المؤلفون: Rubio Gracia, Francesc

المساهمون: University/Department: Universitat de Girona. Departament de Ciències Ambientals

مرشدي الرسالة: Vila i Gispert, Anna, Guasch i Padró, Helena

المصدر: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)

مصطلحات موضوعية: Alteracions hidrològiques, Alteraciones hidrológicas, Hydrologic alterations, Interaccions biòtiques, Interacciones bióticas, Biotic interactions, Metalls pesants, Metales pesados, Heavy metals, Contaminació per metalls, Contaminación por metales, Metal pollution, Rius, Ríos, Streams, Barbus meridionalis, Barb de muntanya, Algues, Algas, Algae, Macroinvertebrats, Macroinvertebrados, Macroinvertebrates

الوصف: This thesis aimed to assess the responses of stream biota to flow alterations, in terms of water velocity increments and reductions of discharge, and to metal pollution. The investigations performed encompassed (i) respirometry studies using swim-tunnel respirometers to evaluate swimming capabilities, as indicative of water velocity tolerance, and physiological responses (energetic costs of swimming) of several freshwater fishes, as well as the drivers (morphological features) of variation within and among species; and (ii) field observational and mesocosm studies were carried out to evaluate the role of the threatened fish B. meridionalis as modulator of the response of stream ecosystem structure and function to anthropogenic stressors, such as hydrologic alterations (e.g. resulting from the water diversion) and metal pollution

الوصف (مترجم): Aquesta tesi tenia com a objectiu avaluar les respostes de la biota fluvial a les alteracions del flux, en termes d’increments de la velocitat de l’aigua i reduccions de cabal, i a la contaminació per metalls. Les investigacions realitzades van incloure (i) estudis de respirometria mitjançant túnels de natació per avaluar les capacitats de natació, indicatives de la tolerància a la velocitat de l’aigua, i les respostes fisiològiques (despeses energètiques de la natació) de diversos peixos d’aigua dolça, així com els factors (característiques morfològiques) responsables de la variació a dins i entre les espècies; i (ii) estudis d'observació de camp i mesocosmos per avaluar el paper del peix amenaçat B. meridionalis com a modulador de la resposta de l'estructura i funció dels ecosistemes aquàtics als estressors antròpics, com ara les alteracions hidrològiques (p. ex. resultants de la desviació de l'aigua) i la contaminació per metalls
Programa de Doctorat en Ciència i Tecnologia de l'Aigua

وصف الملف: application/pdf

URL الوصول: http://hdl.handle.net/10803/673742

المؤلفون: Ben Amar, Marwa

المساهمون: University/Department: Universitat de Girona. Departament de Química

مرشدي الرسالة: Salvadó Martín, Victòria, Walha, Khaled, Université de Sfax

المصدر: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)

مصطلحات موضوعية: Metalls pesants, Metales pesados, Heavy metals, Adsorció, Adsorción, Adsorption, Grafè, Grafeno, Graphene, Pinya, Piña, Pine cone, Pinyol d'oliva, Hueso de aceituna, Olive stone, MOF, Metal organic framework

الوصف: Wastewater discharged from industrial and agricultural activities contains relatively large amounts of toxic metal ions, especially including Cd(II), Cu(II), Pb (II), and Cr(VI). The removal of these pollutants is of great interest from both health and environmental perspectives. Arsenic contamination, generally associated with the geochemical environment, is a global threat due to its acute toxicity and carcinogenicity. The oxidation of different mineral species due to the redox conditions causes arsenic to become soluble and enter into the surrounding environment through drainage water. Conventional technologies for wastewater treatment and water purification such as precipitation, coagulation-flocculation, membrane processes, electrodialysis and ion-exchange are of limited utility due to their high cost, inefficiency in removing low metal concentrations, and sometimes also because they can generate large volumes of sludge. Adsorption is an attractive alternative due to its simplicity, its ability to remove trace amounts of metal ions, low cost, short operation time, and for the capacity for the material to be reused. Sorption processes are based on physical adsorption, chemical adsorption and ion exchange mechanisms. Among the different sorbent materials, activated carbon is the most widely used despite its high initial cost together with its regeneration costs. In the search for highly efficient, eco-friendly and economic adsorbents, agricultural waste and by-products from forest industries, including tea waste, coffee, hulls and shells from different nuts, sawdust, barks, cellulosic and lignocellulosic waste, corncobs, rice hulls, olive cake, fruit peels, sugar beet pulp, palm fruit bunch, maize leaves, among others, have been evaluated as biosorbents. They all typically have a good capacity to adsorb metal ions due to their porous structure and the fact that they have having carboxyl, hydroxyl, and other functional groups on their surface. The type of functional groups and chemical components of lignocellulosic materials makes them a good alternative adsorbent to treat contaminated effluents. The costs of these treatments will be low if the most suitable locally available biosorbents are used. Hence, in our case, we have evaluated lignocellulosic agroindustrial waste that is available in the Mediterranean region, such as olive stones and pine cones, as efficient biosorbents for the removal of toxic metal ions such as Pb(II), Cu(II), Cd(II) and Cr(VI)

الوصف (مترجم): Les aigües residuals generades per activitats agrícoles i industrials diverses contenen quantitats relativament grans d’ions metàl·lics tòxics, entre els què s’inclouen els ions Cd(II), Cu(II), Pb(II) i Cr(VI). L’eliminació d’aquests contaminants té un gran interès tant des de la perspectiva de la salut com del medi ambient. La contaminació per arsènic, generalment associada a l’entorn geoquímic, és un problema mundial a causa de la seva aguda toxicitat i carcinogenicitat. L'oxidació de diferents espècies minerals a causa de les condicions redox del medi aquàtic fa que l'arsènic sigui soluble i entri al medi ambient a través de l'aigua de drenatge. Les tecnologies convencionals per tractar les aigües residuals i depurar les aigües, com la precipitació, la coagulació-floculació, els processos de membrana, l’electrodiàlisi i l’intercanvi iònic, són d’utilitat limitada pel seu alt cost, la seva ineficiència en l’eliminació de baixes concentracions de metalls i, de vegades, també perquè poden generar grans volums de fangs. L’adsorció és un tractament alternatiu d’interès atesa la seva simplicitat, la seva capacitat d’eliminar ions metàl·lics a nivell de traces, el seu baix cost, curt temps d’operació i la potencial reutilització dels adsorbents. L’adsorció es pot basar en processos d’adsorció física, adsorció química i d’intercanvi iònic. Entre els diferents materials absorbents, el carbó actiu és el més utilitzat malgrat el seu preu elevat i els costos de regeneració. Com adsorbents alternatius, eficients i ecològics s’ha proposat l’ús de residus agrícoles i subproductes derivats de les indústries forestals, entre els que cal esmentar, entre d’altres, els residus de te i cafè, closques de diferents fruits secs, serradures, escorces, panotxes de blat de moro, pellofes d’arròs, pells de fruita, polpa de remolatxa sucrera, raïm de palma, fulles de blat de moro, i, en general, tot tipus de residus cel·lulòsics i lignocel·lulòsics. Molts d’aquests biosorbents han mostrat tenir una bona capacitat d’adsorció d’ions metàl·lics atesa la seva estructura porosa i la presència de grups funcionals carbonil, carboxil, hidroxil i d’altres tipus com amino o tiol en la superfície del biosorbent. . El tipus de grups funcionals i composició química dels materials lignocel·lulòsics fa que siguin una bona alternativa a altres adsorbents pel tractament d’efluents contaminats. Els costos d’aquests tractaments serien baixos si s’utilitzen els biosorbents adients disponibles localment. Per tant, en el nostre cas, s’han seleccionat residus agro-industrials lignocel·lulòsics disponibles a la regió mediterrània, com els pinyols d’oliva i les pinyes (estròbils), i s’ha avaluat la seva eficiència en l’eliminació d’ions metàl·lics tòxics com Pb(II), Cu(II), Cd(II) i Cr(VI)
Programa de Doctorat en Química

