A comprehensive review on monitoring and purification of water through tunable 2D nanomaterials / Uma revisão abrangente sobre monitoramento e purificação de água através de nanomateriais 2D sintonizáveis

Instead of typical household trash, the heavy metal complexes, organic chemicals, and other poisons produced by huge enterprises threaten water systems across the world. In order to protect our drinking water from pollution, we must keep a close eye on the situation. Nanotechnology, specifically two-dimensional (2D) nanomaterials, is used in certain wastewater treatment systems. Graphene, g-C3N4, MoS2, and MXene are just a few examples of emerging 2D nanomaterials that exhibit an extraordinary ratio of surface (m3), providing material consumption, time consumption, and treatment technique for cleaning and observing water. In this post, we'll talk about the ways in which 2D nanomaterials may be tuned to perform certain functions, namely how they can be used for water management. The following is a quick overview of nanostructured materials and its possible use in water management: Also discussed in length are the applications of 2D nanomaterials in water purification, including pollutant adsorption, filtration, disinfection, and photocatalysis. Fluorescence sensors, colorimetric, electrochemical, and field-effect transistors are only some of the devices being studied for their potential use in monitoring water quality using 2D nanomaterials. Utilizing 2D content has its benefits and pitfalls when used to water management. New developments in this fast-expanding business will boost water treatment quality and accessibility in response to rising awareness of the need of clean, fresh water among future generations.

Em vez do lixo doméstico típico, os complexos de metais pesados, produtos químicos orgânicos e outros venenos produzidos por grandes empresas ameaçam os sistemas de água em todo o mundo. Para proteger nossa água potável da poluição, devemos ficar de olho na situação. A nanotecnologia, especificamente nanomateriais bidimensionais (2D), é usada em certos sistemas de tratamento de águas residuais. Grafeno, g-C3N4, MoS2 e MXene são apenas alguns exemplos de nanomateriais 2D emergentes que exibem uma extraordinária proporção de superfície (m3), proporcionando consumo de material, consumo de tempo e técnica de tratamento para limpeza e observação da água. Neste trabalho, trataremos das maneiras pelas quais os nanomateriais 2D podem ser ajustados para desempenhar determinadas funções, ou seja, como eles podem ser usados para o gerenciamento de água. A seguir, uma breve visão geral dos materiais nanoestruturados e seu possível uso no gerenciamento de água. Serão também discutidas detalhadamente as aplicações de nanomateriais 2D na purificação de água, incluindo adsorção de poluentes, filtração, desinfecção e fotocatálise. Sensores de fluorescência, colorimétricos, eletroquímicos e transistores de efeito de campo são apenas alguns dos dispositivos que estão sendo estudados para uso potencial no monitoramento da qualidade da água usando nanomateriais 2D. A utilização de conteúdo 2D tem seus benefícios e armadilhas quando utilizada para gerenciamento de água. Novos desenvolvimentos neste negócio em rápida expansão visam aumentar a qualidade e a acessibilidade do tratamento de água em resposta à crescente conscientização sobre a necessidade de água limpa e fresca entre as gerações futuras.

Evaluation of potential ecological risk assessment of toxic metal (lead) in contaminated meadows in the vicinity of suburban city: soil vs forages vs livestock / Avaliação de risco ecológico em potencial avaliação de metal tóxico (chumbo) em prados contaminados nas proximidades da cidade suburbana: solo x forragens x gado

Heavy metal toxicity is becoming an increasing concern for environmental, human and animal health. The current research analyzed the lead (Pb) contamination in the food chain under three different irrigation sources (ground, canal, and wastewater). Soil, plant and animal samples were collected from the Jhang district of Pakistan and processed with an atomic absorption spectrophotometer. Lead concentration varied in the samples as: 5.22-10.73 mg/kg in soil, 2.46-10.34 mg/kg in forages and 0.736-2.45 mg/kg in animal samples. The observed lead concentration in forage and animal blood samples was higher than the standard limits. The pollution load index (0.640-1.32) in soil showed that lead contamination mainly took place at the wastewater irrigating sites. Bio-concentration factor values (0.313-1.15) were lower than one in all samples except Zea mays, showing that lead metal was actively taken up by Zea mays tissues from the soil. Enrichment factor values ranged from 0.849-3.12, showing a moderate level of lead enrichment. Daily intake and health risk index varied between 0.004-0.020 mg/kg/day and 0.906-4.99, respectively. All the samples showed maximum lead concentration at the wastewater irrigating site compared to the ground or canal water application sites. These results recommended that consistent application of wastewater for forage irrigation must be avoided to prevent health hazards associated with lead in the animal and human food chain. Government must implement adequate strategies to protect the animal and human health from the harms of toxic heavy metals.

