Aprofitament de residus vegetals per a la concentració i separació d'ions metàl·lics de solucions aquoses

La adsorció sobre carbó actiu és un tractament habitual para a l'eliminació de metalls contaminants d'afluents aquosos. Amb la finalitat de reduir el cost dels tractament actuals s'està estudiant la utilització d'adsorbents de baix cost com a substituts dels sorbents convencionals que s'utilitzen usualment en els tractaments d'aigües. En aquesta tesi s'ha avaluat la possibilitat d'aprofitar diversos residus vegetals procedents de processos agrícoles o residus industrials, com a sorbents per a l'eliminació de metalls de solucions aquoses. En concret, el treball s'ha centrat en assolir dos grans objectius, primer de tot, conèixer la possibilitat d'utilitzar el pinyol d'oliva com a adsorbent de metalls divalents de solucions aquoses, com són el Cd(II), Cu(II), Ni(II) i Pb(II), i en segon lloc, avaluar la utilització de quatre residus vegetals (escorça de yohimbe, rapa de raïm, suro i pinyol d'oliva) per a l'extracció de Cr(VI) de solucions aquoses i utilitzar el residu vegetal més apropiat com a base per tal d'obtenir un nou sorbent, amb més bona morfologia per ser utilitzat en sistemes d'eliminació de Cr(VI) en continu. Les dades cinètiques d'adsorció es van tractar amb el model cinètic de pseudo-segon ordre, amb el que es van determinar la velocitat inicial d'adsorció dels metalls. Els models d'isotermes d'equilibri de Langmuir i Freundlich es van utilitzar per descriure els equilibris d'adsorció i calcular els paràmetres de les isotermes. En els assajos amb mescles binàries de metalls, els resultats es van tractar amb el model ampliat de Langmuir. En aquest treball s'ha determinat, primerament, que el pinyol d'oliva és un bon sorbent dels metalls divalents estudiats. S'ha determinat que l'adsorció dels metalls varia amb el pH de la solució i que la presència de sals en la solució provoca una davallada en l'adsorció. També es va determinar la competència en l'adsorció entre els metalls al realitzar assajos en mescles binàries. Amb els estudis d'extracció de Cr(VI) amb els quatre materials s'ha determinat que aquests vegetals poden adsorbir el Cr(VI) en solució, tot i que la rapa i la yohimbe són els materials que presenten unes capacitats d'adsorció més elevades. Les anàlisis amb espectroscòpia electrònica de Raig-X realitzats en la rapa de raïm i la yohimbe en contacte amb Cr(VI) varen demostrar la presència del metall en els dos estats d'oxidació, Cr(VI) i Cr(III), evidenciant la participació del mecanisme de reducció de Cr(VI) en l'adsorció del metall sobre els materials. Amb l'encapsulació de la rapa de raïm es va incrementar significativament la capacitat d'adsorció del metall respecta a la seva utilització en la forma original. Les dades experimentals es van tractar amb un model de difusió i es va determinar el coeficient de difusió en l'adsorció en el sorbent amb diferent percentatge de rapa en l'interior. Finalment s'han realitzat estudis preliminars d'adsorció de crom hexavalent en continu utilitzant columnes de petites dimensions farcides amb el sorbent format per boles de rapa encapsulada en alginat càlcic. En aquests assajos s'ha determinat l'efecte en l'adsorció de metall de diversos paràmetres d'operació, com la concentració inicial de metall, el cabal i l'alçada de llit. El model de transferència de matèria i difusió en columna emprat pel tractament de les dades experimentals va mostrar l'efecte de la concentració inicial i del cabal en els coeficients de difusió i transferència de matèria. El model BDST no va predir correctament el temps de servei en els diferents paràmetres d'operació experimentats a causa de la complexitat del procés d'adsorció. Amb aquests assajos preliminars s'han establert les bases de l'adsorció de Cr(VI) amb el nou sorbent en sistemes en continu amb la finalitat de realitzar estudis posteriors d'eliminació del metall en columnes de majors dimensions.