وصف الملف: application/pdf

URL الوصول: http://hdl.handle.net/10803/673800

المؤلفون: Villagrasa Ramírez, Eduard

مرشدي الرسالة: Solé Cornella, Antoni

المصدر: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)

مصطلحات موضوعية: Ochrobactrum Anthropi De2010, Metalls pesants, Metales pesados, Heavy metals, Respostes cel·lulars, Respuestas celulares, Cellular responses, Ciències Experimentals

الوصف: La contaminació ambiental és una de les condicions extremes que pot alterar els ecosistemes naturals i afectar tots els organismes vius. Entre els contaminants ambientals, els metalls tenen un paper rellevant degut a la seva elevada toxicitat. De fet, es pot considerar que els microorganismes que habiten zones contaminades per metalls formen freqüentment consorcis, la qual cosa els permet desenvolupar estratègies cel·lulars per sobreviure en presència de metalls evitant així els seus efectes nocius. En els darrers anys, el nostre grup de recerca ha aïllat diferents consorcis de microorganismes dels tapets microbians del delta de l’Ebre (Tarragona). Aquests consorcis estan formats per un únic microorganisme fotòtrof i diferents heteròtrofs. En la present tesi doctoral, a partir del consorci on domina la microalga Scenedesmus sp. DE2009, s’ha aïllat, caracteritzat i identificat un bacteri heteròtrof com a Ochrobactrum anthropi DE2010. En estudis preliminars, aquest bacteri ha mostrat la capacitat per fixar nitrogen atmosfèric, presentar pleomorfisme cel·lular i resistir a antibiòtics del grups dels betalactàmics. Encara que prèviament s’ha investigat l’efecte de diversos metalls pesants en el consorci Scenedesmus sp. DE2009, no se sap res sobre l’efecte d’aquests en la viabilitat cel·lular d’O. antropi DE2010 i el seu paper en la captació de metalls pesants. Els objectius de la present tesi s’han desenvolupat tenint en compte que O. anthropi DE2010 creix de manera fàcil i ràpida tant en medi líquid com sòlid, esdevenint un model adequat per a la investigació front a toxicitat per metalls pesants. A més a més, s’ha analitzat l’efecte citotòxic i la capacitat de resposta de O. anthropi DE2010 per superar l’estrès front a l’exposició a Cd, Pb(II), Cu(II), Cr(III) i Zn així com els patrons de localització cel·lular d’aquests metalls i les estratègies emprades per aquest bacteri per immobilitzar-los. Aquesta tesi s’ha organitzat en diferents capítols. Concretament, el capítol 2 correspon als articles publicats on els resultats obtinguts de la investigació realitzada es troben a les seccions de la 2.1 a la 2.4 i es discuteixen globalment en el capítol 3. Els resultats obtinguts en aquest estudi indiquen que O. anthropi DE2010 mostra una elevada resistència als cinc metalls assajats tolerant concentracions de fins a 20 mM de Zn i de 10 mM per a Cd, Pb(II), Cu(II) i Cr(III). A més, aquest bacteri té una gran capacitat per eliminar metalls del medi, captant fins a un 90% de Pb (II) i un 40% de Cr (III), ambdós a 10 mM. Analitzant la seqüencia del genoma d’O. anthropi DE2010 s’ha observat que presenta sis gens relacionats amb el metabolisme del polifosfat, i que l’anàlisi del contingut cel·lular de polyP indica que aquest bacteri el sintetitza i l’acumula de manera directament proporcional a la concentració de metall. D’altra banda, les cèl·lules d’O. anthropi DE2010 immobilitzen metalls pesants en grànuls i/o inclusions de polyP mitjançant tres patrons específics de localització subcel·lular: extracel·lularment en grànuls de polifosfat (Cu (II)); a l’espai periplasmàtic formant cristalls amb el fòsfor (Pb (II)), i intracel·lularment en inclusions de polifosfat (Pb (II), Cr (III) i Zn). Per tant, O. anthropi DE2010 genera respostes cel·lulars (estratègies de supervivència) específiques per a cada metall, com ara bioacumulació en el cas de Pb (II), Cu (II), Cr (III) i Zn, biosorció per al Cr (III) i Cd i biomineralització per al Pb (II). L’elevada resistència i la capacitat de segrestar metalls d’O. anthropi DE2010 posen de manifest el seu gran potencial com a possible agent bioremediador, especialment en zones contaminades per Pb i Cr.