A toxicidade de metais pesados está se tornando uma preocupação crescente para a saúde ambiental, humana e animal. A pesquisa atual analisou a contaminação por chumbo (Pb) na cadeia alimentar sob três diferentes fontes de irrigação (solo, canal e águas residuais). Amostras de solo, plantas e animais foram coletadas no distrito de Jhang, no Paquistão, e processadas com um espectrofotômetro de absorção atômica. A concentração de chumbo nas amostras variou em: 5,22-10,73 mg/kg no solo, 2,46-10,34 mg/kg nas forragens e 0,736-2,45 mg/kg nas amostras de animais. A concentração de chumbo observada nas amostras de forragem e sangue animal foi superior aos limites padrão. O índice de carga de poluição (0,640-1,32) no solo mostrou que a contaminação por chumbo ocorreu principalmente em locais de irrigação de águas residuais. Os valores do fator de bioconcentração (0,313-1,15) foram menores que um em todas as amostras, exceto Zea mays, mostrando que o chumbo metálico foi ativamente absorvido pelos tecidos de Zea mays do solo. Os valores do fator de enriquecimento variaram de 0,849-3,12, mostrando um nível moderado de enriquecimento de chumbo. A ingestão diária e o índice de risco à saúde variaram entre 0,004-0,020 mg/kg/dia e 0,906-4,99, respectivamente. Todas as amostras mostraram concentração máxima de chumbo no local de irrigação de águas residuais em comparação com os locais de aplicação de água no solo ou no canal. Esses resultados recomendam que a aplicação consistente de águas residuais para irrigação de forragem deve ser evitada para evitar riscos à saúde associados ao chumbo na cadeia alimentar animal e humana. O governo deve implementar estratégias adequadas para proteger a saúde animal e humana dos danos dos metais pesados tóxicos.

Water pollution of the Oued D'Hous River (Algeria) and its potential impact on fauna and flora

Water plays a crucial role in all aspects of our lives, including the economy, food security, production, and politics, making it essential for sustainable development. Surface water pollution, which includes rivers, lakes, and oceans, is a significant environmental concern. Oued D'Hous, located in the Wilaya of Bouira in Algeria, is the subject of our research, which examines its hydrochemical pollution resulting from the discharge of domestic, industrial, and agricultural wastewater from the city. The evaluation of the physicochemical parameters reveals that the existing pollutant levels in Oued D'Hous have significantly increased, leading to a high degree of toxicity that threatens the area's flora and fauna. This pollution also limits the use of this resource by humans. We call upon the competent authorities to promptly limit the discharge of these hazardous effluents into Oued D'Hous to prevent further water contamination and reduce the risk of adverse health effects on the public, including those who use the wells located in the vicinity. In conclusion, immediate measures are necessary to mitigate the severe pollution of Oued D'Hous, and we urge the authorities to take action to address this pressing environmental concern.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.

O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚52’46,0”N 66˚59’25,7”E e 24˚48’37,5”N 67˚06’52,6”E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.

Isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste for bioremediation purposes / Isolamento e triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais para fins de biorremediação

Chromium (VI) a highly toxic metal, a major constituent of industrial waste. It is continuously release in soil and water, causes environmental and health related issues, which is increasing public concern in developing countries like Pakistan. The basic aim of this study was isolation and screening of chromium resistant bacteria from industrial waste collected from Korangi and Lyari, Karachi (24˚52ʹ46.0ʺN 66˚59ʹ25.7ʺE and 24˚48ʹ37.5ʺN 67˚06ʹ52.6ʺE). Among total of 53 isolated strains, seven bacterial strains were selected through selective enrichment and identified on the basis of morphological and biochemical characteristics. These strains were designated as S11, S13, S17, S18, S30, S35 and S48, resistance was determined against varying concentrations of chromium (100-1500 mg/l). Two bacterial strains S35 and S48 showed maximum resistance to chromium (1600 mg/l). Bacterial strains S35 and S48 were identified through 16S rRNA sequence and showed 99% similarity to Bacillus paranthracis and Bacillus paramycoides. Furthermore, growth condition including temperature and pH were optimized for both bacterial strains, showed maximum growth at temperature 30ºC and at optimum pH 7.5 and 6.5 respectively. It is concluded that indigenous bacterial strains isolated from metal contaminated industrial effluent use their innate ability to transform toxic heavy metals to less or nontoxic form and can offer an effective tool for monitoring heavy metal contamination in the environment.(AU)

