Universitas Scientiarum

Mudanzas nos parámetros ambientais e do zooplancton durante a secagem de um lago temporario superficial salino no centro da Argentina

Abstract Central Argentina has numerous saline lakes sustained by groundwater sources and rainfall. These lakes are temporary and experience significant changes in water level and salinity, depending on wet and dry climate cycles. This study aims to investigate the scarcely known dynamics of environmental and zooplankton parameters during the drying phase of one of these lakes. Monthly samples were taken from December 2 012 to July 2 013 in the Ojo de Agua Uriburu lake, previous to its drying. At the beginning of the study, the lake’s depth was 0.7 m and its salinity was 16.65 g L-1, later, in July, its depth decreased to 0.06 m and its salinity increased to 92.9 g L-1. Zooplankton species richness was low (three crustaceans and three rotifers), with Boeckella poopoensis and Moina eugeniae dominating in the system. Maximum density and biomass were attained by the two dominant species in April (318.5 ind L-1 and 3 029.1 µg L-1 dry weight; and 242.4 ind L-1 and 1 530.4 µg L-1 dry weight, for B. poopoensis and M. eugeniae, respectively), and no correlation was found between these parameters and salinity. Maximum average body lengths for both species were observed in the last months of sampling (M. eugeniae: 1 020 ± 84.2 µm and B. poopoensis: 1 348.8 ± 89.0 µm). At this point of the study, neither juvenile nor larval stages were found. The increase in average body size is, arguably, the result of increased salinity in the system through a negative effect on reproduction. Because this lake reached hypersalinity, its ecological dynamics are unique among those of other temporary, saline lakes that dried in central Argentina. Similar studies on other temporary ecosystems are needed to increase the information on these little known ecological aspects.

Resumen Argentina central tiene numerosos lagos salinos alimentados por fuentes de agua subterránea y agua de lluvia. Estos lagos son temporales y experimentan cambios significativos en el nivel de agua y la salinidad, de acuerdo con los ciclos climáticos de sequía y humedad. Este estudio pretende investigar las poco conocidas dinámicas del zooplancton y de los parámetros ambientales durante la fase de desecación de uno de estos lagos. Se tomaron muestras mensuales desde Diciembre de 2012 hasta Julio de 2013 en el lago “Ojo de Agua Uriburu”, antes de su desecación. Al principio del estudio, la profundidad del lago fue de 0.7 m y su salinidad fue de 16.65 g L -1 . Posteriormente, en Julio, su profundidad decreció a 0.06 m y su salinidad aumentó a 92.9gL -1 . La riqueza de especies de zooplancton fue baja (3 crustáceos y 3 rotíferos), con Boeckella poopoensis y Moina eugeniae dominando el sistema. Estas dos especies alcanzaron la máxima densidad y biomasa en Abril (318.5 ind L -1 y 3 029.1 µg L -1 en peso seco; 242.4 ind L -1 y 1 530.4 µg L -1 en peso seco para B. poopoensis y M. eµgeniae, respectivamente). No se encontró correlación ente estos dos parámetros y la salinidad. Las máximas longitudes corporales promedio para ambas especies se obtuvieron en los últimos meses de muestreo (M. eµgeniae: 1 020 µm ± 84.2 y B. poopoensis: 1 348.8 µg ± 89.0 µm). En este punto del estudio, no se encontraron estados larvales ni juveniles. El incremento en tamaño corporal es, posiblemente, el resultado del efecto en la reproducción causado por el incremento en la salinidad del sistema. Dado que el lago alcanzó un estado de hipersalinidad, sus dinámicas ecológicas son únicas en el conjunto de lagos temporales y salinos que se secan en Argentina Central. Se requieren estudios similares en otros ecosistemas temporales para aumentar la información sobre estos aspectos ecológicos poco conocidos.