Caracterització i revaloració de la fracció plasmàtica de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La tesi s'ha estructurat en tres apartats que, en conjunt, han de permetre determinar les possibilitats d'aprofitament dins la mateixa indústria alimentària de la fracció plasmàtica de la sang de porc generada per escorxadors que utilitzen sistemes oberts de recollida higiènica. 1. En la primera part s'analitza la composició de la sang higiènica que s'està recollint actualment i s'estudien les característiques tant físico-químiques com microbiològiques que determinen la seva qualitat. La caracterització s'ha realitzat amb sang recollida en diferents escorxadors industrials de les comarques de Girona i s'ha centrat principalment en l'estudi de la contaminació microbiològica i el nivell d'hemòlisi de la sang. S'ha fet un disseny experimental que ha permès alhora valorar l'efecte d'alguns factors sobre la qualitat de la sang: possibles diferències relacionades amb (1) la climatologia del període de l'any en el qual es fa la recollida, (2) particularitats dels escorxadors (grandària, sistemes de dessagnat, tipus, dosi i sistema de dosificació de l'anticoagulant, condicions de processament, maneig i emmagatzematge després de la recollida, etc.). Els resultats obtinguts ens permeten constatar que, en les condicions actuals, la sang que s'està recollint en els escorxadors estudiats no es pot considerar adequada per a una matèria primera de productes destinats a alimentació humana. La major part de la microbiota contaminant s'adquireix en el propi sagnador. S'ha constatat que el sistema de dessagnat en posició horitzontal podria ser una mesura útil per minimitzar la contaminació d'origen fecal o provinent de la pell de l'animal sacrificat i que la separació immediata de les fraccions en el propi escorxador també pot contribuir a reduir la contaminació. Així doncs, en el benentès que l'efectivitat pot obtenir-se del conjunt de mesures preses, més que de l'aplicació d'una sola d'elles, es suggereix la introducció d'una sèrie d'actuacions que potser permetrien reduir els nivells de contaminació que s'obtenen actualment. El tractament mecànic de la sang, el sistema d'addició d'anticoagulant, el volum i concentració de la solució anticoagulant afegida i el període d'emmagatzematge són els factors responsables de l'hemòlisi; mentre que nivells elevats de contaminació microbiològica i el tipus d'anticoagulant utilitzat deterrminen la velocitat d'increment de l'hemòlisi de sang refrigerada. S'ha constatat que quan la sang no pot ser processada immediatament i s'ha d'emmagatzemar en refrigeració és millor utilitzar citrat sòdic enlloc de polifosfat com a anticoagulant ja que l'increment d'hemòlisi es dóna més lentament. 2. El segon apartat s'ha centrat en la fracció plasmàtica de la sang. S'ha utilitzat la deshidratació per atomització com a tecnologia de conservació del plasma i s'ha fet una caracterització del producte en pols resultant des del punt de vista de composició i qualitat. A més de la contaminació microbiològica, que determina la qualitat higiènico-sanitària del producte, s'ha realitzat un estudi de les propietats funcionals que podrien fer del plasma un producte útil en la formulació d'aliments (capacitat escumant, emulsionant, gelificant). S'ha fet especial incidència en (1) determinar l'efecte del procés tecnològic de deshidratació sobre la funcionalitat del producte i (2) estudiar l'estabilitat del plasma deshidratat durant el període d'emmagatzematge. En les condicions de deshidratació per atomització aplicades no es provoca desnaturalització de la fracció proteica i s'obté un producte suficientment deshidratat, amb una aw<0,4 per permetre suposar una bona estabilitat. Algunes mostres de plasma deshidratat analitzades presenten nivells detectables de determinats residus (sulfonamides i corticosteroides). La qualitat microbiològica del producte en pols reflecteix l'elevada contaminació que contenia la matèria primera utilitzada, tot i que la deshidratació per atomització ha comportat la reducció en una unitat logarítmica de la càrrega contaminant. Els recomptes generals de microorganismes són encara preocupants i més tenint en compte que s'ha evidenciat la presència de toxines estafilocòciques en algunes mostres. L'avaluació de les propietats funcionals del producte deshidratat en relació a les que presentava el plasma líquid ens ha permès comprovar que: (1) El procés de deshidratació no ha afectat la solubilitat de les proteïnes. Això, junt amb el fet que no s'obtinguin diferències significatives