الوصف (مترجم): La contaminación ambiental es una de las condiciones extremas que puede alterar los ecosistemas naturales y afectar a todos los organismos vivos. Entre los contaminantes ambientales, los metales tienen un papel relevante debido a su elevada toxicidad. De hecho, se puede considerar que los microorganismos que habitan zonas contaminadas por metales forman frecuentemente consorcios, lo que les permite desarrollar estrategias celulares para sobrevivir en presencia de metales evitando así sus efectos nocivos. En los últimos años, nuestro grupo de investigación ha aislado diferentes consorcios de microorganismos de los tapetes microbianos del delta del Ebro (Tarragona). Estos consorcios están formados por un único microorganismo fotótrofo y varios heterótrofos. En la presente tesis doctoral, a partir del consorcio donde domina la microalga Scenedesmus sp. DE2009, se ha aislado, caracterizado e identificado una bacteria heterótrofa como Ochrobactrum anthropi DE2010. En estudios preliminares, esta bacteria ha mostrado la capacidad para fijar nitrógeno atmosférico, presentar pleomorfismo celular y resistir a antibióticos del grupo de los betalactámicos. Aunque previamente se ha investigado el efecto de varios metales pesados en el consorcio Scenedesmus sp. DE2009, poco se conoce del efecto de estos en la viabilidad celular de O. antropi DE2010 y su papel en la captación de metales pesados. Los objetivos de la presente tesis se han desarrollado teniendo en cuenta que O. anthropi DE2010 crece de manera fácil y rápida tanto en medio líquido como sólido, lo que permite considerarlo como modelo para la investigación frente a la toxicidad por metales pesados. Además, se ha analizado el efecto citotóxico y la capacidad de respuesta de O. anthropi DE2010 para superar el estrés frente a la exposición a Cd, Pb(II), Cu(II), Cr(III) y Zn así como los patrones de localización celular de estos metales y las estrategias empleadas por esta bacteria para inmovilizarlos. Esta tesis se ha organizado en diferentes capítulos. Concretamente, el capítulo 2 corresponde a los artículos publicados donde los resultados obtenidos se encuentran en las secciones de la 2.1 a la 2.4 y se discuten globalmente en el capítulo 3. Los resultados obtenidos en este estudio indican que O. anthropi DE2010 muestra una elevada resistencia a los cinco metales ensayados tolerando concentraciones de hasta 20 mM de Zn y de 10 mM para Cd, Pb(II), Cu(II) y Cr(III). Además, esta bacteria tiene una gran capacidad para eliminar metales del medio, captando hasta un 90% de Pb (II) y un 40% de Cr (III), ambos a 10 mM. Analizando la secuencia del genoma de O. anthropi DE2010 se ha observado que presenta seis genes del metabolismo del polifosfato, y que el análisis del contenido celular de polyP indica que esta bacteria lo sintetiza y acumula de manera directamente proporcional a la concentración de metal. Por otro lado, las células de O. anthropi DE2010 inmovilizan metales pesados en gránulos y/o inclusiones de polyP mediante tres patrones específicos de localización subcelular: extracelularmente en gránulos de polifosfato (Cu (II)); en el espacio periplasmático formando cristales con el fósforo (Pb (II)), e intracelularmente en inclusiones de polyP (Pb (II), Cr (III) y Zn). Por lo tanto, O. anthropi DE2010 genera respuestas celulares (estrategias de supervivencia) específicas para cada metal, como bioacumulación en el caso de Pb (II), Cu (II), Cr (III) y Zn, biosorción para el Cr (III) y Cd y biomineralitzación para el Pb (II). La elevada resistencia y la capacidad de secuestrar metales de O. anthropi DE2010 ponen de manifiesto su gran potencial como posible agente bioremediador, especialmente en zonas contaminadas por Pb y Cr.
Environmental pollution remains as one of the extreme conditions that can disrupt the existing natural ecosystems and affect all the living organisms. Among the environmental stressors, metals play a significant role as potential toxicants. Consequently, it can be considered that the microorganisms inhabiting metal polluted areas frequently form consortia and they can develop cellular strategies to survive in the presence of heavy metals for avoid their negative effects. In the last years, our research group has isolated different consortia of microorganisms from Ebro Delta microbial mats (Tarragona). These consortia are formed by a single type of phototrophic microorganism and different heterotrophic bacteria. In the present doctoral thesis, an heterotrophic bacteria from the consortium dominated by the microalga Scenedesmus sp. DE2009, have been isolated, characterized and identified as Ochrobactrum anthropi DE2010. In preliminary studies, this bacterium showed the ability to fix atmospheric nitrogen, present cellular pleomorphism and beta-lactam antibiotic resistance. Despite the effect of some heavy metals in the microalgae consortium had previously been investigated, nothing is known about the effect of them on the cell viability of O. anthropi DE2010 and the role of this bacterium in heavy metal sequestration. The goals of this thesis have been developed taking into account the fact that O. anthropi DE2010 grows easily and fast in both liquid and solid media culture, which it becomes a suitable model for heavy metal experimental research. Thus, cytotoxic effects of heavy metals and cellular responses on O. anthropi DE2010 cultures exposed to increasing concentrations of Cd, Pb(II), Cu(II), Cr(III), and Zn, and the cellular metal localization patterns and the strategies and pathways used by this bacterium to immobilize them have extensively been analyzed. This thesis has been organized in different Chapters. Specifically, the Chapter 2 correspond to the published articles; thus, the obtained results from the research carried out are therefore in sections from 2.1 to 2.4 and are discussed globally in Chapter 3. The results of this study indicate that O. anthropi DE2010 shows high resistance to the five tested metals, supporting concentrations up to 20 mM of Zn and up to 10 mM for Cd, Pb(II), Cu(II) and Cr(III). Moreover, this bacterium has a high ability to remove metals from the environment, highlighting up to 90% for Pb(II) and 40% for Cr(III) both at 10 mM. Analyzing the sequenced genome of O. anthropi DE2010 it has been observed that it presents six genes linked to the metabolism of the polyphosphate and that the analysis of polyP content indicates that this bacterium synthesizes and accumulates it in a metal concentration-dependent manner. O. anthropi DE2010 cells immobilized heavy metals in polyP granules and/or inclusions in three metal-specific patterns for subcellular localization: extracellular in polyphosphate granules (Cu(II)); in the periplasmic space forming crystals with phosphorus (Pb(II)), and intracellular in polyphosphate inclusions (Pb(II), Cr(III) and Zn). Therefore, O. anthropi DE2010 generates specific cellular responses for each heavy metal as survival strategies, such as bioaccumulation for Pb(II), Cu(II), Cr(III) and Zn, biosorption for Cr(III) and Cd and biomineralization for Pb(II). The high resistance and the capacity to uptake metals evidenced by O. anthropi DE2010 prove its great potential as a possible candidate to bioremediate, especially Pb and Cr polluted areas.
Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Microbiologia

وصف الملف: application/pdf

URL الوصول: http://hdl.handle.net/10803/672494

المؤلفون: Zhao, Jingjing

المساهمون: University/Department: Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química

مرشدي الرسالة: Palet i Ballús, Cristina

المصدر: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)

مصطلحات موضوعية: Biosorció, Biosorción, Biosorption, Metalls pesants, Metales pesados, Heavy metals, Biomassa modificada, Biomasa modificada, Modified biomass, Ciències Experimentals