Resumo No centro da Argentina há inúmeros lagos salinos que são alimentados por aportes freáticos e precipitações. Estes lagos são temporários e sofrem alterações significativas do nível de água e salinidade, relacionados com ciclos climáticos úmidos e secos. O objetivo deste estudo foi investigar a dinâmica pouco conhecida dos parâmetros ambientais e do zooplâncton durante a fase de secagem de um desses lagos. As amostras foram coletadas mensalmente entre dezembro de 2012 a julho de 2013 no lago “Ojo de Agua Uriburu”, antes da secagem do mesmo. No início do estudo, a profundidade do lago foi de 0.7 m e a salinidade foi de 16.65 g L-1, mais tarde, em julho, sua profundidade diminuiu para 0.06 m enquanto a salinidade aumentou até 92.9 g L-1. A riqueza de espécies do zooplâncton foi baixa (três crustáceos e três rotíferos), com predomínio de Boeckella poopoensis Marsh, 1906 e Moina eugeniae Olivier, 1954 no sistema. A densidade máxima e biomassa foram atingidas pelas duas espécies dominantes em abril (318.5 ind L-1 e 3 029.1 μg L-1 de peso seco, e 242.4 ind L-1 e 1 530.4 μg L-1 de peso seco, para B. poopoensis e M. eugeniae, respectivamente), e não foi encontrada correlação entre ambos os parâmetros e a salinidade. O comprimento médio máximo do corpo para ambas as espécies foi observado nos últimos meses de amostragem (M. eugeniae: 1 020 μm ± 84.2 e B. poopoensis: 1 348.8 μm ± 89.0). Neste ponto do estudo, não foram evidenciados estágios juvenis nem larvais. O aumento do tamanho médio do corpo é, possivelmente, devido a um efeito negativo da salinidade na reprodução. Dado que este lago atingiu a hipersalinidade, sua dinámica ecológica é única entre as dinâmicas dos outros lagos salinos temporários que secaram no centro da Argentina. Estudos semelhantes em outros ecossistemas temporários são necessários para aumentar a informação sobre estes aspectos ecológicos pouco conhecidos.

Estudo da diminuição da fluorescência do ácido 1-hidroxipireno-3,6,8-trisulfônico por meio de nanotubos de carbono de parede simples

Abstract This paper presents a study of the fluorescence quenching of 1-hydroxypyrene-3,6,8-trisulfonic acid (HPTS) in the presence of single-walled carbon nanotubes (SWCNT) using a fluorescence method. To investigate the quenching mechanism (dynamic or static) of HPTS, Stern-Volmer plots of single walled carbon nanotubes at different temperatures were used. The positive deviation from linearity in Stern-Volmer plots suggests that single walled carbon nanotubes follow a static quenching mechanism evidenced by the formation of a stable ground state complex. The results presented here help us to clarify the quenching mechanism in the interaction of a pyrene derived dye and carbon nanotubes. This study will open new possibilities in the use of the conjugate formed by SWCNTs and HPTS in the fabrication of a biosensor based on intracellular fluorescent probes.

Resumen Este artículo presenta el estudio de la desactivación de florescencia del ácido 1-hidroxipyreno-3,6,8-trisulfónico (HPTS) en presencia de nanotubos de carbono de pared única (SWCNT). Para investigar el mecanismo de desactivación (dinámico o estático) del HPTS se evaluaron nanotubos de carbono de pared única a diferentes temperaturas y se analizaron por medio de gráficas Stern-Volmer. La desviación positiva de la linealidad en las gráficas Stern-Volmer sugiere que los nanotubos de carbono de pared única actúan por medio de un mecanismo de desactivación estático, que se evidencia también por la formación de un complejo estable en estado fundamental. Los resultados presentados aquí nos ayudan a aclarar el mecanismo de desactivación de fluorescencia cuando tiene lugar la interacción entre un colorante derivado del pireno y nanotubos de carbono. Este estudio abre nuevas posibilidades para el uso de conjugados formados por SWCNT y HPTS en la fabricación de un biosensor basado en sondas fluorescentes intracelulares.

Resumo Este artigo apresentao estudo da diminuicao da fluorescência do ácido 1-hidroxipireno-3,6,8-trisulfônico (HPTS) em presença de nanotubos de carbono de parede simples (SWCNT). Para investigar o mecanismo da desativação (dinâmico ou estático) do HPTS se avaliaram nanotubos de parede simples em diferentes temperaturas e se analisaram por meio de gráficos Stern-Volmer. O desvio positivo de linearidade nos gráficos Stern-Volmer sugere que os nanotubos de carbono de parede simples atuam por meio de um mecanismo de desativação estática, que também se evidencia pela formação de um complexo estável fundamental. Os resultados apresentados aqui nos ajudam a aclarar o mecanismo de desativação de fluorescência quando ocorre a interação entre um corante derivado do pireno e nanotubos de carbono. Este estudo abre novas possibilidades para o uso de conjugados formados por SWCNT e HPTS na fabricação de um biosensor baseado em sondas fluorescentes intracelulares.