en l'anàlisi calorimètrica de mostres líquides o deshidratades, permet concloure que el procés no provoca desnaturalització proteica. (2) No s'observen efectes negatius del procés tecnològic sobre la capacitat escumant ni en l'activitat emulsionant de les proteïnes plasmàtiques, dues propietats funcionals que possibiliten l'aplicació del plasma amb aquestes finalitats en l'elaboració d'alguns aliments. (3) La deshidratació tampoc perjudica de manera important les característiques dels gels que s'obtenen per escalfament, ja que els gels obtinguts a partir del plasma líquid i del plasma deshidratat presenten la mateixa capacitat de retenció d'aigua i no s'observen diferències en la microestructura de la xarxa proteica d'ambdós tipus de gel. Tanmateix, els que s'obtenen a partir del producte en pols mostren una menor resistència a la penetració. L'estudi d'estabilitat ens ha permès comprovar que la mostra de plasma deshidratat per atomització perd algunes de les seves propietats funcionals (facilitat de rehidratació, capacitat de retenció d'aigua i fermesa dels gels) si s'emmagatzema a temperatura ambient, mentre que aquestes característiques es mantenen un mínim de sis mesos quan el producte en pols es conserva a temperatura de refrigeració. 3. En l'última part, tenint en compte les conclusions derivades dels resultats dels apartats anteriors, s'han assajat tres possibles sistemes de reducció de la contaminació aplicables a la fracció plasmàtica com a pas previ a la deshidratació, per tal de millorar les característiques de qualitat microbiològica i les perspectives d'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. S'ha determinat l'eficàcia, i l'efecte sobre les propietats del plasma deshidratat, que poden tenir tractaments d'higienització basats en la centrifugació, la microfiltració tangencial i l'aplicació d'altes pressions. Els tractaments de bactofugació aplicats permeten reduir entre el 96 i el 98% la contaminació microbiana del plasma. Aquesta reducció s'aconsegueix tant amb un sistema discontinu com amb un sistema continu treballant a una velocitat de 12 L/h, fet que permetria adaptar el tractament de bactofugació a un procés de producció industrial. Un sistema combinat de bactofugació en continu i microfiltració tangencial permet incrementar l'eficàcia fins a un 99,9 % de reducció. Cal tenir present, però, que aquest tractament provoca també una disminució de l'extracte sec que afecta negativament les propietats funcionals del plasma líquid. Malgrat suposar una pèrdua pel que fa al rendiment, aquest efecte negatiu sobre la funcionalitat no suposaria cap inconvenient si s'utilitzés la deshidratació com a tecnologia de conservació del plasma, ja que es podria corregir l'extracte sec durant la reconstitució del producte. Caldria avaluar si la millora en la qualitat higiènico-sanitària del producte compensa o no les pèrdues que suposa aquest sistema d'higienització combinat. Amb relació als tractaments d'alta pressió, de totes les condicions de tractament assajades, les pressions de fins 450 MPa permeten obtenir plasma sense modificacions importants que impedeixin la seva deshidratació per atomització. Així doncs, les condicions de procés que s'han aplicat són pressuritzacions a 450 MPa de 15 minuts de durada. La temperatura de tractament que s'ha mostrat més eficaç en la reducció dels recomptes de microorganismes ha estat de 40ºC. Els tractaments a aquesta temperatura permeten assolir reduccions del 99,97% i disminuir en un 80% la capacitat de creixement dels microorganismes supervivents a la pressurització en relació a la que presentava la població contaminant del plasma abans del tractament. L'estudi de l'efecte d'aquest tractament (450 MPa, 15 min i 40ºC) sobre les propietats funcionals del plasma ha permès observar que la pressurització comporta una disminució en la solubilitat del producte però una millora en les propietats de superfície -estabilitat de l'escuma i activitat emulsionant- i un increment de la capacitat de retenció d'aigua i de la duresa dels gels obtinguts per escalfament. Calen més estudis per confirmar i caracteritzar aquesta millora en la funcionalitat, així com per establir si el tractament de pressurització afecta també l'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. De totes les tecnologies d'higienització assajades, l'alta pressió és la que permet obtenir millors resultats en el sentit de poder garantir un producte de bona qualitat microbiològica i segur, des del punt de vista sanitari i tecnològic, per a la seva utilització com a ingredient alimentari.