الوصف: Les aigües contaminades per metalls pesants han rebut una atenció creixent a causa de la seva alta toxicitat, persistència en els sediments i acumulació biològica dels metalls pesants, sent una amenaça potencial per als sers vius, fins i tot a baixa concentració. Les tècniques tradicionals per eliminar metalls pesants són processos contaminants i de cost elevat, fet que limita les seves aplicacions. Així, és urgent trobar un mètode de baix cost, de bona eficiència i eco-friendly per fer front a aquest tipus de problemes. La biosorció pot ser una opció prometedora en aquest cas gràcies a mostrar bones eficiències i ser un material respectuós amb el medi ambient, emprant biomassa. D'altra banda, hi ha gran quantitat de residus de biomassa al món els quals poden causar un problema ambiental si no es gestionen correctament. D’altra banda, la cel·lulosa, la hemicelulosa i la lignina són abundants en residus de biomassa. La presència de grups funcionals ben coneguts en aquests components naturals els converteixen en materials potencials per a la biosorció de metalls pesants. Així, la biomassa s'ha emprat com adsorbent naturals permetent resoldre dos problemes ambientals: en primer lloc, l'eliminació de residus agrícoles (de biomassa agrícola) i, en segon lloc, la seva utilització com a adsorbents per a l'eliminació de metalls pesants procedents de les aigües residuals. Amb aquest propòsit, s'utilitzen tipus diferents de biomassa i alguns dels seus biochars per eliminar els ions Cr(III), Cd(II), Cu(II) i Pb(II) a partir d'una barreja d’aquests. D’altra banda, les partícules de TiO2 també són un bon adsorbent per eliminar metalls pesants. El pi i el pi pirolitzat carregat amb TiO2 (Pine/TiO2) s'empren com a absorbents per eliminar els metalls pesants de les aigües. S'ha comprovat l'especiació de Cr(III) i Cr(VI) emprant els sistemes de biomassa/biochar del pi. En tots els casos, s'optimitzen diferents paràmetres dels processos de biosorció en experiments en discontinu (el pH de la solució, la concentració inicial i el temps de contacte), i s’han ajustat tan models cinètics com d’isotermes per aclarir els possibles mecanismes d’adsorció. La morfologia superficial dels adsorbents s'analitza mitjançant microscòpia electrònica de rastreig (SEM) i espectroscòpia infraroja de transformada de Fourier (FTIR). A més, es realitza espectroscòpia d'absorció de raigs X (XAS) per estudiar el mecanisme de biosorció a nivell molecular. La capacitat de biosorció de les biomasses avaluades es classifica de la manera següent: FO (residus de fangs de la indústria) > ZO (de l’agricultura, residus de biomassa de blat de moro) >> CO (residus de biomassa de fusta de pollancre). S'ha trobat que la complexació i l’intercanvi de cations són els dos principals mecanismes d’adsorció en sistemes que contenen mescla de metalls pesants, sent l’intercanvi de cations el més significatiu. Com a resum de l’estudi de l’especiació de crom realitzat per sistemes de biomassa/biochar de pi, els resultats mostren que l’adsorció de Cr(III) es fa principalment a través d’un intercanvi iònic amb els components minerals presents a les superfícies dels biomaterials. El procés de piròlisi pot augmentar la concentració d’aquests minerals per augmentar la capacitat d’adsorció. Per al Pi/TiO2, juntament amb l'intercanvi iònic també la complexació amb el catecol pot ajudar la biosorció Cr(VI). Des de mesures XAS es pot concloure que el procés d’intercanvi iònic amb grups carboxílics és el principal pas de biosorció, seguit de la reducció del crom. Finalment, la utilització de biosorbents contenint metalls pesants com a materials de maó és una manera prometedora de resoldre el problema d’eliminació. Aquests biosorbents són materials prometedors que es poden aplicar a gran escala per tractar l'aigua contaminada del món.

الوصف (مترجم): Polluted water contaminated by heavy metals has received increasing attention due to their high toxicity, persistence in sediment, and biological accumulation of the heavy metals, which lead to a potential threat to animals and human beings even at low concentration. Traditional techniques to remove heavy metal are high cost or making the second pollution that limited large-area applications. Most importantly, traditional techniques cannot apply to such low concentration in water. Therefore, it is emergency to find a low-cost, efficiency and eco-friendly method to deal with this kind of problem. Biosorption can be a promising option in this case due to its high efficiency and eco-friendly, especially the abundant materials in the world such as biomass. On the other hand, a huge amount of biomass waste in the world will cause an environmental problem if not handled properly. Furthermore, cellulose, hemicellulose and lignin are abundant in biomass wastes that can be employed as cheap adsorbents due to their special physical and chemical properties. The presence of well-known functional groups in these natural components turn them as potential materials for heavy metal interaction and subsequent removal. Therefore, biomass from agricultural wastes and wood industry have been checked as natural adsorbents to solve two serious environmental problems: firstly the disposal of agriculture wastes, and secondly its use as adsorbents for the removal of heavy metals from wastewaters. With this purpose, many different types of biomass feedstocks and some of their biochars are used to remove Cr(III), Cd(II), Cu(II) and Pb(II) ions from a mixture of multiple heavy metals. Furthermore, TiO2 nanoparticles are also a good adsorbent for removing heavy metals. Pine and pyrolyzed pine loaded with TiO2 (Pine/TiO2) have been used as sorbent for the removal of heavy metal ions from aqueous solution. Single and multi-element systems are used for the heavy metals removal. In addition, Cr(III) and Cr(VI) speciation has been checked for pine biomass/biochar systems. In all cases, different parameters of the biosorption processe are optimized in batch systems (pH of the solution, the initial concentration and the contact time), and kinetics and isotherm modelling have been performed to elucidate the possible biosorption mechanisms. Surface morphology of the adsorbents are analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Moreover, X-ray absorption spectroscopy (XAS) is performed to study the biosorption mechanism at the molecular level. The adsorption capacity of biomass is ranked as follows: FO (from industry sludge waste) > ZO (from agriculture corn biomass waste) >> CO (from wood poplar biomass waste). Complexation and cation exchange have been found to be the two main adsorption mechanisms in systems containing multiple heavy metals, with cation exchange being the most significant. As a summary of the chromium speciation study by pine biomass/biochar systems, the adsorption of Cr(III) is mainly through ion exchange with the mineral components present on the biomaterials surfaces. Pyrolysis process can increase the concentration of such minerals to increase the adsorption capacity. For Pine/TiO2, together with the ion exchange also complexation with catechol can help Cr(VI) adsorption. From XAS measurements it can be concluded that the ion exchange process with carboxylic site groups is the main biosorption step, followed by the chromium reduction. Finally, utilization of biosorbent loaded with heavy metal as brick materials is a promising way to solve disposal problem. These biosorbents are promising materials that can be applied in large scale to deal with the polluted water in the world.

وصف الملف: application/pdf

URL الوصول: http://hdl.handle.net/10803/667800

المؤلفون: Quattrini, Federico

المساهمون: University/Department: Universitat de Lleida. Departament de Química

مرشدي الرسالة: Galceran i Nogués, Josep, Rey Castro, Carlos

المصدر: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)

مصطلحات موضوعية: Metalls pesants, Resines d’intercanvi iònic, Especiació, Metales pesados, Resinas de intercambio iónico, Especiación, Heavy metals, Ion-exchange resins, Speciation, Química Analítica

الوصف: El coneixement profund de la especiació dels metalls pesants és clau per a determinar la seva biodisponibilitat. Per això cal complementar la informació sobre les concentracions amb la informació sobre els fluxos d’internalització. Diverses tècniques analítiques han estat desenvolupades amb aquesta fi, i algunes d’elles aprofiten les propietats de les resines d’intercanvi iònic o quelants. D’una banda, aquesta tesi investiga la velocitat d’acumulació d’ions metàl·lics a la resina Chelex 100, sigui experimentalment o a través d’un model teòric. Aquesta interpretació permet descriure els efectes dels lligands competidors i determinar les constants de dissociació dels complexes. D’altra banda, dues noves tècniques analítiques han estat desenvolupades. La primera deriva de la IET, una tècnica comunament utilitzada en equilibri, però n’extreu informació dinàmica. La segona és una modificació del popular DGT, que s’ha emprat un cop el sistema ha assolit l’equilibri.

