Variabilidade espacial e temporal da distribuição do material particulado em suspensão nas proximidades do canal de navegação da baía de Sepetiba (RJ)

Este estudo teve como objetivo principal caracterizar os padrões de distribuição do material particulado em suspensão ao longo da baía de Sepetiba, associando as variabilidades espaciais e temporais com ciclos de maré. Além disso, o estudo também avalia a utilização de equipamentos acústicos como ferramentas à estimativa das concentrações de material particulado em suspensão. A aquisição de dados foi realizada num total de sete campanhas realizadas entre novembro de 2010 e dezembro de 2011. Sete estações foram posicionadas nas proximidades do canal principal de acesso à baía, ao longo de um transecto que se estende do seu interior até sua desembocadura. As sete campanhas amostrais se distribuem em duas séries longas, de 13 e 25 horas, de aquisição em um ponto fixo, e cinco amostragens ao longo das estações. A aquisição de dados envolve: coleta de amostras de água, utilizadas nas estimativas das concentrações de material particulado; coleta de sedimentos de fundo para caracterização granulométrica das estações amostradas; perfis de parâmetros físico-químicos; dados de correntômetria adquiridos junto ao fundo. O processamento das amostras de água e sedimentos foi realizado no laboratório de Geologia Marinha da Faculdade de Oceanografia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. As concentrações de material particulado em suspensão foram utilizadas na calibração de sensores acústicos e óticos, permitindo uma avaliação espaço-temporal mais detalhada dos padrões de distribuição junto ao fundo e ao longo da coluna dágua. Os dados observados permitiram identificar que as maiores concentrações de material particulado em suspensão ocorrem em condições de maré enchente, e estão associadas à assimetria de maré. A baía pode ser dividida em dois setores: um na porção mais interna, onde se observou maior influência do aporte fluvial, onde as concentrações de material particulado em suspensão respondem à propagação da pluma do canal de São Francisco; e outro que se estende da porção central até sua desembocadura, onde predomina o domínio marinho, com influência de eventos oriundos da plataforma continental. Também pode ser identificada a influência do fenômeno La Niña, que provavelmente foi responsável por: altas salinidades encontradas no interior da baía e ocorrência da Água Central do Atlântico Sul à baixas profundidades. Quanto à utilização de equipamentos acústicos nas estimativas das concentrações de material particulado, os dados se demonstraram ricos em detalhes, que permitiram avaliar o comportamento do material particulado junto ao fundo frente a diferentes condições de maré, turbulência e incidência de oscilações.

Exposição ao material particulado 2,5 m coletado em vias de alto tráfego da cidade do Rio de Janeiro: avaliação mutagênica, genotóxica e determinação de risco à saúde induzido por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos

A mutagenicidade do material particulado é atribuída primeiramente aos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA). Investigamos a atividade mutagênica do material particulado (MP2,5) em amostras coletadas em três pontos da cidade do Rio de Janeiro. As coletas foram realizadas com auxílio de um amostrador de grande volume na Avenida Brasil, no campus da Universidade do Estado do Rio de Janeiro e no Túnel Rebouças em filtros de fibra de vidro. Metade de cada filtro foi submetido à extração por sonicação com o solvente diclorometano. Seis HPA foram identificados e quantificados por cromatografia gasosa com espectrometria de massa (GC/MS). Após a análise química as concentrações dos HPA obtidos foram correlacionados ao fatores físicos, além de ser realizado avaliação de risco para cada HPA estudado. Linhagens de Salmonella typhimurium (TA98 e derivadas TA98/1.8-DNP6, YG1021 e YG1024) foram utilizadas no ensaio de mutagenicidade e tratadas (10-50 g/placa) com extrato orgânico na presença e na ausência de metabolização exógena. Células de raiz de cebola foram tratadas com extratos orgânicos nas concentrações (5-25g/mL). A alta umidade encontrada no Túnel Rebouças pode ter influenciado na deposição de cinco dos seis HPA estudados em material particulado. Além disso, em diferentes condições de tráfego, motoristas de ônibus que cruzam a Avenida Brasil e o Rebouças túnel estão expostos ao risco induzidos por HPA na ordem de 10-6. Mutagenicidade foi detectada tanto na presença quanto na ausência de metabolização, para as linhagens YG1021 e YG1024 nos três pontos, sugerindo a presença de nitro e amino derivados de HPA. As amostras do Túnel Rebouças apresentaram os maiores valores para rev/g e rev/m3. Estes resultados podem estar relacionados ao longo trajeto e a restrita ventilação. Efeito citotóxico foi detectado pelo ensaio Allium cepa nos três pontos de monitoramento. Além disso os extratos orgânicos provenientes das coletas da Avenida Brasil, UERJ e do Túnel Rebouças induziram efeito clastogênico em células de raiz de Allium cepa