Adsorció d'or i zinc amb resines impregnades XAD-2. Superfície d'Equilibri, un nou concepte per a l'adsorció

Dins dels processos de recuperació de metalls de dissolucions diluïdes s'ha realitzat un estudi del procés d'extracció d'or i de zinc mitjançant resines amberlite XAD-2 impregnades amb sulfur de triisobutil fosfina (TIBPS) i àcid di-(2-etilhexil) fosfòric (DEHPA) respectivament. S'ha realitzat un estudi de l'equilibri de l'adsorció d'espècies metàl·liques d'aquests metalls amb les resines indicades anteriorment. Amb la metodologia emprada per a la determinació dels punts d'equilibri dels experiments en batch i en columna, s'ha vist que una única isoterma no podia descriure el fenomen global d'equilibri i que en funció de la metodologia emprada s'obtenien isotermes diferents. Es va introduir una nova variable per poder explicar el fenomen observat, i per tant, amb aquesta nova variable l'equació de la isoterma es converteix amb l'equació d'una supèrfície que s'ha definit com a Superfície d'Equilibri. S'han determinat les equacions de les Suprfícies d'Equilibri dels sistemes d'adsorció estudiats (Au(III) TIBPS/XAD-2 i Zn(II) DEHPA/XAD-2) observan una bona coincidència de tots els punts d'equilibri obtinguts sobre la superfície, així com, un bon ajust de totes les isotermes obtingudes en funció de les diferents metodologies emprades sobre les respectives superfícies d'equilibri. Aquest nou concepte generalitza el concepte d'isoterma d'un procés d'adsorció. Fimalment, s'ha plantejat un model matemàtic d'adsorció per a determinar el coeficient efectiu de difusió (De) i el coeficient de transferància de matèria (kf) per ambdós sistemes d'adsorció estudiats mitjançant l'aplicació del model de difusió de sòlid homogeni (HSDM), utilitzant com a condició de contorn en el model la isoterma de Langmuir obtinguda mitjançant els experiments en columna de llit fix i emprant també l'equació obtinguda mitjançant el nou concepte de Superfície d'Equilibri. Els resultats obtinguts són molt satisfactoris, per tant, es pot concloure que la Superfície d'Equilibri és una bona eina per a descriure l'equilibri en els processos d'adsorció d'or i zinc amb les resines amberlite XAD-2 impregnades amb TIBPS i DEHPA respectivament.