O cromo (VI), metal altamente tóxico, é um dos principais constituintes dos resíduos industriais. É liberado no solo e na água, causa problemas ambientais e de saúde de crescente preocupação pública em países em desenvolvimento como o Paquistão. O objetivo básico deste estudo foi o isolamento e a triagem de bactérias resistentes ao cromo de resíduos industriais coletados em Korangi e Lyari, Karachi (24˚5246,0”N 66˚5925,7”E e 24˚4837,5”N 67˚0652,6”E). Do total de 53 cepas isoladas, sete cepas bacterianas foram selecionadas por enriquecimento seletivo e identificadas com base em características morfológicas e bioquímicas. Essas cepas foram designadas como S11, S13, S17, S18, S30, S35 e S48, apresentaram alta resistência aos metais contra concentrações variáveis (100-1500 mg / l) de cromo. Já as cepas S35 e S48 foram identificadas por meio da sequência 16S rRNA e apresentaram 99% de similaridade com Bacillus paranthracis e Bacillus paramycoides. Além disso, as condições de crescimento incluindo temperatura e pH foram otimizadas e ambas as cepas bacterianas apresentaram crescimento máximo na temperatura de 30ºC, enquanto seu pH ótimo foi observado em 7,5 e 6,5, respectivamente. Conclui-se que o potencial de resistência dessas bactérias resistentes ao cromo pode ser efetivamente utilizado na remoção de cromo de efluentes industriais contaminados. Técnicas de base biológica usando bactérias ajudarão a fornecer métodos mais baratos e ecológicos de remoção, recuperação e desintoxicação de cromo.(AU)

Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03 / Descoloração do corante azo derivado da benzidina vermelho Congo por uma nova linhagem de Shewanella xiamenensis G5-03

Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the Michaelis–Menten model (Vmax = 111.11 mg L-¹ h-¹ and Km = 448.3 mg L-¹). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.

Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de Michaelis–Menten (Vmax = 111,11 mg L-¹ h-¹ and Km = 448,3 mg L-¹). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.

Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03 / Descoloração do corante azo derivado da benzidina vermelho Congo por uma nova linhagem de Shewanella xiamenensis G5-03

Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the Michaelis–Menten model (Vmax = 111.11 mg L-¹ h-¹ and Km = 448.3 mg L-¹). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.(AU)

Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de Michaelis–Menten (Vmax = 111,11 mg L-¹ h-¹ and Km = 448,3 mg L-¹). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.(AU)

Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03

Abstract Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the MichaelisMenten model (Vmax = 111.11 mg L-1 h-1 and Km = 448.3 mg L-1). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.

Resumo Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de MichaelisMenten (Vmax = 111,11 mg L-1 h-1 and Km = 448,3 mg L-1). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.

Tertiary hospital sewage as reservoir of bacteria expressing MDR phenotype in Brazil

Abstract High doses of antibiotics used in hospitals can affect the microbial composition of sewers, selecting resistant bacteria. In this sense, we evaluated the antibiotic resistance profile and the multiresistant phenotype of bacteria isolated in sewage from a tertiary hospital in the interior São Paulo state, Brazil. For bacteria isolation, 10 µL of sewage samples were sown in selective culture media and the isolates were identified using VITEK-2 automatized system. The antibiotic sensitivity test was performed by disk diffusion. High percentages of resistance were found for amoxicillin, ampicillin, ceftazidime, clindamycin, vancomycin and the multidrug-resistant phenotype (MDR) was attributed to 60.7% of the isolates. Our results show bacteria classified as critical/high priority by WHO List of Priority Pathogens (Enterococcus and Staphylococcus aureus resistant to vancomycin and Enterobacteriaceae resistant to carbapenems) in hospital sewage. Therefore, the implementation of disinfection technologies for hospital sewage would reduce the bacterial load in the sewage that will reach urban wastewater treatment plants, minimizing superficial water contamination and bacterial resistance spread in the environment.