Distribuição do material particulado em suspensão na plataforma continental e talude superior entre Ubatuba (SP) e o cabo Búzios (RJ)

A pesquisa aqui apresentada amostrou a plataforma continental e talude superior entre Ubatuba (SP) e o cabo Búzios (RJ), em dois projetos de escala local e de meso-escala. A campanha entre Ubatuba e o cabo Frio foi realizada no âmbito do projeto Oceano-Rio: levantamentos oceanográficos integrados ao largo do Estado do Rio de Janeiro, realizado em colaboração com o Ministério de Ciência e Tecnologia (MCT) e com a cooperação da Marinha do Brasil (MB), a bordo do Navio Hidro-oceanográfico Cruzeiro do Sul. Dos dados coletados nesta campanha oceanográfica, foram analisados os dados de CTD, concentração de oxigênio dissolvido, fluorescência, transmissividade, atenuação, retro-espalhamento além de amostras de água para a determinação direta da concentração de material particulado em suspensão (MPS). No experimento de menor escala, entre o cabo Frio e o cabo Búzios, além destes dados, foi realizado um fundeio entre 02 e 30 de julho de 2011, que amostrou a intensidade do eco, as correntes e as ondas. As análises realizadas permitiram observar uma grande abrangência da massa dágua característica da Ressurgência sobre a plataforma continental entre Ubatuba (SP) e cabo Búzios (RJ), inclusive em regiões muito rasas. A ressurgência nem sempre ocorreu associada aos ventos NE, sugerindo que a ocorrência de vórtices tem grande influência sobre o Sistema de Ressurgência de Cabo Frio. O padrão de distribuição de MPS na região é muito influenciado pela ressuspensão dos sedimentos de fundo (aumentada durante as tempestades, quando a coluna dágua passa a apresentar maiores concentrações de MPS), produção fitoplanctônica e aporte das baías costeiras. Outros processos que parecem influenciar este padrão são os vórtices e as ondas internas no talude. A complexidade da interação destas diferentes fontes de MPS e processos associados à sua distribuição ficou evidenciada no processo de conversão dos sinais óticos do transmissômetro e nefelômetro em concentração de MPS. Apesar desta dificuldade associada à grande variabilidade das características do MPS, as análises dos testes de conversão do sinal ótico em concentração de MPS permitem concluir que as melhores conversões podem ser obtidas após a inspeção visual das concentrações de MPS medidos (filtração) e remoção das amostras que não seguem a tendência geral esperada de dispersão sinal ótico versus concentração de MPS.

Efeitos adversos da poluição atmosférica em crianças e adolescentes devido a queimadas na Amazônia: uma abordagem de modelos mistos em estudos de painel