Soluções sólidas vs. dispersões sólidas: impacto dos parâmetros de formulação

Filmes matriciais foram preparados com fármacos com diferentes solubilidades aquosas (tartarato de metoprolol, ibuprofeno e diclofenac Na) e diferentes polímeros (etilcelulose, Eudragit RS e Eudragit RL). Foram obtidas soluções sólidas (fármaco dissolvido) e dispersões sólidas (fármaco disperso). A libertação dos fármacos foi estudada em função do tipo de fármaco, doseamento, tipo e quantidade de aditivo e do tipo de polímero. A libertação dos fármacos não foi de acordo com a sua solubilidade aquosa, mas sim com o estado físico do fármaco na matriz. O incremento do conteúdo do fármaco na matriz aumentou a velocidade de libertação monotonicamente para a solução sólida. Em contraste, com a dispersão sólida, o aumento da dosagem de fármaco não originou quase nenhum efeito até 30 %, registando-se apenas, posteriormente, um acréscimo na sua velocidade. A inclusão de aditivos hidrofílicos aumentou principalmente a fase inicial do perfil de libertação do fármaco e não produziu efeito no plateau. Por outro lado, polietilenoglicol 1500 diminuiu a libertação de diclofenac Na devido ao aprisionamento do fármaco nos seus domínios. O efeito do tipo de polímero na libertação de ibuprofeno esteve relacionado com a partição do fármaco com o polímero. No caso do tartarato de metoprolol, a libertação foi muito mais rápida do da matriz de Eudragit RS do que de EC, devido à formação de uma mistura amorfa.

Relationships between lightning and properties of convective cloud clusters

Satellite observations of convective system properties and lightning flash rate are used to investigate the ability of potential lightning parameterizations to capture both the dominant land-ocean contrast in lightning occurrence and regional differences between Africa, the Amazon and the islands of the maritime continent. As found in previous studies, the radar storm height is tightly correlated with the lightning flash rate. A roughly second order power-law fit to the mean radar echo top height above the 0C isotherm is shown to capture both regional and land-ocean contrasts in lightning occurrence and flash rate using a single set of parameters. Recent developments should soon make it possible to implement a parameterization of this kind in global models. Parameterizations based on cloud top height, convective rain rate and convective rain fraction all require the use of separate fits over land and ocean and fail to capture observed differences between continental regions.

Displacement of Zn through acidic light-textured soils

In order to gain understanding of the movement of pollutant metals in soil. the chemical mechanisms involved in the transport of zinc were studied. The displacement of zinc through mixtures of sand and cation exchange resin was measured to validate the methods used for soil. With cation exchange capacities of 2.5 and 5.0 cmol(c) kg(-1). 5.6 and 8.4 pore volumes of 10 mM CaCl2, respectively, were required to displace a pulse of ZnCl2. A simple Burns-type model (Wineglass) using an adsorption coefficient (K-d) determined by fitting a straight line relationship to an adsorption isotherm gave a good fit to the data (K-d=0.73 and 1.29 ml g(-1), respectively). Surface and subsurface samples of an acidic sandy loam (organic matter 4.7 and 1.0%. cation exchange capacity (CEC) 11.8 and 6.1 cmol(c) kg(-1) respectively) were leached with 10 mM calcium chloride. nitrate and perchlorate. With chloride. the zinc pulse was displaced after 25 and 5 pore volumes, respectively. The Kd values were 6.1 and 2.0 ml g(-1). but are based on linear relationships fitted to isotherms which are both curved and show hysteresis. Thus. a simple model has limited value although it does give a general indication of rate of displacement. Leaching with chloride and perchlorate gave similar displacement and Kd values, but slower movement occurred with nitrate in both soil samples (35 and 7 pore volumes, respectively) which reflected higher Kd values when the isotherms were measured using this anion (7.7 and 2.8 ml g(-1) respectively). Although pH values were a little hi-her with nitrate in the leachates, the differences were insufficient to suggest that this increased the CEC enough to cause the delay. No increases in pH occurred with nitrate in the isotherm experiments. Geochem was used to calculate the proportions of Zn complexed with the three anions and with fulvic acid determined from measurements of dissolved organic matter. In all cases, more than 91% of the Zn was present as Zn2+ and there were only minor differences between the anions. Thus, there is an unexplained factor associated with the greater adsorption of Zn in the presence of nitrate. Because as little as five pore volumes of solution displaced Zn through the subsurface soil, contamination of ground waters may be a hazard where Zn is entering a light-textured soil, particularly where soil salinity is increased. Reductions in organic matter content due to cultivation will increase the hazard. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Is the OECD acute worm toxicity test environmentally relevant? The effect of mineral form on calculated lead toxicity