Captura de CO ₂ a altas temperaturas, de hidroxiapatitas extraídas de escamas de tilapia

Abstract Hydroxyapatite (HAp) was obtained from tilapia scales by two extraction methods: direct calcination and acid-base treatment. The physicochemical characteristics of the obtained HAps were evaluated by thermogravimetric analysis, X-ray fluorescence, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, surface area, infrared spectroscopy, and basicity measurement at 298 K by CO2 -pulse titration. Furthermore, the CO2 capture capacity of the solids at high temperature was also determined. Both methods showed the presence of a HAp phase although significant differences in the properties of the solids were found. The HAp obtained by direct calcination, exhibited a lower crystallinity and a greater surface area and basicity than the HAp obtained by the acid-base treatment. These features were correlated with the solid’s CO2 capture capacity. In this work, CO2 capture capacity values for HAp yielded by calcination ranged from 2.5 to 3.2 mg CO2 /g captured at 973 K, and for the acid-base treatment-derived HAp, CO2 capture capacity values between 1.2 to 2.5 mg CO2 /g were recorded. These results reveal the potential of HAps extracted from tilapia scales as solids with high CO2 capture capacity, thermal stability, and capture/release cycles reversibility.

Resumen Se obtuvo hidroxiapatita (HAp) de escamas de tilapia por dos métodos de extracción: calcinación directa y tratamiento ácido-base. Las características fisicoquímicas de las HAps obtenidas fueron evaluadas por análisis termogravimétrico, fluorescencia de rayos X, difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, área superficial, espectroscopia infrarroja y medición de basicidad a 298 K por titulación por pulso de CO2. Adicionalmente, se determinó la capacidad de captura de CO2 de los sólidos a alta temperatura. Ambos métodos mostraron la presencia de una fase de HAp, aunque se encontraron diferencias significativas en las propiedades de los sólidos. La HAp obtenida por calcinación directa exhibió una menor cristalinidad y una mayor área superficial y basicidad que la HAp obtenida con el tratamiento acido-base. Estas características se correlacionaron con la capacidad de captura de CO2 del sólido. En este trabajo, los valores de captura del CO2 con la HAp producidos por calcinación oscilaron entre 2.5 to 3.2 mg CO2/g capturado a 973 K, y con la HAp derivada del tratamiento ácido-base, se registraron valores de captura entre 1.2 to 2.5 mg CO2/g. Estos resultados revelan el potencial de HAps extraídos de escamas de tilapia como sólidos con una alta capacidad de captura de CO2, estabilidad térmica y reversibilidad de los ciclos de captura/liberación.

Resumo A hidroxiapatita (HAp) foi obtida a partir da escama de tilapia usando dois métodos de extração: calcinação direta e tratamento ácido-base. As características físico-químicas das hidroxiapatitas foram avaliadas por análise termogravimétrica, fluorescência de raios-X, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, área superficial, espectroscopia de infravermelho e medição de basicidade a 298 K por titulação de pulso de CO2. Além disso, determinou-se a capacidade de captura de CO2 dos sólidos a alta temperatura. Os dois métodos mostraram a presença da fase HAp, no entanto, diferenças significativas foram encontradas nas propriedades dos sólidos, sendo a HAp obtida por calcinação direta a que apresentou menor cristalinidade, maior área superficial e basicidade, características que foram correlacionadas com a capacidade de captura de CO2. Foram encontrados valores entre 2.5 a 3.2 mg CO2/g capturado a 973 K para a HAp obtida por calcinação e, entre 1.2 a 2.5 mg CO2/g para a HAp obtida por tratamento ácido-base. Isto revelou o potencial de HAp’s extraídas da escama de tilapia como sólidos com alta capacidade de captura de CO2, estabilidade térmica e reversibilidade na liberação de CO2.