Esta tese investiga os efeitos agudos da poluição atmosférica no pico de fluxo expiratório (PFE) de escolares com idades entre 6 e 15 anos, residentes em municípios da Amazônia Brasileira. O primeiro artigo avaliou os efeitos do material particulado fino (PM2,5) no PFE de 309 escolares do município de Alta Floresta, Mato Grosso (MT), durante a estação seca de 2006. Modelos de efeitos mistos foram estimados para toda a amostra e estratificados por turno escolar e presença de sintomas de asma. O segundo artigo expõe as estratégias utilizadas para a determinação da função de variância do erro aleatório dos modelos de efeitos mistos. O terceiro artigo analisa os dados do estudo de painel com 234 escolares, realizado na estação seca de 2008 em Tangará da Serra, MT. Avaliou-se os efeitos lineares e com defasagem distribuída (PDLM) do material particulado inalável (PM10), do PM2,5 e do Black Carbon (BC) no PFE de todos os escolares e estratificados por grupos de idade. Nos três artigos, os modelos de efeitos mistos foram ajustados por tendência temporal, temperatura, umidade e características individuais. Os modelos também consideraram o ajuste da autocorrelação residual e da função de variância do erro aleatório. Quanto às exposições, foram avaliados os efeitos das exposições de 5hs, 6hs, 12hs e 24hs, no dia corrente, com defasagens de 1 a 5 dias e das médias móveis de 2 e 3 dias. No que se refere aos resultados de Alta Floresta, os modelos para todas as crianças indicaram reduções no PFE variando de 0,26 l/min (IC95%: 0,49; 0,04) a 0,38 l/min (IC95%: 0,71; 0,04), para cada aumento de 10g/m3 no PM2,5. Não foram observados efeitos significativos da poluição no grupo das crianças asmáticas. A exposição de 24hs apresentou efeito significativo no grupo de alunos da tarde e no grupo dos não asmáticos. A exposição de 0hs a 5:30hs foi significativa tanto para os alunos da manhã quanto para a tarde. Em Tangará da Serra, os resultados mostraram reduções significativas do PFE para aumentos de 10 unidades do poluente, principalmente para as defasagens de 3, 4 e 5 dias. Para o PM10, as reduções variaram de 0,15 (IC95%: 0,29; 0,01) a 0,25 l/min (IC95%: 0,40 ; 0,10). Para o PM2,5, as reduções estiveram entre 0,46 l/min (IC95%: 0,86 to 0,06 ) e 0,54 l/min (IC95%: 0,95; 0,14). E no BC, a redução foi de aproximadamente 0,014 l/min. Em relação ao PDLM, efeitos mais importantes foram observados nos modelos baseados na exposição do dia corrente até 5 dias passados. O efeito global foi significativo apenas para o PM10, com redução do PFE de 0,31 l/min (IC95%: 0,56; 0,05). Esta abordagem também indicou efeitos defasados significativos para todos os poluentes. Por fim, o estudo apontou as crianças de 6 a 8 anos como grupo mais sensível aos efeitos da poluição. Os achados da tese sugerem que a poluição atmosférica decorrente da queima de biomassa está associada a redução do PFE de crianças e adolescentes com idades entre 6 e 15 anos, residentes na Amazônia Brasileira.

Circulação e fluxo de material particulado em suspensão no principal canal de acesso à baía de Sepetiba

Entre 06/08/11 e 25/02/12 foram obtidas séries temporais contínuas de intensidade e direção das correntes e intensidade do eco ao longo de toda a coluna dágua, e medições, de temperatura e pressão, próximas ao fundo, na região adjacente ao canal de acesso à baía de Sepetiba (230'16.5"S e 4359'29.4"W, profundidade local de aproximadamente 25 m) através da utilização de um perfilador acústico ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), modelo WorkHorse BroadBand Sentinel (600 kHz, Teledyne-RDI). A partir dos dados adquiridos, observou-se a existência de correntes intensas próximo ao fundo (até 1,02 m/s), principalmente durante os períodos de enchente sob condições de sizígia, que são fortemente influenciadas pela orientação do canal de navegação. A análise das séries temporais das componentes da velocidade mostraram, em conformidade ao relatado por alguns autores, que esta é uma baía cuja circulação é fortemente influenciada pela dinâmica da maré sendo M2, M4, M6 e M8 as principais componentes harmônicas que atuam no sistema. Além disso, observou-se significativa assimetria da maré, sendo os períodos de enchente consideravelmente mais curtos e associados às correntes mais intensas, o que permite concluir que no setor investigado da baía de Sepetiba há dominância de enchente. Outra característica interessante da área de estudo relaciona-se à observação de que ventos intensos de S-SO são responsáveis pelo empilhamento de água no interior da baía, sendo que altura do nível da superfície da água apresenta relação direta com as variações da pressão atmosférica local. Em diversos períodos, quando há atuação de ventos de E-NE é possível encontrar Água Central do Atlântico Sul (ACAS) no interior da baía de Sepetiba, desde a sua entrada principal até as adjacências da ilha Guaíba. Além disso, foram identificadas diversas oscilações de baixa frequência que puderam ser associadas à variação da pressão atmosférica. Oscilações de alta frequência foram associadas à dinâmica da maré, a co-oscilações da maré e ao vento. Em relação à concentração de Material Particulado em Suspensão (MPS), durante os períodos de sizígia foram registradas as maiores concentrações material particulado na coluna dágua. Durante os períodos de sizígia, o fluxo de MPS é mais pronunciado do que durante as quadraturas, sendo que, independente do período da maré, o fluxo cumulativo de material particulado em suspensão é dirigido para o interior da baía de Sepetiba. Considerando o alinhamento dos vetores de velocidade em conformidade a direção preferencial do canal de navegação, tem-se que o fluxo cumulativo de MPS varia entre dirigido para SE na região próxima ao fundo, a dirigido para NE próximo ao topo da coluna dágua, o que sugere a deflexão do movimento das correntes em consequência do atrito. Ao longo de um dia, o fluxo do material particulado é mais pronunciado durante as enchentes, quando há aumento das tensões cisalhantes que atuam sobre o leito da baía redisponibilizando para a coluna dágua o material que estava depositado no fundo.

