopathic drug Heaper Sulpher and Arnica spray were given with encouraging results. Infection reported in another farm was also successfully controlled using a similar treatment.

Respiratory metabolism in Oreochromis mossambicus, Peters under different environmental conditions

Oxygen consumption in Oreochromis mossambicus, Peters (3-60g in weight) was measured under different stress conditions at a constant temperature of 20±1°C. The rate of oxygen consumption was significantly higher (0.170 ml gˉ¹hˉ¹)at a salinity of 30x10ˉ³ compared with that (0.132ml gˉ¹hˉ¹) in freshwater. The oxygen consumption was also found to be affected by changes in pH. Weight specific rate decreased significantly from 0.113 to 0.045 ml gˉ¹hˉ¹ with increasing body weight. A positive correlation was recorded between availability of dissolved oxygen and the rate of oxygen consumption by the fish. While copper sulphate and malachite green inhibited the respiratory metabolism, formaldehyde treatment raised it from 0.088 to 0.118ml gˉ¹hˉ¹.

Studies on water quality and fish diversity of Sadatpur lake in Ahmednagar district Maharashtra

The present study deals with the water quality and ichthyofauna of Sadatpur lake. Monthly changes in water quality parameters such as temperature, pH, dissolved oxygen (DO), total alkalinity, chlorides, sulphates, phosphates and nitrites have been studied for a period of one year beginning from January 2005 and were investigated to assess the suitability of this lake for fish and fisheries practices. All the physico-chemical parameters determined, revealed that the fluctuations in water temperature, pH, dissolved oxygen, alkalinity and nitrites, were within the desirable limits. On the other hand, chloride and sulphate were lower whereas phosphate was higher than the desirable limits. Altogether 24 fish species belonging to 17 genera and 2 orders were found to be present in the lake. Among fish species family Cyprinidae dominated the lake. The lake subsistence fishery served the need of local fishermen community.

Purification and properties of Aspartate aminotransferase (E.C. 2.6.1.1) from skeletal muscle of Cirrhina mrigala

Aspartate aminotransferase (E.C. 2.6.1.1.) from the skeletal muscle of fresh water fish Cirrhina mrigala has been purified 40 fold by ammonium sulphate fractionation, adsorption on alumina Csub(8) gel and chromatography using DEAE-cellulose column and the properties of the purified enzyme studied. The pH optimum of the enzyme is 7.8. The Km value of aspartic acid and 2-oxoglutaric acid are found to be 2.8 x 10sub(-3) M and 1.0 x 10sub(-4) M respectively. The activity of enzyme is inhibited by p-chloromercurybenzoate, hydroxylamine hydrochloride and sodium cyanide. The inhibition by pchloromercurybenzoate is reversed by reduced glutathione, B-mercaptoethanol and cysteine. Dicarboxylic acids such as maleic acid, malic acid and succinic acid inhibit the enzyme activity. The enzyme is not activated by any of the metal ions tested and heavy metal ions such as mercury and silver strongly inhibit the enzyme activity.

Preservation of cotton fish net twines by tanning 2. Fixation of tannin

Fixative behaviour of tannin belonging to three functional groups was stud1ed m deta1l using copper sulphate and potassium dichromate as oxidising agents.

Purification and characterisation of phosphorylase from muscle of Tilapia (Tilapia mosambica)

Phosphorylase from muscle of tilapia (Tilapia mosambica) was extracted by water and purified by ammonium sulphate precipitation, centrifugation and repeated recrystallisation. Electro-phorogram of the enzyme preparation showed a single band near origin. The enzyme showed optimum pH and temperature at 6.1 and 37°C respectively. Glucose and glucose-6-phosphate were found to be competitive inhibitors of the enzyme. Maltose and starch acted as primers for the phosphorylase reaction like glycogen.

Photosynthetic bacteria in the marine environment at Porto-Novo

Sediment and water samples were collected from mangrove and estuarine biotopes at fortnightly intervals. The physico-chemical characters of the overlying water were studied. In the mangrove biotope maximum temperature (31.5°C) and in the estuarine biotope maximum salinity (35.6‰) were recorded during the summer season, whereas in post-monsoon period the sulphate content was increased to 516 p.p.m. and the pH was reduced to 7.4. Invariably both in the enriched sediment and water samples four major peaks (at wavelengths 460, 705, 772 and 850 nm) and two minor peaks (at wavelengths 580 and 663 nm) of absorption spectra were noticed. A pure culture of Chromatium sp., isolated from mangroves sediment, showed three peaks of absorption spectra at wavelengths, 500, 580 and 850 nm. The effect of sodium chloride on the growth of Chromatium sp., was also studied and it was observed that maximum growth occurred in the range 1-3% sodium chloride concentration. This isolate was also capable of utilizing various sulphur and carbon compounds. Glycerol and glucose did not show any specific effect whereas pyruvate, malate and acetate increased the growth.