In a series of experiments the toxicity of lead to worms in soil was determined following the draft OECD earthworm reproduction toxicity protocol except that lead was added as solid lead nitrate, carbonate and sulphide rather than as lead nitrate solution as would normally be the case. The compounds were added to the test soil to give lead concentrations of 625-12500 pg Pb g-1 of soil. Calculated toxicities of the lead decreased in the order nitrate > carbonate > sulphide, the same order as the decrease in the solubility of the metal compounds used. The 7-day LC50 (lethal concentration when 50% of the population is killed) for the nitrate was 5321 +/- 275 mug Pb g(-1) of soil and this did not change with time. The LC50 values for carbonate and sulphide could not be determined at the concentration ranges used. The only parameter sensitive enough to distinguish the toxicities of the three compounds was cocoon (egg) production. The EC50S for cocoon production (the concentration to produce a 50% reduction in cocoon production) were 993, 8604 and 10 246 mug Pb g(-1) of soil for lead nitrate, carbonate and sulphide, respectively. Standard toxicity tests need to take into account the form in which the contaminant is present in the soil to be of environmental relevance. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

A preliminary investigation into the use of ochre as a remedial amendment in arsenic-contaminated soils

Ochre is an unwanted waste product that accumulates in wetlands and streams draining abandoned coal and metal mines. A potential commercial use for ochre is to remediate As contaminated soil. Arsenic contaminated soil (605 mg kg(-1)) was mixed with different ochres (A, B and C) in a mass ratio of 1:1 and shaken in 20 mL of deionised water. After 72 h As concentration in solution was ca. 500 mu g kg(-1) in the control and 1-2.5 mu g kg(-1) in the ochre treated experiments. In a second experiment soil:ochre mixtures of 0.05-1:1 were shaken in 20 mL of deionised water for 24 h. For Ochres A and C, as Solution concentration was reduced to ca. 1 mu gkg(-1) by 0.2-1:1 ochre:soil mixtures. For Ochre B, as concentration only reached ca. 1 mu g kg(-1) in the 1:1 ochre:soil inix. Sorption of As was best modelled by a Freundlich isotherm using As sorption per mass of goethite in the ochre (log K= 1.64, n = 0.79, R-2 = 0.76, p <= 0.001). Efficiency of ochre in removing As from solution increased with increasing total Fe, goethite, citrate dithionite extractable Fe and surface area. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Uptake Pathways of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in White Clover

An understanding of the primary pathways of plant uptake of organic pollutants is important to enable the risks from crops grown on contaminated soils to be assessed. A series of experiments were undertaken to quantify the importance of the pathways of contamination and the Subsequent transport within the plant using white clover plants grown in solution culture. Root uptake was primarily an absorption process, but a component of the contamination was a result of the transpiration flux to the shoot for higher Solubility compounds. The root contamination can be easily predicted using a simple relationship with K-OW, although if a composition model was used based on lipid content, a significant under prediction of the contamination was observed. Shoot uptake was driven by the transpiration stream flux which was related to the solubility of the individual PAH rather than the K-OW. However, the experiment was over a short duration, 6 days, and models based on K-OW may be better for crops grown in the field where the vegetation will approach equilibrium and transpiration cannot easily be measured, A significant fraction of the shoot contamination resulted from aerial deposition derived from volatilized PAH. This pathway was more significant for compounds approaching log K-OA > 9 and log K-AW < -3. The shoot uptake pathways need further investigation to enable them to be modeled separately, There was no evidence of significant systemic transport of the PAR so transfer outside the transpiration stream is likely to be limited.