Poluição do ar: Doenças respiratórias e cardiovasculares. Caso da Região da Grande Tijuca - RJ.

A poluição do ar é um problema de saúde pública nas grandes cidades, no Brasil e no mundo. As principais fontes de contaminação são as emissões dos veículos automotores, indústrias, usinas de energia, e as atividades humanas em geral, como a agricultura. Os objetivos deste estudo foram investigar as associações de curto prazo entre os níveis de material particulado (PM10) e internações de crianças e idosos, devido a problemas respiratórios ou cardiovasculares em uma região ao leste do Rio de Janeiro cidade, conhecida como Grande Tijuca. Uma associação entre PM10 e os resultados obtidos sobre a população sensível foi encontrada na área de estudo.

Estudo do Controle das Emissões de poluentes em Caldeira Aquatubular de alta pressão com Queimadores Convencionais, Abordagem da Eficiência Versus Custo do Dano.

As emissões atmosféricas têm sido consideradas por especialistas, poder público, iniciativa privada e organizações ambientalistas, um dos maiores impactos ambientais que o planeta vem enfrentando. Neste contexto estão tanto as fontes estacionárias quanto as fontes móveis. Ao mesmo tempo em que se lançam na atmosfera milhões de toneladas de poluentes a cada ano através da indústria, o homem procura soluções alternativas através de fontes de energia limpa. Adicionalmente, procura-se ao diminuir as emissões das fontes fixas exercer melhor controle e tratamento. Apresenta-se nesse trabalho, a possibilidade da implementação de ações que visem minimizar o impacto causado pelas caldeiras geradoras de energia, em especial as que operam com queimadores convencionais. Experimentou-se um procedimento capaz de ser utilizado de imediato pelas indústrias, antes mesmo de se implementar inovações tecnológicas, que demandam tempo e recursos. Desta forma, pode-se reduzir, de maneira imediata, o volume de poluentes lançados diariamente na atmosfera, em especial o monóxido de carbono, CO, os óxidos de nitrogênio, NOx, e o material particulado, MP. Objetivou-se atingir um nível de emissões capaz de minimizar o custo do dano, sem perder a eficiência da combustão. Apresenta-se ainda a base metodológica de um modelo, utilizando-se a lógica difusa, como forma de se obter um controle e confiabilidade na gestão das emissões.

Temperatura atmosférica e internações hospitalares por doenças cardíacas no município do Rio de Janeiro.