Resumo Altas doses de antibióticos utilizados em hospitais podem afetar a composição microbiana dos esgotos, selecionando bactérias resistentes. Nesse sentido, avaliamos o perfil de resistência a antibióticos e o fenótipo multirresistente de bactérias isoladas em esgoto de um hospital terciário no interior do estado de São Paulo, Brasil. Para o isolamento de bactérias, foram semeados 10 µL das amostras de esgoto em meios de cultura seletivos e os isolados foram identificados usando o sistema automatizado VITEK-2. O teste de sensibilidade aos antibióticos foi realizado por disco-difusão em ágar. Elevadas porcentagens de resistência foram encontradas para amoxicilina, ampicilina, ceftazidima, clindamicina, vancomicina e o fenótipo multirresistente (MDR) foi atribuído a 60,7% dos isolados. Nossos resultados mostram bactérias classificadas como prioridade crítica/alta pela Lista de Patógenos Prioritários da OMS (Enterococcus e Staphylococcus aureus resistentes à vancomicina e Enterobacteriaceae resistentes aos carbapenêmicos) no esgoto hospitalar. Sendo assim, implementação de tecnologias de desinfecção do esgoto hospitalar reduziriam a carga bacteriana no esgoto que chegará às estações de tratamento de esgoto urbanas, minimizando a contaminação dos ecossistemas hídricos receptores e a disseminação da resistência bacteriana no ambiente.

Microalgal production under mixotrophic conditions using cheese whey as substrate

Microalgae are known for producing various biotechnological products. Moreover, they absorb nutrients from dairy wastewater, grow well, and accumulate valuable compounds faster. In this study, photoautotrophic and mixotrophic cultivation with different initial lactose concentrations present in cheese whey (CW) were established to investigate their effect on cell concentration (Xm, mg L-1), cell productivity (Px, mg L-1day-1), and specific cell growth (µmax, day-1) of Chlorella vulgaris, Dunaliella tertiolecta,and Tetradesmus obliquus. The biomass production of C. vulgaris(Xm= 1,520 ± 30.3 mg L-1, Px = 147 ± 3.00 mg L-1, and µmax= 0.150 ± 0.00 mg L-1) in mixotrophic culture with 10.0 g L-1 of lactose, the main constituent of CW, was notably enhanced by 55% in comparison with their photoautotrophic cultures, whereas a lower effect of these lactose concentrations on cell growth was observed in T. obliquus and D. tertiolecta. Thus, mixotrophic cultivation of C. vulgarisusing CW as a carbon and energy source could be considered a feasible alternative to obtain high value-added biomass.(AU)

Clinical and toxicological findings in nitrate and nitrite poisoning in cattle in Northeastern Brazil / Achados clínicos e toxicológicos na intoxicação por nitrato e nitrito em bovinos no Nordeste do Brasil

We report two outbreaks of nitrate and nitrite poisoning in Paraíba, Northeast Brazil. The first, due to Pennisetum purpureum (elephant grass), and the second, due to P. purpureum and Brachiaria spp. (brachiaria grass), both occurred during a prolonged drought. In the first outbreak, the irrigation of the pastures with wastewater and sewage contributed to nitrate accumulation. The second outbreak occurred in pastures cultivated in the border of a dam, that had been submerged for long time accumulating large amounts of organic matter in the soil. Other probably risk factors for nitrate accumulation included the use of chemical fertilizers and herbicides and burning of the vegetation. In the first outbreak, four calves out of a total of 42 cattle died, and in the second outbreak 49 out of 243 cattle, including adults, yearlings, and a 2-day-old calf died. The clinical signs included dyspnea, cyanosis, ataxia, and falls, leading to death. The presence of nitrates was detected in both outbreaks using the diphenylamine test. Quantitative tests were performed in the second outbreak using a portable nitrate meter, and high nitrate concentrations were found. The characteristic macroscopic findings and absence of microscopic lesions and response to treatment with methylene blue were key to the diagnosis of poisoning by nitrates and nitrites. We conclude that poisoning by nitrates and nitrites in ruminants in the semiarid region of Northeastern Brazil is frequent due to the cultivation of grasses in the border of dams that had been covered by water for long periods or in areas irrigated by wastewater and/or sewage. In addition, the use of a portable measuring device is an effective alternative for the quantification of nitrates in pastures.

