Assessment of phytostabilization of Pb/Zn mine soils with organic amendments and a native metallicolous ecotype of Festuca Rubra l.: implications for amendment selection and recovery of soil health

La contaminación del suelo es una de las principales amenazas para los ecosistemas y la salud humana. Actualmente, desde un punto de vista tanto económico como ambiental, la fitoestabilización es la mejor tecnología para remediar suelos contaminados con elevadas concentraciones de metales como son los suelos mineros. La fitoestabilización asistida consiste en el empleo de plantas y enmiendas orgánicas y/o inorgánicas con el fin de reducir la movilidad y la biodisponibilidad de los contaminantes y recuperar la salud de suelo. En este trabajo se han realizado ensayos en microcosmos y en campo centrándonos en la salud del suelo minero contaminado con Pb y Zn durante un proceso de fitoestabilización empleando enmiendas orgánicas (purines vacunos, gallinaza, estiércol de oveja y lodos de papelera mezclados con gallinaza) y/o la especie metalífera Festuca rubra con el objetivo de (i) estudiar las interacciones suelo-enmienda responsables de los cambios inducidos por el proceso de quimioestabilización en las propiedades físicoquímicas y biológicas del suelo, (ii) evaluar la efectividad del proceso de fitoestabilización sobre suelos vegetados y de la revegetación sobre suelos desnudos (iii) valorar la idoneidad de distintos indicadores químicos y biológicos (parámetros microbianos y de la vegetación) para monitorizar la efectividad de la fitoestabilización asistida en términos de reducción de la biodisponibilidad de metales en el suelo, mejora de la vegetación y de la recuperación de la salud del suelo. La aplicación de enmiendas al suelo minero supone una entrada de materia orgánica y nutrientes que conduce a una disminución de la biodisponibilidad de metales, facilitando la colonización de las plantas y el crecimiento de la vegetación nativa, además de estimular la actividad microbiana del suelo. El pH del suelo es un factor crítico que condiciona la movilidad de los metales y la toxicidad del suelo. Las poblaciones microbianas de las enmiendas no modificaron la diversidad funcional de las comunidades microbianas nativas de la mina. Los purines vacunos y los lodos de papelera mezclados con gallinaza son los tratamientos más efectivos en el proceso de fitoestabilización asistida bajo condiciones de campo. La gallinaza fue el tratamiento que más estimuló el crecimiento de la vegetación nativa y la colonización en los suelos desnudos. El bioensayo de elongación radical de lechuga es un test sensible, sencillo y barato para evaluar la biodisponibilidad de metal y la ecotoxicidad del suelo. Los tocoferoles son biomarcadores de exposición a metales con potencial para su implementación en bioensayos de toxicidad. Este trabajo permite concluir que la población metalífera de F. rubra, combinada con enmiendas orgánicas, es una excelente candidata para los proyectos de fitoestabilización asistida. Además, la monitorización simultánea de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos del suelo y de su ecotoxicidad permite una evaluación adecuada de la salud del suelo, así como la selección de enmiendas apropiadas para el desarrollo de un proceso fitoestabilizador.

Impact of fertlizers and pesticides on soil and water quality

[ES]En la presente tesis se ha estudiado el impacto de diferentes fertilizantes y pesticidas utilizados en la Zona Vulnerable de Vitoria-Gasteiz en la calidad del suelo y las aguas de dicha zona. Se ha podido constatar que hoy en día siguen lixiviándose cantidades significativas de nitratos y pesticidas (e.g., etofumesato y difenoconazol) a las aguas de la Zona Vulnerable, durante el cultivo de remolacha azucarera (Beta vulgaris L.), muy característico de la zona de estudio. Se comprobó que el alto contenido en nitratos de las aguas subterráneas en la Zona Vulnerable es mitigado, al menos en parte, por la acción de la actividad microbiana desnitrificante que alberga la zona riparia del humedal de Salburua. Dicho proceso, sin embargo, supone la emisión a la atmósfera de importantes cantidades de gases de efecto invernadero (CO2 y N2O), y puede verse afectado negativamente por la presencia de pesticidas (e.g., deltametrina) en el medio.Por otra parte, hemos observado que diversos pesticidas (deltametrina, etofumesato, difenoconazol) aplicados en concentraciones similares a las dosis de aplicación en campo inducen cambios, de carácter limitado y transitorio, en las comunidades microbianas edáficas, siendo más significativos en el caso del fungicida difenoconazol. El efecto de los pesticidas fue más acusado a medida que aumentaba su concentración en el medio. Finalmente, encontramos que la aplicación de abonos orgánicos (avicompost), en lugar de los fertilizantes sintéticos tradicionales (NPK), además de mejorar la degradación de los pesticidas y disminuir el impacto de éstos sobre la calidad del suelo, podría ayudar a reducir las pérdidas de nitratos por lixiviación.