Zinc sorption in selected soils

The adsorption of nutrient elements is one of the most important solid- and liquid-phase interactions determining the retention and release of applied plant nutrients and the efficiency of fertilization. The study showed that the soils with high cation exchange capacity (CEC), CaCO3 , organic matter contents, and heavy texture adsorbed more zinc (Zn). The alkaline soils from Pakistan adsorbed more Zn than English acidic soils. Langmuir and Freundlich isotherm fit was excellent, and r(2) values for the Langmuir isotherm were highly significant (r(2) =0.84 to 0.99). The Langmuir b values, representing the adsorptive capacity of a soil, increased as the texture fineness increased in the soil, with increases in the concentration of adsorptive material (such as organic matter and CaCO3) and with increases in CEC and pH. The alkaline soils from Pakistan had higher bonding energy constant and higher log Kf values than the acidic English soils. Sequential extraction of Zn in these soils showed that most of the Zn was held in CaCO3 pool in the alkaline soils, whereas in acidic soils adsorbed Zn was in exchangeable form.

The role of gypsum in the reactions of phosphate with soils

The aim of this study was to examine the mechanisms by which gypsum increases the sorption of fertilizer-P in soils of and and semi-arid regions. Either gypsum or soil (Usher from the UK; pH 7.8, 7% organic matter, 21% CaCO3: Yasouj from Iran; pH 8.2, 1.4% OM, 18% CaCO3: Ghanimeh from Saudi Arabia; pH 7.8, 1% OM, 26% CaCO3, 13% gypsum) was shaken for 24 It with KH2PO4 solutions in 10 mM CaCl2. With gypsum, grinding increased sorption by a factor of about 3, and increase in pH from 5.6 to 7.5 greatly increased sorption. Scanning electron micrographs (SEM) and EDX quantitative analysis showed that small crystals of gypsum disappeared and roughly spherical particles of dicalcium phosphate (DCPD) were formed. Analysis of equilibrium Solutions showed, using GEOCHEM, that octa-calcium phosphate (OCP) coated the DCPD. For the soils, sorption was in the order Ghanimeh > Yasouj > Usher. Removal of gypsum from Ghanimeh reduced sorption, with precipitated gypsum having a greater effect than gypsum mixed physically with the soil. Addition to Usher had no effect. SEM and EDX could not be used in the soil matrix, but solubility analysis again showed that solutions were close to equilibrium with OCP. Usher was unresponsive to added gypsum, presumably because of its small sorption capacity and high organic matter content. In Ghanimeh and Yasouj soils, gypsum increased sorption by being a source of readily available Ca2+ (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effect of ammonium and nitrate on indigenous mycorrhizal infection, rhizosphere pH change, and phosphorus uptake by sorghum

Sorghum (Sorghum bicolor L.) plants were grown in split pots in three Rothamsted soils with different soil pH values and phosphorus (P) contents. Ammonium addition resulted in higher plant dry weight and P content than comparable nitrate treatments. The pH of soils in the rhizosphere (0.51-mm average thickness) differed from the bulk soil depending on nitrogen (N) form and level. Ammonium application resulted in a pH decrease, but nitrate application slightly increased pH. To examine the effect of rhizosphere acidification on mobilization of phosphate, 0.5 M NaHCO3 extractable phosphate was measured. The lowering rhizosphere pH enhanced the solubility of P in the soil and maybe availability of P to plants. Rhizosphere-P depletion increased with increasing ammonium supply, but when N was supplied as nitrate, P depletion was not related to increasing nitrate supply. Low P status Hoosfield soils developed mycorrhizal infection., and as a result, P inflow was increased. Geescroft soil, which initially had a high P status, did not develop mycorrhizal infection, and P inflow was much smaller and was unaffected by N treatments. Therefore, plant growth and P uptake were influenced by both rhizosphere pH and indigenous mycorrhizal infection.