Relatamos dois surtos de intoxicação por nitrato e nitrito na Paraíba, Nordeste do Brasil. O primeiro por Pennisetum purpureum (capim-elefante), e o segundo por P. purpureum e Brachiaria spp. (capim braquiária); ambos ocorreram durante uma estiagem prolongada. No primeiro surto, a irrigação das pastagens com água poluída e esgoto contribuiu para o acúmulo de nitrato. O segundo surto ocorreu em pastagens cultivadas na borda de uma barragem, que há muito tempo ficavam submersas, acumulando grande quantidade de matéria orgânica no solo. Outros prováveis fatores de risco para o acúmulo de nitrato incluíram o uso de fertilizantes químicos e herbicidas e a queima da vegetação. No primeiro surto, quatro bezerros de um total de 42 bovinos morreram, e no segundo surto 49 de 243 bovinos, incluindo adultos, jovens de um ano e um bezerro de 2 dias de idade morreram. Os sinais clínicos incluíram dispneia, cianose, ataxia e quedas, levando à morte. A presença de nitratos foi detectada em ambos os surtos pelo teste de difenilamina. Testes quantitativos foram realizados no segundo surto usando um medidor portátil de nitrato, e altas concentrações de nitrato foram encontradas. Os achados macroscópicos característicos e a ausência de lesões microscópicas e a resposta ao tratamento com azul de metileno foram fundamentais para o diagnóstico de intoxicação por nitratos e nitritos. Concluímos que a intoxicação por nitratos e nitritos em ruminantes na região semiárida do Nordeste do Brasil é frequente devido ao cultivo de gramíneas nas bordas de barragens que estiveram cobertas por água por longos períodos ou em áreas irrigadas por água poluída e/ou esgoto. Além disso, o uso de medidor portátil é uma alternativa eficaz para a quantificação de nitratos em pastagens.

Clinical and toxicological findings in nitrate and nitrite poisoning in cattle in Northeastern Brazil / Achados clínicos e toxicológicos na intoxicação por nitrato e nitrito em bovinos no Nordeste do Brasil

We report two outbreaks of nitrate and nitrite poisoning in Paraíba, Northeast Brazil. The first, due to Pennisetum purpureum (elephant grass), and the second, due to P. purpureum and Brachiaria spp. (brachiaria grass), both occurred during a prolonged drought. In the first outbreak, the irrigation of the pastures with wastewater and sewage contributed to nitrate accumulation. The second outbreak occurred in pastures cultivated in the border of a dam, that had been submerged for long time accumulating large amounts of organic matter in the soil. Other probably risk factors for nitrate accumulation included the use of chemical fertilizers and herbicides and burning of the vegetation. In the first outbreak, four calves out of a total of 42 cattle died, and in the second outbreak 49 out of 243 cattle, including adults, yearlings, and a 2-day-old calf died. The clinical signs included dyspnea, cyanosis, ataxia, and falls, leading to death. The presence of nitrates was detected in both outbreaks using the diphenylamine test. Quantitative tests were performed in the second outbreak using a portable nitrate meter, and high nitrate concentrations were found. The characteristic macroscopic findings and absence of microscopic lesions and response to treatment with methylene blue were key to the diagnosis of poisoning by nitrates and nitrites. We conclude that poisoning by nitrates and nitrites in ruminants in the semiarid region of Northeastern Brazil is frequent due to the cultivation of grasses in the border of dams that had been covered by water for long periods or in areas irrigated by wastewater and/or sewage. In addition, the use of a portable measuring device is an effective alternative for the quantification of nitrates in pastures.(AU)

Relatamos dois surtos de intoxicação por nitrato e nitrito na Paraíba, Nordeste do Brasil. O primeiro por Pennisetum purpureum (capim-elefante), e o segundo por P. purpureum e Brachiaria spp. (capim braquiária); ambos ocorreram durante uma estiagem prolongada. No primeiro surto, a irrigação das pastagens com água poluída e esgoto contribuiu para o acúmulo de nitrato. O segundo surto ocorreu em pastagens cultivadas na borda de uma barragem, que há muito tempo ficavam submersas, acumulando grande quantidade de matéria orgânica no solo. Outros prováveis fatores de risco para o acúmulo de nitrato incluíram o uso de fertilizantes químicos e herbicidas e a queima da vegetação. No primeiro surto, quatro bezerros de um total de 42 bovinos morreram, e no segundo surto 49 de 243 bovinos, incluindo adultos, jovens de um ano e um bezerro de 2 dias de idade morreram. Os sinais clínicos incluíram dispneia, cianose, ataxia e quedas, levando à morte. A presença de nitratos foi detectada em ambos os surtos pelo teste de difenilamina. Testes quantitativos foram realizados no segundo surto usando um medidor portátil de nitrato, e altas concentrações de nitrato foram encontradas. Os achados macroscópicos característicos e a ausência de lesões microscópicas e a resposta ao tratamento com azul de metileno foram fundamentais para o diagnóstico de intoxicação por nitratos e nitritos. Concluímos que a intoxicação por nitratos e nitritos em ruminantes na região semiárida do Nordeste do Brasil é frequente devido ao cultivo de gramíneas nas bordas de barragens que estiveram cobertas por água por longos períodos ou em áreas irrigadas por água poluída e/ou esgoto. Além disso, o uso de medidor portátil é uma alternativa eficaz para a quantificação de nitratos em pastagens.(AU)