الوصف (مترجم): El conocimiento profundo de la especiación de los metales pesados es clave para determinar su biodisponibilidad. Por eso es necesario complementar la información sobre las concentraciones con la información sobre los flujos de internalización. Diversas técnicas analíticas han sido desarrolladas con este fin, y varias aprovechan propiedades de las resinas de intercambio iónico o quelantes. Por un lado esta tesis investiga la velocidad de acumulación de iones metálicos en la resina Chelex 100, tanto experimentalmente, como a través de un modelo teórico. Esta interpretación permite, asimismo, describir los efectos de los ligandos competidores y determinar las constantes de disociación de los complejos. Por otro lado, dos nuevas técnicas analíticas han sido desarrolladas. La primera deriva de la IET, una técnica comúnmente utilizada en equilibrio, pero extrae información dinámica de ella. La segunda es una modificación del popular DGT, que se ha empleado una vez el sistema ha alcanzado el equilibrio.
A deep knowledge of heavy metal ions speciation is key to assessing their bioavailability. In this regard, data about concentrations should be complemented with data about the internalization fluxes. Several analytical techniques have been developed to this purpose, and many of them exploit properties of ion-exchange or chelating resins. On the one hand, this thesis studies the rate of metal ions uptake on Chelex 100 resin, both experimentally and through a theoretical model. This interpretation also allows describing the effect of competing ligands and determining the dissociation constants of the complexes. On the other hand, two new analytical techniques are developed. The first one stems from IET, a technique commonly used at equilibrium, but aims at extracting dynamic information from it. The second one is a modification of the well-known DGT, devised to provide information once equilibrium has been attained.

وصف الملف: application/pdf

URL الوصول: http://hdl.handle.net/10803/664422

المؤلفون: Karri, Venkatanaidu

المساهمون: University/Department: Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Mecànica

مرشدي الرسالة: Schuhmacher Ansuategui, Marta, Kumar, Vikas

المصدر: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)

مصطلحات موضوعية: metalls pesants, metalls pesants barreges, hipocamp, metales pesados, mezclas, hipocampo, heavy metals, mixtures, hippocampus, Ciències

الوصف: Els estudis toxicol'ogics d'avui dia fan l'avaluació d'exposicions i riscos en el cervell sense abordar adequadament les possibles interaccions de metalls en la regió del cervell de l'hipocamp. Es va avaluar la neurotoxicitat similar / disímil de cada metall en el cervell que pot donar un fort suport a l'efecte de mescles en el cervell (Capítol 1). L'abast del nostre estudi és provar el metall únic (Pb, Cd, As i MeHg) i les seves mescles d'impacte tòxic crònic en la línia cel·lular hipocamp HT-22 mitjançant l'ús de la metodologia de biologia in vitro i del sistema. Inicialment, es van realitzar assaigs de citotoxicitat, apoptosi i genotoxicitat de metalls simples per avaluar la potència tòxica de cada metall, el perfil d'interacció de les mescles en cèl·lules hipocampals (capítol 2, 3). Els resultats obtinguts mostren clarament la potència dels metalls MeHg> As> Cd> Pb. Un altre objectiu de l'estudi (capítol 4) va ser la toxicitat dels metalls pesants en cèl·lules HT-22 utilitzant (Pb, Cd, As i MeHg), ja que algunes proteïnes d'estrès podrien considerar-se biomarcadores per a metalls pesants. La identificació d'aquestes proteïnes i el seu mapatge en processos cel·lulars específics poden ajudar a aprofundir en els mecanismes tòxics dels metalls pesants en l'hipocamp. L'anàlisi de la resposta a l'estrès de les cèl·lules HT-22 a les mescles metàl·liques va ser un altre objectiu de l'estudi (capítol 5) per identificar les proteïnes que intervenen en el mecanisme de neurodegeneració.

الوصف (مترجم): Environmental exposures are virtually always to complex metal mixtures. Current toxicological studies dictate a largely metal-by-metal evaluation of exposures and risks in brain, which fails to adequately address potential interactions of metals in hippocampus region of brain. We evaluated the similar/dissimilar neurotoxicity of each metal in brain that can give strong support to the mixtures effect in brain (Chapter 1). The scope of our study is to proving the single metal (Pb, Cd, As, and MeHg) and their mixtures chronic toxicity impact in HT-22 hippocampal cell line by using the in vitro and system biology methodology. Initially, we performed the cytotoxicity, apoptosis, and genotoxicity assays of single metals for assessing the toxicity potency of each metal, their mixtures interactions profile in hippocampal cells (Chapter 2, 3). The obtained results clearly showed the potency of metals MeHg> As>Cd>Pb. Another aim of the study (Chapter 4) was the heavy metals toxicity in HT- 22 cells using (Pb, Cd, As, and MeHg), as some stress proteins could be considered as biomarkers for heavy metals. Identification of these proteins and their mapping into specific cellular processes may help to gain deeper insight into the toxic mechanisms of heavy metals in hippocampus. Analysis of the stress response of HT-22 cells to metal mixtures was another aim of the study (Chapter 5) to identify proteins, which are involved in the neurodegeneration mechanism.

وصف الملف: application/pdf

URL الوصول: http://hdl.handle.net/10803/553243

المؤلفون: Merciai, Roberto

المساهمون: University/Department: Universitat de Girona. Institut d'Ecologia Aquàtica, University/Department: Universitat de Girona. Departament de Ciències Ambientals

مرشدي الرسالة: García-Berthou, Emili, Sabater, Sergi

المصدر: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)

مصطلحات موضوعية: Peixos d'aigua dolça, Freshwater fishes, Peces de agua dulce, Rius mediterranis, Mediterranean rivers, Ríos mediterráneos, Sequeres, Droughts, Sequías, Metalls pesants, Heavy metals, Metales pesados, Ecologia aquàtica, Aquatic ecology, Ecología acuática

الوصف: L'objectiu d'aquesta tesi és de'explorar alguns aspectes de l'impacte humà sobre les poblacions de peixos i altres components dels ecosistemes fluvials Mediterranis de Catalunya. Es va mostrar com els peixos del Riu Llobregat acumulen quantitats significatives de metalls pesants, amb concentracions en el múscul que varien al llarg del riu i segons l'espècie i la talla dels peixos. En el Riu Tordera, afectat per l'extracció d'aigua, el règim de temperatures es veu alterat en correspondència dels trams intermitents, en els quals la probabilitat de supervivència i l'abundancia dels peixos , i en menor mesura el creixement i la condició corpòria, també pateixen les conseqüencies de l'alteració hidrològica