Os efeitos das temperaturas elevadas na saúde humana representam um problema de grande magnitude na saúde pública. A temperatura atmosférica e a poluição do ar são fatores de risco para as doenças crônicas não transmissíveis, em particular as doenças isquêmicas do coração. O estudo teve como objetivo analisar a associação entre a temperatura atmosférica e internações hospitalares por doenças cardíacas isquêmicas no município do Rio de Janeiro entre os anos de 2009 e 2013. Utilizaram-se modelos de séries temporais, via modelos aditivos generalizados, em regressão de Poisson, para testar a hipótese de associação. Como variáveis de controle de confusão foram utilizadas as concentrações de poluentes atmosféricos (ozônio e material particulado) e umidade relativa o ar; utilizou-se método de defasagem simples e distribuída para avaliar o impacto da variação de 1oC nas internações hospitalares diárias. No modelo de defasagem simples foram encontradas associações estatisticamente significativas para as internações por DIC no dia concorrente a exposição ao calor, tanto para a temperatura média quanto para a máxima. No modelo de defasagem distribuída polinomial, essa associação foi observada com 1 e 2 dias de defasagem e no efeito acumulado tanto para a temperatura média quanto para a máxima. Ao estratificarmos por faixa etária, as associações para as internações por DIC e exposição ao calor não foram estatisticamente significativas no modelo de defasagem simples para as temperaturas média e máxima. Em contrapartida, no modelo de defasagem distribuída polinomial, a correlação entre internações por DIC e exposição ao calor foi observada na faixa de 30 a 60 anos no efeito acumulado para a temperatura média; e com defasagem de 1 e 2 dias para 60 anos ou mais de idade para a temperatura média. Estes resultados sugerem associação positiva entre as internações hospitalares por doença cardíaca isquêmica e temperatura na cidade do Rio de Janeiro. Os resultados do presente estudo fornecem informações para o planejamento de investimentos de áreas urbanas climatizadas e para a preparação dos hospitais para receber emergências relacionadas aos efeitos de calor que é uma das consequências mais importantes das mudanças climáticas.

Nutrient enhanced coastal ocean productivity in the north Gulf of Mexico: understanding the effects of nutrients on a coastal ecosystem

The continental shelf adjacent to the Mississippi River is a highly productive system, often referred to as the fertile fisheries crescent. This productivity is attributed to the effects of the river, especially nutrient delivery. In the later decades of the 2oth century, though, changes in the system were becoming evident. Nutrient loads were seen to be increasing and reports of hypoxia were becoming more frequent. During most recent summers, a broad area (up to 20,000 krn2) of near bottom, inner shelf waters immediately west of the Mississippi River delta becomes hypoxic (dissolved oxygen concentrations less than 2 mgll). In 1990, the Coastal Ocean Program of the National Oceanic and Atmospheric Administration initiated the Nutrient Enhanced Coastal Ocean Productivity (NECOP) study of this area to test the hypothesis that anthropogenic nutrient addition to the coastal ocean has contributed to coastal eutrophication with a significant impact on water quality. Three major goals of the study were to determine the degree to which coastal productivity in the region is enhanced by terrestrial nutrient input, to determine the impact of enhanced productivity on water quality, and to determine the fate of fixed carbon and its impact on living marine resources. The study involved 49 federal and academic scientists from 14 institutions and cost $9.7 million. Field work proceeded from 1990 through 1993 and analysis through 1996, although some analyses continue to this day. The Mississippi River system delivers, on average, 19,000 m3/s of water to the northern Gulf of Mexico. The major flood of the river system occurs in spring following snow melt in the upper drainage basin. This water reaches the Gulf of Mexico through the Mississippi River birdfoot delta and through the delta of the Atchafalaya River. Much of this water flows westward along the coast as a highly stratified coastal current, the Louisiana Coastal Current, isolated from the bottom by a strong halocline and from mid-shelf waters by a strong salinity front. This stratification maintains dissolved and particulate matter from the rivers, as well as recycled material, in a well-defined flow over the inner shelf. It also inhibits the downward mixing of oxygenated surface waters from the surface layer to the near bottom waters. This highly stratified flow is readily identifiable by its surface turbidity, as it carries much of the fine material delivered with the river discharge and resuspended by nearshore wave activity. A second significant contribution to the turbidity of the surface waters is due to phytoplankton in these waters. This turbidity reduces the solar radiation penetrating to depth through the water column. These two aspects of the coastal current, isolation of the inner shelf surface waters and maintenance of a turbid surface layer, precondition the waters for the development of near bottom summer hypoxia.