Impact of treated sewage on meiobenthic nematodes: a case study from the Tunisian Refining Industries Company / Impacto de esgoto tratado em nematoides meiobentônicos: um estudo de caso da Tunisian Refining Industries Company

The main objective of the current study was to assess the impact of the water taken from the 'Tunisian Refining Industries Company' on meiobenthic nematodes, before and after a series of treatments in decantation basins followed by its discharge in Bizerte bay, Tunisia. The comparison of environmental parameters of the two types of water was clearly indicative of an improvement in the quality of treated waters after a significant reduction in their loads in hydrocarbons. Overall, the water retained a good quality after being treated by 'Tunisian Refining Industries Company' before discharge in the sea. At the end of the experiment, differential responses were observed according to the richness of sediment in organic matter and hydrocarbons. Thus, it was apparent that the nematode assemblage exposed to the treated waters was closer to controls and associated to higher values of abundance, than that under untreated ones. It was also assumed that the species Microlaimus honestus De Man, 1922, Paramonohystera proteus Wieser, 1956 and Cyartonema germanicum Juario, 1972 are sensitive bioindicators of bad environmental statues and of hydrocarbon presence in the environment. On the other hand, Metoncholaimus pristiurus (Zur Strassen, 1894) Filipjev, 1918 would rather be classified as a positive bioindicative species of this type of pollutants.

O principal objetivo do presente estudo foi avaliar o impacto da água retirada da "Tunisian Refining Industries Company" sobre os nematoides meiobentônicos, antes e depois de uma série de tratamentos em bacias de decantação seguidos de seu descarte na baía de Bizerte, Tunísia. A comparação dos parâmetros ambientais dos dois tipos de água foi claramente indicativa de uma melhoria na qualidade das águas tratadas após uma redução significativa das suas cargas em hidrocarbonetos. No geral, a água reteve uma boa qualidade após ser tratada pela "Tunisian Refining Industries Company" antes da descarga no mar. Ao final do experimento, foram observadas respostas diferenciais de acordo com a riqueza de sedimentos em matéria orgânica e hidrocarbonetos. Assim, ficou claro que a assembleia de nematoides exposta às águas tratadas estava mais próxima dos controles e associada a maiores valores de abundância do que nas não tratadas. Também foi assumido que as espécies Microlaimus honestus De Man, 1922, Paramonohystera proteus Wieser, 1956 e Cyartonema germanicum Juario, 1972 são bioindicadores sensíveis de más estátuas ambientais e da presença de hidrocarbonetos no meio ambiente. Por outro lado, Metoncholaimus pristiurus (Zur Strassen, 1894) Filipjev, 1918 preferiria ser classificado como uma espécie bioindicativa positiva deste tipo de poluentes.

Production of proline and protease with different organic wastes in bacteria (Production proline and protease with organic wastes) / Produção de prolina e protease com diferentes resíduos orgânicos em bactérias (produção de prolina e protease com resíduos orgânicos)

In this study, we investigated the proline and protease production of different bacteria in several organic waste materials. Our aim was to produce proline and protease economically in waste that is abundantly available while reducing its environmental impact. 5 ml of different organic waste materials (OWW: Olive waste water; N.B: Nutrient Broth; EW: Eggshell; PBS: PBS buffer; PLW: Peach leaf wastes; TCW: Turkish coffee wastes; TWW: Tea waste water; WCW: Waste cheese whey; WFO: Waste frying oil) were placed in 10 ml grow tubes, inoculated and incubated for 24 h. Phosphate-buffered saline and 10% solutions of different organic wastes were added. These cultures were subsequently incubated at 37°C for 24 h. Cells were harvested at 24 h for L-proline assay. 1 ml of culture was transferred by pipette into an Eppendorf tube and centrifuged at 14,000 rpm for 20 min at room temperature. Cellular debris was removed by centrifuge and the supernatant was used for proline activity assays. Protease activity was determined using a modified method with casein as the substrate. We found that proline and protease can easily be produced economically using Turkish coffee wastes (TCW), Waste cheese whey (WCW) and Olive waste water (OWW) organic waste. We believe that this study will result in similar research leading to the economical use of these waste materials thus reducing their impact on the environment.