الوصف (مترجم): The goal of this thesis is to explore some aspects of anthropogenic impact on the fish populations and other components of two Mediterranean stream ecosystems in Catalonia NE Spain). It was shown how Llobregat River's fish accumulate significant trace metal quantities, with muscle concentrations varying across sampling sites along the river, fish species and size. In the Tordera Stream, affected by water abstraction, the temperature regime was disrupted in correspondence of the intermittent reaches, where fish abundance and survival probability and, at a lower extent, growth and body condition, also suffered the consequences of hydrologic alteration

وصف الملف: application/pdf

URL الوصول: http://hdl.handle.net/10803/405192

المؤلفون: Garcia Navarro, Jose Antonio

مرشدي الرسالة: Romero Garcia, Diego, Universidad de Murcia. Departamento de Ciencias Sociosanitarias

المصدر: TDR (Tesis Doctorales en Red)

مصطلحات موضوعية: Metales pesados, Mejillones, Agua-Contaminación, Plomo-Toxicología, Cadmio-Toxicología, Cobre-Toxicología, Ciencias

الوصف: En la actualidad, los bioensayos aportan una valiosa información para la toma de decisiones en los programas de vigilancia ambiental. Los metales pesados, debido a su elevada persistencia, bioacumulación y toxicidad, suponen un riesgo importante en aguas superficiales, tanto para organismos marinos como para el ser humano. Las mezclas de metales son consideradas de gran importancia en Toxicología, ya que los metales se presentan habitualmente en formas complejas. Sin embargo, la mayoría de estudios experimentales se desarrollan con metales en forma única, siendo escasas las publicaciones sobre efectos biológicos e interacciones entre metales pesados. En toxicología marina, el mejillón silvestre (Mytilus galloprovincialis) es considerada la especie de elección en estudios de campo como en bioensayos. En esta tesis se ha planteado la evaluación de efectos derivados de la exposición a mezclas de tres metales pesados considerados de interés (Pb, Cd y Cu), analizando los efectos de la exposición simple, a mezclas binarias y finalmente a la ternaria. Los marcadores biológicos seleccionados en primer lugar proporcionan una importante fuente de información sobre el efecto inmediato en los mejillones, evaluables sin necesidad de complicadas técnicas analíticas: comportamiento alimentario, alteraciones biométricas y en la respuesta inmune. Sobre estos marcadores, también se han evaluado los efectos interactivos de las mezclas (aditivo, sinérgico o antagónico). En una segunda fase se consideró la acumulación tisular de Pb, Cd y Cu, ya que se trata de la respuesta que durante años se usado en la interpretación de resultados en estudios de biomonitorización. Como complemento a esta evaluación, hemos estudiado la acumulación en tres compartimentos: glándula digestiva, branquia y resto de tejidos, de manera que también hemos podido realizar el estudio correspondiente a su distribución tisular, para intentar estudiar las posibles traslocaciones entre compartimentos. Finalmente hemos analizado las interacciones de estos metales pesados con otros elementos inorgánicos presentes en los tejidos: elementos traza mayoritarios (ETM) y minoritarios (ETm). En general, los mejillones expuestos a la mezcla ternaria fueron los más afectados. Los ejemplares expuestos a esta mezcla fueron los que menos materia orgánica consumieron, seguidos de los expuestos a Cd y a Cd+Pb (p<0.05). Los marcadores biométricos afectados significativamente fueron los pesos de glándula y branquia, así como sus correspondientes índices de condición (hepatosomático y branquial), aunque solo en el grupo expuesto a la mezcla ternaria. De los índices de condición totales, solo encontramos diferencias significativas en los calculados con el peso de las valvas (ICval) del mismo grupo. Con respecto a la respuesta inmune analizada, solo los grupos expuestos a Cu y a Pb+Cu aumentaron la actividad PO con respecto al grupo control (p<0.05). La acumulación de Pb, Cd y Cu aumentó significativamente en el grupo expuesto a la mezcla ternaria, no existiendo un patrón común de respuesta en las exposiciones a las mezclas simples y binarias. La glándula digestiva fue el órgano en el que mayoritariamente se concentraron los metales pesados, mientras que los porcentajes en los diferentes compartimentos variaban según los tratamientos, poniendo de manifiesto la traslocación tisular de los mismos. Con respecto a los ETM y ETm, las diferencias más marcadas fueron sobre el K, Na, P (ETM), B y Cr (ETm), siendo de nuevo el grupo expuesto a la mezcla ternaria el que más modificaciones presentó. El efecto interactivo más observado fue el aditivo, mientras que el antagónico fue el menos registrado. Finalmente, las concentraciones de Pb, Cd y Cu en heces se incrementaron notablemente en el caso de los grupos expuestos a la mezcla ternaria seguidamente del expuesto a la mezcla Cd+Pb, mientras que los ETM y ETm fueron escasas las diferencias observadas.

الوصف (مترجم): At present, bioassays provide useful information when taking decisions related to biomonitoring activities. Heavy metals, because of their high persistence, bioaccumulation and toxicity, they pose a significant risk to superficial waters, as much as for marine organisms as for humans. Mixtures of metals are considered of high relevance in Toxicology, as metals are often present in complex mixtures. However, most of experimental studies are developed with metals in single form, with a few number of published studies on interactions between heavy metals and the biological effects of such interactions. In marine toxicology, wild mussel (Mytilus galloprovincialis) is considered the species of choice in field studies and in bioassays. This thesis sets out the assessment of the effects of exposure to mixtures of three heavy metals considered of interest (Pb, Cd and Cu), analyzing the effects of single exposure in first place, then of exposure to binary compounds and finally to ternary mixtures. Biomarkers selected first provide an important source of information about the immediate effect on the mussels, evaluated without complex analytical techniques: feeding behaviour, biometric alterations and immune response. The interactive effects of mixtures (additive, synergistic or antagonistic) have been also evaluated. In a second phase the tissue accumulation of Pb, Cd and Cu was considered, as it is the response used for years in the interpretation of results in biomonitoring studies. In addition to this assessment, we studied the accumulation into three compartments: digestive gland, gills and remainder tissues, so that we could also make the corresponding tissue distribution study, to try to study possible displacements between compartments. Finally we have analyzed the interactions of these heavy metals and other inorganic elements present in tissues: majority and minority trace elements (MTE and mTE). In general, the mussels exposed to the ternary mixture were the most affected. The specimens which consumed less organic matter were those exposed to that mixture, followed by the specimens exposed to Cd and Cd+Pb (p <0.05). The gland and gill weights were the biometric markers most significantly affected as well as their corresponding condition indexes (hepatosomatic and gill index), but only in the group exposed to the ternary mixture. Among the total condition indexes, we found significant differences only in those calculated from the weight of the shells (ICval) among the same group. Regarding the immune response analyzed, only groups exposed to Cu and Pb+Cu increased the PO activity compared to the control group (p <0.05). The accumulation of Pb, Cd and Cu increased significantly in the group exposed to the ternary mixture, with no common pattern of response to exposure to simple and binary mixtures. Heavy metals mainly concentrated in the digestive gland, and the percentages varied in different compartments according to the treatments, showing their displacement between tissues. Regarding MTE and mTE, the biggest differences were observed on K, Na, P (MTE), B and Cr (mTE), with the group exposed to the ternary mixture being again the one which underwent the biggest modifications. The interactive effect the most observed was the additive, while the less frequent was the antagonistic one. Finally, concentrations of Pb, Cd and Cu in faeces increased significantly in the case of groups exposed to the ternary mixture followed by the group exposed to the mixture of Cd+Pb, and few differences were observed between MTE and mTE groups.