Effect of mycorrhizae and pH change at the root-soil interface on phosphorus uptake by Sorghum using a rhizocylinder technique

Sorghum (Sorghum bicolor) was grown for 40 days in. rhizocylinder (a growth container which permitted access to rh zosphere and nonrhizosphere soil), in two soils of low P status. Soils were fertilized with different rates of ammonium and nitrate and supplemented with 40 mg phosphorus (P) kg(-1) and inoculated with either Glomus mosseae (Nicol. and Gerd.) or nonmycorrhizal root inoculum.. N-serve (2 mg kg(-1)) was added to prevent nitrification. At harvest, soil from around the roots was collected at distances of 0-5, 5-10, and 10-20 mm from the root core which was 35 mm diameter. Sorghum plants, with and without mycorrhiza, grew larger with NH4+ than with NO3- application. After measuring soil pH, 4 3 suspensions of the same sample were titrated against 0.01 M HCl or 0.01 M NaOH until soil pH reached the nonplanted pH level. The acid or base requirement for each sample was calculated as mmol H+ or OFF kg(-1) soil. The magnitude of liberated acid or base depended on the form and rate of nitrogen and soil type. When the plant root was either uninfected or infected with mycorrhiza., soil pH changes extended up to 5 mm from the root core surface. In both soils, ammonium as an N source resulted in lower soil pH than nitrate. Mycorrhizal (VAM) inoculation did not enhance this difference. In mycorrhizal inoculated soil, P depletion extended tip to 20 mm from the root surface. In non-VAM inoculated soil P depletion extended up to 10 mm from the root surface and remained unchanged at greater distances. In the mycorrhizal inoculated soils, the contribution of the 0-5 mm soil zone to P uptake was greater than the core soil, which reflects the hyphal contribution to P supply. Nitrogen (N) applications that caused acidification increased P uptake because of increased demand; there is no direct evidence that the increased uptake was due to acidity increasing the solubility of P although this may have been a minor effect.

Use of bone meal amendments to immobilise Pb, Zn and Cd in soil: A leaching column study

The aim of this study is to test the stabilisation of metals in contaminated soils via the formation of low-solubility metal phosphates. Bone apatite, in the form of commercially available bone meal, was tested as a phosphate source on a mine waste contaminated made-ground with high levels of Pb, Zn and Cd. Triplicate leaching columns were set up at bone meal to soil ratios of 1:25 and 1:10, in addition to unamended controls, and were run for 18 months. The columns were irrigated daily with a synthetic rain solution at pH of 2, 3, and 4.4. After 100 days, the leachate Pb, Zn and Cd concentrations of all amended columns were significantly reduced. For 1:10 treatments, release of these metals was suppressed throughout the trial. For 1:25 treatments, Zn and Cd concentrations in the leachates began to increase after 300 days. DTPA and water extractions showed that Pb and Cd were more strongly held in the amended soils. This study concludes that the complexity of soil processes and the small quantities of metals sequestered precluded determination of a metal immobilisation mechanism. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Why is Chitosan Mucoadhesive?

Chitosan is a biocompatible and biodegradable amino polysaccharide, which is soluble in aqueous solutions at pH < 6.5. It has been widely used for developing drug delivery systems because of its excellent mucoadhesive properties. Although many studies report on chitosan being mucoadhesive, the nature of interactions between chitosan and mucin remains poorly defined. Here, we have examined the role of primary amino groups and the role of electrostatic attraction, hydrogen bonding, and hydrophobic effects on aggregation of gastric mucin in the presence of chitosan. Reducing the number of amino groups through their half acetylation results in expansion of chitosan’s pH-solubility window up to pH 7.4 but also reduces its capacity to aggregate mucin. We demonstrated that electrostatic attraction forces between chitosan and gastric mucin can be suppressed in the presence of 0.2 mol/L sodium chloride; however, this does not prevent the aggregation of mucin particles in the presence of this biopolymer. The presence of 8 mol/L urea or 10% v/v ethanol in solutions also affects mucin aggregation in the presence of chitosan, demonstrating the role of hydrogen bonding and hydrophobic effects, respectively, in mucoadhesion.