Impacts of ocean acidification on sediment processes in shallow waters of the arctic ocean

Despite the important roles of shallow-water sediments in global biogeochemical cycling, the effects of ocean acidification on sedimentary processes have received relatively little attention. As high-latitude cold waters can absorb more CO2 and usually have a lower buffering capacity than warmer waters, acidification rates in these areas are faster than those in sub-tropical regions. The present study investigates the effects of ocean acidification on sediment composition, processes and sediment-water fluxes in an Arctic coastal system. Undisturbed sediment cores, exempt of large dwelling organisms, were collected, incubated for a period of 14 days, and subject to a gradient of pCO2 covering the range of values projected for the end of the century. On five occasions during the experimental period, the sediment cores were isolated for flux measurements (oxygen, alkalinity, dissolved inorganic carbon, ammonium, nitrate, nitrite, phosphate and silicate). At the end of the experimental period, denitrification rates were measured and sediment samples were taken at several depth intervals for solid-phase analyses. Most of the parameters and processes (i.e. mineralization, denitrification) investigated showed no relationship with the overlying seawater pH, suggesting that ocean acidification will have limited impacts on the microbial activity and associated sediment-water fluxes on Arctic shelves, in the absence of active bio-irrigating organisms. Only following a pH decrease of 1 pH unit, not foreseen in the coming 300 years, significant enhancements of calcium carbonate dissolution and anammox rates were observed. Longer-term experiments on different sediment types are still required to confirm the limited impact of ocean acidification on shallow Arctic sediment processes as observed in this study.

Ocorrência e remoção dos protozoários patogênicos Giardia spp. e Cryptosporidium spp. em sistemas de tratamento de esgoto sanitário

O propósito do presente estudo foi investigar e monitorar a remoção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. por diferentes processos de uma estação de tratamento de esgoto (ETE) em escala plena, composta basicamente por tratamento preliminar, reator UASB e flotador por ar dissolvido, e verificar a ocorrência desses protozoários no lodo do reator UASB e do flotador. Além disso, avaliou-se a remoção desses parasitos pelo processo de flotação por ar dissolvido em escala de bancada (equipamento Flotateste). Analisou-se a qualidade das amostras a partir de variáveis físicas e químicas, e pela detecção de microrganismos indicadores - E. coli, coliformes totais e Clostridium perfringens. Os métodos de detecção de protozoários se basearam nas etapas de concentração (tripla centrifugação ou filtração em membrana seguida de tripla centrifugação); purificação por separação imunomagnética (IMS); detecção por reação de imunofluorescência direta (RID). As recuperações de cistos variaram de 32,6 a 67,0 % dependendo do método adotado, já para os oocistos as recuperações estiveram na faixa de 5,6 a 12,0 %. Na ETE-Monjolinho foram detectadas significativas quantidades de cistos de Giardia spp. em 100% das amostras de esgoto analisadas, com concentração média de 1,89 x 104 e 2,35 x 102 cistos.L-1 no esgoto bruto e tratado, respectivamente. Já os oocistos de Cryptosporidium spp. foram detectados em 39,0 % das amostras de esgoto, com concentração média de 1,35 x 102 oocistos.L-1 no esgoto bruto e 5,87 oocistos.L-1 em esgoto tratado (após flotador). A remoção global da ETE para remoção de Giardia spp. foi em média 2,03 log. O lodo do reator UASB e lodo do flotador apresentaram altas quantidade de (oo)cistos, constatando-se a tendência desses sistemas em concentrar os (oo)cistos por seus processos físicos. Algumas correlações significativas foram encontradas, como correlação entre a concentração de cistos no lodo e a variável sólidos totais, a concentração de cistos no esgoto bruto e as variáveis cor aparente, DQO total e particulada, e a concentração de cistos no efluente UASB e o microrganismo Clostridium perfringens. Diferentemente do flotador em escala plena, o processo do flotação por ar dissolvido em escala de bancada alcançou elevadas remoções médias de cistos de Giardia spp., entre 2,5 e 2,7 log nas diferentes condições de floculação estudadas.