Air quality and public health impacts of UK airports. Part I: Emissions

The potential adverse human health and climate impacts of emissions from UK airports have become a significant political issue, yet the emissions, air quality impacts and health impacts attributable to UK airports remain largely unstudied. We produce an inventory of UK airport emissions - including aircraft landing and takeoff (LTO) operations and airside support equipment - with uncertainties quantified. The airports studied account for more than 95% of UK air passengers in 2005. We estimate that in 2005, UK airports emitted 10.2 Gg [-23 to +29%] of NOx, 0.73 Gg [-29 to +32%] of SO2, 11.7 Gg [-42 to +77%] of CO, 1.8 Gg [-59 to +155%] of HC, 2.4 Tg [-13 to +12%] of CO2, and 0.31 Gg [-36 to +45%] of PM2.5. This translates to 2.5 Tg [-12 to +12%] CO2-eq using Global Warming Potentials for a 100-year time horizon. Uncertainty estimates were based on analysis of data from aircraft emissions measurement campaigns and analyses of aircraft operations.The First-Order Approximation (FOA3) - currently the standard approach used to estimate particulate matter emissions from aircraft - is compared to measurements and it is shown that there are discrepancies greater than an order of magnitude for 40% of cases for both organic carbon and black carbon emissions indices. Modified methods to approximate organic carbon emissions, arising from incomplete combustion and lubrication oil, and black carbon are proposed. These alterations lead to factor 8 and a 44% increase in the annual emissions estimates of black and organic carbon particulate matter, respectively, leading to a factor 3.4 increase in total PM2.5 emissions compared to the current FOA3 methodology. Our estimates of emissions are used in Part II to quantify the air quality and health impacts of UK airports, to assess mitigation options, and to estimate the impacts of a potential London airport expansion. © 2011 Elsevier Ltd.

Updated correlation between aircraft smoke number and black carbon concentration

Aircraft emissions of black carbon (BC) contribute to anthropogenic climate forcing and degrade air quality. The smoke number (SN) is the current regulatory measure of aircraft particulate matter emissions and quantifies exhaust plume visibility. Several correlations between SN and the exhaust mass concentration of BC (CBC) have been developed, based on measurements relevant to older aircraft engines. These form the basis of the current standard method used to estimate aircraft BC emissions (First Order Approximation version 3 [FOA3]) for the purposes of environmental impact analyses. In this study, BC with a geometric mean diameter (GMD) of 20, 30, and 60 nm and filter diameters of 19 and 35 mm are used to investigate the effect of particle size and sampling variability on SN measurements. For BC with 20 and 30 nm GMD, corresponding to BC emitted by modern aircraft engines, a smaller SN results from a given CBC than is the case for BC with 60 nm GMD, which is more typical of older engines. An updated correlation between CBC and SNthat accounts for typical size of BC emitted by modern aircraft is proposed. An uncertainty of ±25% accounts for variation in GMD in the range 20-30 nm and for the range of filter diameters. The SN-CBC correlation currently used in FOA3 underestimates by a factor of 2.5-3 for SN <15, implying that current estimates of aircraft BC emissions derived from SN are underestimated by the same factor. Copyright © American Association for Aerosol Research.

Distribution of 25 semi-volatile organic compounds of two urban lakes in Wuhan, China

In this study, the levels of 25 semi-volatile organic compounds (SVOCs) were measured in samples of water, suspended particulate matter (SPM) and sediment from two urban lakes in Wuhan, China. The total concentrations of 25 SVOCs varied from 529.4 to 2168.9 ng/L, 120.7 to 22543.7 ng/g dry weight and 1577.3 to 61579.6 ng/g dry wt. in water, SPM and sediment, respectively. The concentration of SVOCs in SPM was 9-10 times higher than that in water, and the concentration of SVOCs in sediment 1.5-2 times higher than that in SPM. The level of total SVOC25 in the samples from Moshuihu Lake was higher than that in Yuehu Lake. Among the 25 SVOCs, phthalate compounds were on the highest level in all observed samples ranging between 441.9-1831.2 ng/L, 116.3-17566.8 ng/g, dry wt. and 6432.8-48177.6 ng/g dry wt. in water, SPM and sediment, respectively. Bis(2-ethylhexyl)phthalate, the predominant component of the analyzed pollutants, was in the range from 246.7 to 537.5 ng/l, 51.2 to 15540.0 ng/g dry wt. and 468.2 to 45010.3 ng/g dry wt. in water, SPM and sediment, respectively. The content of PAHs, dinitrotoluene and isophoton in sediment was higher than that in water and SPM at most of the locations. The possible sources of the pollutants and their inter-relation with human activities were discussed.