Early-life-history profiles, seasonal abundance, and distribution of four species of Carangid larvae off Louisiana, 1982 and 1983

We present data on ichthyoplankton distribution, abundance, and seasonality and supporting environmental information for four species of coastal pelagics from the family Carangidae: blue runner Caranx crysos, Atlantic bumper Chloroscombrus chrysurus, round scad Decapterus punctatus, and rough scad Trachurus lathami. Data are from 1982 and 1983 cruises off Louisiana sponsored by the Southeastern Area Monitoring and Assessment Program (SEAMAP). Bioprofiles on reproductive biology, early life history, meristics, adult distribution, and fisheries characteristics are also presented for these species. Maximum abundances of larval blue runner, Atlantic bumper, and round scad were found in July inside the 4O-m isobath, although during the rest of the cruises these species were rarely found together. Larval Atlantic bumper were captured in June and July only; blue runner in May, June, and July; and round scad in all seasons. Atlantic bumper larvae, concentrated mostly off western Louisiana, were by far the most abundant carangid in 1982 and 1983. Larval blue runner were the second most abundant summer-spawned carangid in 1982 and 1983, but their abundance and depth distribution varied considerably between years. Relative abundance of larval round scad off Louisiana was low, and they were captured only west of the Mississippi River delta, although they are reported to dominate carangid populations in the eastern Gulf of Mexico. Rough scad were primarily winter/spring and outer-shelf (40-182 m) spawners. They ranked third in overall abundance, but were the most abundant target carangid on the outer shelf. Ecological parameters such as surface salinity, temperature, and station depth are presented from capture sites for recently hatched larvae <2.5 mm notochord length, except round scad) as well as for all sizes of fish below 14 mm standard length. (PDF file contains 44 pages.)

Early-life-history profiles, seasonal abundance, and distribution of four species of Clupeid larvae from the northern Gulf of Mexico, 1982 and 1983

We present data on ichthyoplankton distribution, abundance, and seasonality and supporting environmental information for four species of coastal pelagics from the family Clupeidae: round herring Etrumeus teres, scaled sardine Harengula jaguana, Atlantic thread herring Opisthonema oglinum, and Spanish sardine Sardinella aurita. Data are from 1982 and 1983 cruises across the northern Gulf of Mexico sponsored by the Southeastern Area Monitoring and Assessment Program (SEAMAP). This is the first such examination for these species on a multiyear and gulfwide scale. Bioproflles on reproductive biology, early life history, meristics, adult distribution, and fisheries characteristics are also presented for these species. During the summer, larval Atlantic thread herring and scaled and Spanish sardines were abundant on the inner shelf <40 m depth), but were rare or absent in deeper waters. Scaled sardine and thread herring were found virtually everywhere inner-shelf waters were sampled, but Spanish sardines were rare in the north-central Gulf. During 1982, larval Atlantic thread herring were the most abundant of the four target c1upeid species, whereas Spanish sardine were the most abundant during 1983. On the west Florida shelf, Spanish sardine dominated larval c1upeid populations both years. Scaled sardine larvae were the least abundant of the four species both years, but were still captured in 25% of inner-shelf bongo net collections. Round herring larvae, collected February-early June (primarily March-April), were abundant on the outer shelf (40-182 m depth) and especially off Louisiana. Over the 2-year period, outer-shelf mean abundance for round herring was 40.2 larvae/10 m2; inner-shelf mean abundances for scaled sardine, Atlantic thread herring, and Spanish sardine were 14.9, 39.2, and 41.9 larvae/l0 m2, respectively. (PDF file contains 66 pages.)

Multi-drug resistance profiles and the genetic features of Acinetobacter baumannii isolates from Bolivia

Introduction: Acinetobacter baumannii is opportunistic in debilitated hospitalised patients. Because information from some South American countries was previously lacking, this study examined the emergence of multi-resistant A. baumannii in three hospitals in Cochabamba, Bolivia, from 2008 to 2009. Methodology: Multiplex PCR was used to identify the main resistance genes in 15 multi-resistant A. baumannii isolates. RT-PCR was used to measure gene expression. The genetic environment of these genes was also analysed by PCR amplification and sequencing. Minimum inhibitory concentrations were determined for key antibiotics and some were determined in the presence of an efflux pump inhibitor, 1-(1-napthylmethyl) piperazine. Results: Fourteen strains were found to be multi-resistant. Each strain was found to have the bla(OXA-58) gene with the ISAba3-like element upstream, responsible for over-expression of the latter and subsequent carbapenem resistance. Similarly, ISAba1, upstream of the bla(ADC) gene caused over-expression of the latter and cephalosporin resistance; mutations in the gyrA(Ser83 to Leu) and parC (Ser-80 to Phe) genes were commensurate with fluoroquinolone resistance. In addition, the adeA, adeB efflux genes were over-expressed. All 15 isolates were positive for at least two aminoglycoside resistance genes. Conclusion: This is one of the first reports analyzing the multi-drug resistance profile of A. baumannii strains isolated in Bolivia and shows that the over-expression of thebla(OXA-58), bla(ADC) and efflux genes together with aminoglycoside modifying enzymes and mutations in DNA topoisomerases are responsible for the multi-resistance of the bacteria and the subsequent difficulty in treating infections caused by them.

Framework for the Shape Optimization of Aerodynamic Profiles Using Genetic Algorithms

This study developed a framework for the shape optimization of aerodynamics profiles using computational fluid dynamics (CFD) and genetic algorithms. Agenetic algorithm code and a commercial CFD code were integrated to develop a CFD shape optimization tool. The results obtained demonstrated the effectiveness of the developed tool. The shape optimization of airfoils was studied using different strategies to demonstrate the capacity of this tool with different GA parameter combinations.