وصف الملف: application/pdf

URL الوصول: http://hdl.handle.net/10803/371454

المؤلفون: Contreras Rodríguez, Ada Rebeca

المساهمون: University/Department: Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Química

مرشدي الرسالة: Sánchez Ferrer, Antoni, Font Segura, Xavier

المصدر: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)

مصطلحات موضوعية: Heavy metals, Metales pesados, Metalls pesants, Adaorption, Adsorpción, Adsorció, Nanomaterials, Nanomateriales, Tecnologies

الوصف: Un gran desafío para este siglo es el saneamiento de los residuos generados durante las actividades industriales, domésticas y agrícolas. El agua, como parte vital del ciclo de vida, está fuertemente afectada por estas actividades y finalmente se puede volver inutilizable. Entre los numerosos contaminantes que se encuentran en el agua, los metales pesados requieren atención especial ya que no son biodegradables y con frecuencia se acumulan en el medio ambiente causando efectos negativos, tanto a corto plazo como a largo plazo, incluso en bajas concentraciones. Los procesos de adsorción han demostrado ser economicament viables y eficientes en comparación con otras tecnologías, especialmente para la eliminación de contaminantes a partir de soluciones diluidas. Por consiguiente, el desarrollo de nuevos nanomateriales eficientes y de bajo coste para su aplicación en el tratamiento del agua y de las aguas residuales ha sido de gran interés en los últimos años, debido a las propiedades especiales, tales como alta reactividad y fuerte sorción. En este contexto, se ha estudiado la viabilidad de utilizar diferentes nanomateriales para la eliminación de cadmio (II), plomo (II) y cromo (VI) disueltos en agua. Los nanomateriales utilizados podrían agruparse en tres principales grupos: i) las nanopartículas (NPs) de óxidos metálicos (NMOs), óxido de cerio (CeO2), óxido de titanio (TiO2) y óxido de hierro (Fe3O4), ii) polímero, nanopartículas a base de catecol y iii) los nanomateriales con óxido de grafeno (GO) y NPs de CeO2 unidas a óxido de grafeno reducido (RGO). La viabilidad del uso de MNOs para la adsorción de Cd (II) disuelto se puso a prueba y se obtuvieron los parámetros cinéticos y de adsorción. Las NPs de CeO2 también se probaron con diferentes parámetros de funcionamiento, dos pH diferentes y en sistemas uni/multi componentes. Los experimentos de adsorción con las NPs de catecol se realizaron a la par con carbón activado, obteniéndose una mayor capacidad de adsorción con las NPs. También se realizaron ensayos con microorganismos bioluminiscentes y ensayos citotóxicos para evaluar la toxicidad del nanomaterial. Por último, se caracterizaron y utilizaron en procesos de adsorción GO y los nanomateriales CeO2/RGO. El ensamblaje de CeO2 en la superficie del GO siguió dos estrategias diferentes, el crecimiento in situ y el enfoque de auto-ensamblaje. En conclusión, los nanomateriales mostraron resultados prometedores en la eliminación de metales pesados, de esta manera se reafirma una vez más que los nanomateriales pueden ser utilizados como adsorbentes eficaces para el tratamiento de agua y de aguas residuales.

الوصف (مترجم): A great challenge for this century lies in cleaning-up the waste generated during industrial, domestic and agricultural activities. Water, as vital part of the life cycle is heavily affected by these activities and eventually, turns it unusable. Among the numerous contaminants found in water, heavy metals require special attention, as they are non-biodegradable, and often accumulate in the environment causing both short and long term adverse effects, even at low concentrations. The adsorption process proved to be economically feasible and efficient over other technologies, especially for removing pollutants from dilute solutions. In this sense new adsorbents based on nanomaterials are being extensively studied. With this in mind, the development of new, efficient and low cost nanomaterials for their application in water/wastewater has been of great interest in the last years, due to the special properties such as high reactivity and strong sorption. In this framework, the feasibility of using different nanomaterials for the removal of cadmium (II), lead (II) and chromium (VI) dissolved in water has been studied. The nanomaterials used could be grouped into three main groups: i) metal oxides nanoparticles (NMOs), cerium oxide (CeO2) titanium oxide (TiO2) and iron oxide (Fe3O4), ii) polymer, catechol-based nanoparticles (NPs) and iii) graphene oxide (GO)-based nanomaterials, CeO2 NPs attach to reduced graphene oxide (RGO). The viability of using NMOs for the adsorption of dissolved Cd (II) was tested obtaining the adsorption and kinetics parameters. CeO2 NPs also were tested with different operational parameters, two different pH and in single and multicomponent system. The catechol-based NPs adsorption experiments were performed at par with activated carbon, obtaining the higher adsorption capacity with the NPs. Bioluminescent test and cytotoxic assays also were performed in order to assess the toxicity of the nanomaterial. Finally, GO and CeO2/RGO nanomaterials were characterized and tested in adsorption process. The attachment of CeO2 to GO follow two different strategies, in situ-growth and self-assembly approach. In conclusion, nanomaterials showed promising results in the removal of heavy metals, and in this way is reaffirmed once again that nanomaterials can be used as effective adsorbents for water/wastewater treatment.

وصف الملف: application/pdf

URL الوصول: http://hdl.handle.net/10803/328421

المؤلفون: Bello Marín, Carolina

مرشدي الرسالة: Sánchez-Vázquez, Francisco Javier, Vera Andújar, Luisa María, Marín Atucha, Arnaldo, Universidad de Murcia. Departamento de Ecología e Hidrología

المصدر: TDR (Tesis Doctorales en Red)