Improvement of Pt catalyst for soot oxidation using mixed oxide as a support

Catalytic activity of Pt catalysts for soot oxidation was studied using temperature programmed reactions. The activity of Pt loaded over TiO2-SiO2 (Pt/TiO2-SiO2) showed higher activity than other Pt/MOx systems (MOx = TiO2, ZrO2, SiO2, Al2O3. TiO2-ZrO2. TiO2-Al2O3, ZrO2-SiO2, ZrO2-Al2O3, SiO2-Al2O3). The activity was highest when the molar ratio of TiO2/(TiO2 + SiO2) ranged from 0.4 to 0.7. The effect of pretreatment with a gas containing low SO2 concentrations on the activity was compared for Pt/SiO2, Pt/TiO2 and Pt/TiO2-SiO2. In the case of Pt/TiO2-SiO2, the activity was markedly promoted by the pretreatment whereas no variation in the activity was observed for Pt/SiO2. The difference in the behavior towards the SO, pretreatment was attributed to property difference in the supports for sulfate accumulation. The high activity of Pt/TiO2-SiO2 was also confirmed under practical conditions with a diesel engine exhaust using a catalyst-supported diesel particulate filter (DPF). (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Extracellular hydrolytic enzyme screening of culturable heterotrophic bacteria from deep-sea sediments of the Southern Okinawa Trough

The Southern Okinawa Trough is an area of focused sedimentation due to particulate matter export from the shelf of the East China Sea and the island of Taiwan. In order to understand the geomicrobiological characteristics of this unique sedimentary environment, bacterial cultivations were carried out for an 8.61 m CASQ core sediment sample. A total of 98 heterotrophic bacterial isolates were characterized based on 16S rRNA gene phylogenetic analysis. These isolates can be grouped into four bacterial divisions, including 13 genera and more than 20 species. Bacteria of the gamma-Proteobacteria lineage, especially those from the Halomonas ( 27 isolates) and Psychrobacter ( 20 isolates) groups, dominate in the culturable bacteria assemblage. They also have the broadest distribution along the depth of the sediment. More than 72.4% of the isolates showed extracellular hydrolytic enzyme activities, such as amylases, proteases, lipases and Dnases, and nearly 59.2% were cold-adapted exoenzyme-producers. Several Halomonas strains show almost all the tested hydrolases activities. The wide distribution of exoenzyme activities in the isolates may indicate their important ecological role of element biogeochemical cycling in the studied deep-sea sedimentary environment.

Distribution of calcifying and silicifying phytoplankton in relation to environmental and biogeochemical parameters during the late stages of the 2005 North East Atlantic Spring Bloom

The late stage of the North East Atlantic (NEA) spring bloom was investigated during June 2005 along a transect section from 45 to 66 degrees N between 15 and 20 degrees W in order to characterize the contribution of siliceous and calcareous phytoplankton groups and describe their distribution in relation to environmental factors. We measured several biogeochemical parameters such as nutrients, surface trace metals, algal pigments, biogenic silica (BSi), particulate inorganic carbon (PIC) or calcium carbonate, particulate organic carbon, nitrogen and phosphorus (POC, PON and POP, respectively), as well as transparent exopolymer particles (TEP). Results were compared with other studies undertaken in this area since the JGOFS NABE program. Characteristics of the spring bloom generally agreed well with the accepted scenario for the development of the autotrophic community. The NEA seasonal diatom bloom was in the late stages when we sampled the area and diatoms were constrained to the northern part of our transect, over the Icelandic Basin (IB) and Icelandic Shelf (IS). Coccolithophores dominated the phytoplankton community, with a large distribution over the Rockall-Hatton Plateau (RHP) and IB. The Porcupine Abyssal Plain (PAP) region at the southern end of our transect was the region with the lowest biomass, as demonstrated by very low Chla concentrations and a community dominated by picophytoplankton. Early depletion of dissolved silicic acid (DSi) and increased stratification of the surface layer most likely triggered the end of the diatom bloom, leading to coccolithophore dominance. The chronic Si deficiency observed in the NEA could be linked to moderate Fe limitation, which increases the efficiency of the Si pump. TEP closely mirrored the distribution of both biogenic silica at depth and prymnesiophytes in the surface layer suggesting the sedimentation of the diatom bloom in the form of aggregates, but the relative contribution of diatoms and coccolithophores to carbon export in this area still needs to be resolved.