Eficiência do Índice de Tolerância a Contaminação (PTI) de macroinvertebrados para detectar contaminação aquática em um lago em ferradura na Índia

Abstract This paper evaluates the efficiency of a macroinvertebrate-based Pollution Tolerance Index (PTI) in detecting aquatic pollution in the Chhariganga oxbow lake in India. In this lake, calculated PTIs were compared with results from an array of physicochemical water and sediment parameters and to a macroinvertebrate diversity assessment conducted in parallel for the same lake. The obtained PTI values fell in a range (between 20 and 31) that are indicative of an absence of organic pollution according to the literature, and are normally reported for systems devoid of anthropogenic activity (for instance no monsoonal polluting jute retting activities). However, in the light of the results for the assessed water and sediment physicochemical parameters, and the support of diversity indexes of macroinvertebrates, using data from the same lake, it was possible to conclude that the obtained PTI values do not reflect the true pollution status of this oxbow lake. As PTI values and diversity indexes contradict each other in detecting pollution, it is advised to take both parameters into consideration when using macroinvertebrates to assess aquatic health.

Resumen Este artículo evalúa la eficiencia del Índice de Tolerancia a la Contaminación basado en macroinvertebrados (PTI), para detectar contaminación acuática en el lago en herradura Chhariganga, India. Los PTIs calculados se compararon con los resultados de un conjunto de parámetros fisicoquímicos del agua y del sedimento, y con una determinación de la diversidad de macroinvertebrados llevada a cabo paralelamente en el mismo lago. Los valores obtenidos del PTI cayeron dentro de un rango (entre 20 y 31) que, de acuerdo con la literatura, es indicativo de ausencia de contaminación orgánica, y que son normalmente reportados para sistemas desprovistos de actividad antropogénica (por ejemplo, actividades contaminantes de enriamiento del yute durante los monzones). Sin embargo, a la luz de los resultados de los parámetros fisicoquímicos de agua y sedimento, y con el soporte de los índices de diversidad de macroinvertebrados usando datos del mismo lago, fue posible concluir que los valores de PTI obtenidos no reflejan el verdadero estado de contaminación del lago en herradura. Como los valores de PTI y los índices de diversidad se contradicen entre sí en detectar la contaminación, se aconseja tomar en consideración ambos parámetros cuando se usen macroinvertebrados para determinar la salud acuática.

Resumo Este artigo avalia a eficiência do Índice de Tolerância a Contaminação baseada em macroinvertebrados (PTI) para detectar contaminação aquática no lago em ferradura Chhariganga, Índia. Neste lago, os PTIs calculados foram comparados com resultados de um conjunto de parâmetros físicoquímicos da água e do sedimento, e com uma determinação da diversidade de macroinvertebrados realizada paralelamente para o mesmo lago. Os valores obtidos para PTI estiveram dentro de um rango (entre 20 e 31) que indica, de acordo a literatura, a ausência de contaminação orgânica, e que é reportado normalmente para sistemas desprovidos de atividade antropogênica (por exemplo, atividades contaminantes de remoção de juta durante as monções). Entretanto, em função dos resultados dos parâmetros físico-químicos de água e sedimentos, e com o suporte dos índices de diversidade de macroinvertebrados usando dados do mesmo lago, foi possível concluir que os valores observados de PTI não refletem o real estado de contaminação de este lago em ferradura. Como os dados de PTI e os índices de diversidade são contraditórios entre si para detectar a contaminação, se aconselha considerar ambos os parâmetros quando se usem macroinvertebrados para determinar a saúde aquática.

Aproximações assintóticas à pirólise isotérmica de folhas de deodara com a distribuição gamma

Abstract The main aim of this paper pivoted around the influence of some parameters relevant to biomass pyrolysis on the numerical solutions of the nth order distributed activation energy model (DAEM) using the Gamma distribution. The upper limit of ‘dE’ integral, frequency factor, reaction order, and the shape and rate parameters of the Gamma distribution are investigated. Analysis of the mathematical model is done with the help of asymptotic expansion.

Resumen El propósito principal de este artículo gira en torno de la influencia que tienen ciertos parámetros relacionados con la pirólisis de biomasa sobre las soluciones numéricas del modelo de energía de activación distribuida (MEAD) de orden n, usando la distribución Gamma. Se estudian el límite superior de la integral 'dE', el factor de frecuencia, el orden de reacción, y los parámetros de forma y velocidad de la distribución Gamma. El análisis del modelo matemático es realizado con ayuda de una expansión asintótica.