Neste estudo, investigamos a produção de prolina e protease de diferentes bactérias em diversos resíduos orgânicos. Nosso objetivo era produzir prolina e protease economicamente em resíduos que estão disponíveis em abundância, reduzindo seu impacto ambiental. Cinco ml de diferentes materiais de resíduos orgânicos (OWW: resíduos de azeitona; NB: caldo nutriente; EW: casca de ovo; PBS: tampão PBS; PLW: resíduos de folhas de pêssego; TCW: resíduos de café turco; TWW: resíduos de chá; WCW: resíduos de queijo soro de leite; WFO: óleo de fritura residual) foram colocados em tubos de cultivo de 10 ml, inoculados e incubados por 24 horas. Adicionaram-se solução salina tamponada com fosfato e soluções a 10% de diferentes resíduos orgânicos. Essas culturas foram subsequentemente incubadas a 37° C durante 24 h. As células foram colhidas às 24 h para o ensaio de L-prolina. Um ml de cultura foi transferido por pipeta para um tubo Eppendorf e centrifugado a 14.000 rpm, por 20 min, em temperatura ambiente. Os detritos celulares foram removidos por centrifugação e o sobrenadante foi usado para ensaios de atividade de prolina. A atividade da protease foi determinada usando um método modificado com caseína como substrato. Descobrimos que a prolina e a protease podem ser facilmente produzidas economicamente, usando resíduos de café turco (TCW), resíduos de soro de queijo (WCW) e resíduos orgânicos de água de oliva (OWW). Acreditamos que este estudo resultará em pesquisas semelhantes, levando ao uso econômico desses materiais residuais, reduzindo, assim, seu impacto no meio ambiente.

Evaluation of the efficiency of anaerobic reactors in the removal of pollutants from fish processing effluents / Avaliação da eficiência de reatores anaeróbios na remoção de poluentes em efluentes do processamento de pescado

The objective of the present work was to evaluate the performance of a compartmentalized anaerobic reactor (CAR) followed by anaerobic filter in real scale, effluent treatment from fish fridge processing. The work was developed in a fish fridge located in the south of the state of Minas Gerais, which has an effluent treatment plant composed of static screen, grease removal device, CAR reactor and anaerobic filter. The monitoring happened trough physical-chemical parameters of fluids and effluents from all sampling points of the plant biweekly. The parameters evaluated were temperature, pH, chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total suspended solids (TSS), volatile suspended solids (VSS), volatile fatty acids (VFA) and alkalinity. Operational problems found in the primary treatment were not limiting for the system performance, which managed to meet the parameters of environmental legislation in Minas Gerais according to the efficiency of removal of COD, BOD and VSS from wastewater from fish processing.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de reator anaeróbio compartimentado (RAC) seguido por filtro anaeróbio em escala real tratando efluentes do processamento de frigorífico de pescado. O trabalho foi desenvolvido em um frigorífico de pescado localizado no sul do estado de Minas Gerais, que possui uma estação de tratamento de efluentes composta por peneira estática, caixa de gordura, reator ABR e filtro anaeróbio. O monitoramento do sistema consistiu em um conjunto de análises físico-químicas dos afluentes e efluentes de todos os pontos de coleta de amostras da estação de tratamento coletados quinzenalmente. Os parâmetros avaliados foram temperatura, pH, demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), sólidos suspensos totais (SST), sólidos suspensos voláteis (SSV), ácidos voláteis totais (AVT) e alcalinidade. Problemas operacionais encontrados no tratamento primário não foram limitantes para o sistema, que conseguiu atender parâmetros da legislação ambiental de Minas Gerais quanto à eficiência de remoção de DQO, DBO e SSV das águas residuárias do processamento de pescado. O sistema de tratamento é uma alternativa promissora para o tratamento de efluentes do processamento de pescado.