مصطلحات موضوعية: Metales pesados, Acuicultura, Toxicología, Ciencias

الوصف: Esta tesis tiene como objetivo investigar los efectos del etanol y metales pesados (cadmio y mercurio) en los patrones diarios de dos especies acuáticas clave: pez cebra (Darío rerio) y anfípodo gammarus (G. aequicauda y G. chevreuxi). La investigación se realizó en dos niveles organizativos: comportamental y molecular. Con este fin, hemos establecido cuatro objetivos específicos: 1. Investigar los efectos al etanol en el pez cebra en función en su ritmo circadiano. 2. Determinar la existencia de un ritmo diario de la toxicidad del cadmio en el pez cebra. 3. Caracterizar en Gammarus chevreuxi los efectos en la actividad locomotora debido a sedimentos contaminados con mercurio. 4. Evaluar la calidad ambiental de los sedimentos de la cuenca sur del Mar Menor influenciados por históricas actividades mineras. Por lo tanto, estos nuevos datos tiene la intención de señalar la importancia de aplicar un enfoque multidisciplinario para estudios toxicológicos, así como elevar la importancia de la elección del momento adecuado para realizar el ensayo de toxicidad Metodología Los experimentos llevados a cabo en la presente investigación siguieron la legislación española sobre protección de animales y prácticas de laboratorio y fue aprobado tanto por el Comité Nacional de Protección de los Animales y el Comité de Bioética de la Universidad de Murcia - Los muestreo de crustáceos se realizaron en las zonas próximas a la costa mediante el uso de redes de 5 µ de luz de maya. Y su trasporte con aireación y refrigeración . Los muestreos de pez cebra se realizaron en las cámaras del departamento de Fisiología animal.. - El etanol se adquirió a través de distribuidores comerciales y los sedimentos tóxicos directamente de las zonas de estudio mediante muestreos con barca. La extracción de los sedimentos se realizó utilizando cores y draga. Se almacenaran en refrigeradores a una temperatura de 4ºC. - Los test de mortalidad y comportamiento se realizaran en cámaras herméticas donde se permite el control de las condiciones de fotoperiodo y temperatura. - Las condiciones del agua antes y después de las exposiciones se medió con electrodos de pH y Oxígeno. - Lo análisis de la actividad ante exposiciones subletales se realizaron en las mismas cámaras y mediante la utilización de equipos de filmación sensibles a las luces infrarrojas, permitiendo así mantener las condiciones de oscuridad en los experimento que sea necesarios. - Determinación de metales pesados en tejidos, utilizamos La Espectroscopia de Emisión en Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-AES) con Potencia RF: 1200W, Velocidad de bomba: 30r.p.m., Flujo de gas aux.:0.5l/min, Flujo de gas de nebulización: 0.5 l/min, Flujo de gas de refrigeración: 14 l/min, Flujo de gas de purga: Normal. - Para el estudio de expresión de diferentes genes realizamos la técnica de PCR cuantitativa utilizando SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA) y un aparato ABI Prism 7500 (Applied Biosystems, Foster City, CA). Conclusiones 1. La exposición de pez cebra mediante baño a etanol a diferentes horas del día muestra un ritmo de toxicidad que refleja una mayor tasa de mortalidad en larvas durante el día comparado con los efectos durante la noche. Así mismo en adultos de pez cebra se observan efectos en su actividad natatoria y posición en la columna de agua siendo significativamente más severos durante la fase de luz. 2. La exposición de pez cebra mediante baño a cadmio durante diferentes horas del día reflejó un incremento de la mortalidad y acumulación del cadmio en tejidos durante la mitad de la fase de luz, así como una mayor reducción de la actividad locomotora cuando el pez es expuesto a concentraciones subletales, además la expresión de mt1 muestra un pico antes al final de la fase de luz. Todos estos resultados indican que el pez cebra es más vulnerable al cadmio durante la fase de luz que en la fase de oscuridad. 3. La exposición de Gammarus chevreuxi mediante sedimentos contaminados con mercurio mostró un efecto deletéreo en la actividad natatoria incluso en concentraciones consideradas no letales. Dichos efectos fueron más acusados durante el la fase de luz, que corresponde con la más activa del animal. 4. Nuestros resultados sugieren que la actividad locomotora y el número de surfacings se presentan cono una señal temprana de la interacción de los factores co-estresantes temperatura y sedimentos contaminados. Los parámetros comportamentales estudiados en Gammarus. aequicauda y Gammarus. chevreuxi tienen una conexión clara con la supervivencia de los organismos y pueden tener una relevancia ecológica.

الوصف (مترجم): This thesis aims at investigating the effects of Ethanol and heavy metals (cadmium and mercury) on the daily patterns of two key aquatic species: zebrafish (Dario rerio) and amphipod gammarus (G. aequicauda and G. chevreuxi). The research was conducted in two organizative levels: Physiology behavior and molecular. With this purpose we have established four particular objectives: 1. To investigate time-dependent effects of ethanol exposure in zebrafish. 2. To determine the existence of a daily rhythm of cadmium toxicity in zebrafish. 3. To characterise the effects of locomotor activity to mercury-contaminated sediments in Gammarus chevreuxi. 4. To evaluate the environmental quality of the soft-bottoms from the southern basin of the Mar Menor lagoon influenced by historical mining activities. Hence, this new data intends to point out the importance of applying a multidisciplinary approach to toxicology studies, and also raise the importance of the time experimental setting of toxicity test. Methodology The experiments performed in the present research followed Spanish legislation on Animal Welfare and Laboratory Practices and was approved by both the National Committee on Animal Welfare and the Bioethics Committee of the University of Murcia. - The sampling of gammarids were conducted in the nearshore areas by using mesh of 5 μ. Their transportation was with aeration and cooling. The zebrafish samplings were performed in Animal Physiology's chambers of the department. - Ethanol was purchased by authorized distributors, and toxic sediments were extracted directly from the study areas by boat sampling. Sediments extraction was with cores and dredge. They were stored in the refrigerator at 4 ° C. - The test of mortality and behavior was conducted in chambers where control of the photoperiod and temperature conditions allowed. - Water conditions before and after exposure was measured with pH electrodes and oxygen. - The analysis of activity at sublethal exposures were conducted in the same chamber and using equipment sensitive to infrared light filming, thereby maintaining the conditions of darkness in the experiment is necessary. - Determination of heavy metals in tissues, we used emission spectroscopy Inductively Coupled Plasma (ICP-AES) RF Power: 1200W, pump speed: 30r.pm, aux gas flow: 0.5l / min gas flow. Misting: 0.5 l / min, the cooling gas flow: 14 l / min, purge gas flow: Normal. - Real-time PCR was performed using SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA) and an ABI Prism 7500 apparatus (Applied Biosystems, Foster City, CA). Conclusions 1. Exposure of zebrafish using ethanol bath at different times of day shows a rate of toxicity reflecting a higher rate of mortality in larvae during the day compared to the effects overnight. Also effects in adult zebrafish are observed in their swim and activity position in the water column to be significantly more severe during the light phase. 2. Exposure zebrafish using cadmium bath during different times of day reflected an increase in mortality and cadmium accumulation in tissues during half of the light phase and a further reduction of locomotor activity when the fish is exposed to sublethal concentrations. Expression of mt1 shows a peak before the end of the light phase. All these results indicate that zebrafish are more vulnerable to cadmium during the light in the dark phase. 3. The exposure of Gammarus chevreuxi by mercury-contaminated sediments showed a deleterious effect on the swimming activity even considered non-lethal concentrations. These effects were most pronounced during the light phase, which corresponds to the most active animal. 4. Our results suggest that the locomotor activity and the number of surfacings an early sign of the interaction of co-temperature stressors and contaminated sediments occur cone. The behavioral parameters studied in Gammarus. aequicauda and Gammarus. chevreuxi have a clear connection to the survival of organisms and can have an environmental relevance.

وصف الملف: application/pdf

URL الوصول: http://hdl.handle.net/10803/327031