Efficiency of the anaerobic baffled reactor followed by anaerobic filter in the removal of nutrients and pathogenic organisms in fish processing effluents / [Eficiência do reator ABR seguido de filtro anaeróbio na remoção de nutrientes e de organismos patogênicos em efluentes de processamento de pescado]

The aquaculture showed high growth along with the increase in the consumption of animal protein from this sector. The processing industries facilitate the preparation of fish for the consumer; however, they generate large volumes of effluents with a high polluting potential. Environmental legislation establishes norms for the release of effluents, making it necessary to implement treatment systems to reduce the pollutants generated. The objective of this work was to evaluate the performance of a compartmentalized anaerobic reactor (ABR) followed by an anaerobic filter (AF) treating fish processing effluent. The work was carried out in a slaughterhouse that had an effluent treatment station consisting of a static sieve, grease box, ABR reactor and anaerobic filter. Monitoring consisted of physical-chemical and biological analyzes of samples collected from the influent and effluents from each stage of treatment. The parameters evaluated were ammonia, nitrite, nitrate, NTK, phosphate and coliforms. The average results of the removal efficiency of these parameters, respectively, for the ABR reactor were 5, 40, 69, -19, -25 and 83%, and for the AF -0.5, 73, 53, 10, -17 and -17%. The system composed by the ABR reactor followed by the Anaerobic Filter showed high removal of nitrite, nitrate, and coliforms.

A atividade de aquicultura apresentou elevado crescimento, juntamente com o aumento do consumo de proteína animal proveniente desse setor. As indústrias de processamento facilitam o preparo do pescado ao consumidor, todavia geram grandes volumes de efluentes de alto potencial poluidor. A legislação ambiental estabelece normas para o lançamento de efluentes, tornando necessária a implementação de sistemas de tratamento para a redução dos poluentes gerados. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de um reator anaeróbio compartimentado (ABR) seguido por filtro anaeróbio (FA), tratando efluente de processamento de pescado. O trabalho foi desenvolvido em um frigorífico que possuía uma estação de tratamento de efluentes composta por peneira estática, caixa de gordura, reator ABR e filtro anaeróbio. O monitoramento consistiu em análises físico-químicas e biológicas de amostras coletadas do afluente e dos efluentes de cada etapa do tratamento. Os parâmetros avaliados foram: amônia, nitrito, nitrato, NTK, fosfato e coliformes. Os resultados médios da eficiência de remoção desses parâmetros, respectivamente, do reator ABR foram de 5, 40, 69, -19, -25 e 83%, e do FA -0,5, 73, 53, 10, -1, e -17%. O sistema composto pelo reator ABR seguido pelo filtro anaeróbio apresentou alta remoção de nitrito, nitrato e coliformes.

Impact of treated sewage on meiobenthic nematodes: a case study from the Tunisian Refining Industries Company / Impacto de esgoto tratado em nematoides meiobentônicos: um estudo de caso da Tunisian Refining Industries Company

The main objective of the current study was to assess the impact of the water taken from the 'Tunisian Refining Industries Company' on meiobenthic nematodes, before and after a series of treatments in decantation basins followed by its discharge in Bizerte bay, Tunisia. The comparison of environmental parameters of the two types of water was clearly indicative of an improvement in the quality of treated waters after a significant reduction in their loads in hydrocarbons. Overall, the water retained a good quality after being treated by 'Tunisian Refining Industries Company' before discharge in the sea. At the end of the experiment, differential responses were observed according to the richness of sediment in organic matter and hydrocarbons. Thus, it was apparent that the nematode assemblage exposed to the treated waters was closer to controls and associated to higher values of abundance, than that under untreated ones. It was also assumed that the species Microlaimus honestus De Man, 1922, Paramonohystera proteus Wieser, 1956 and Cyartonema germanicum Juario, 1972 are sensitive bioindicators of bad environmental statues and of hydrocarbon presence in the environment. On the other hand, Metoncholaimus pristiurus (Zur Strassen, 1894) Filipjev, 1918 would rather be classified as a positive bioindicative species of this type of pollutants.(AU)

O principal objetivo do presente estudo foi avaliar o impacto da água retirada da "Tunisian Refining Industries Company" sobre os nematoides meiobentônicos, antes e depois de uma série de tratamentos em bacias de decantação seguidos de seu descarte na baía de Bizerte, Tunísia. A comparação dos parâmetros ambientais dos dois tipos de água foi claramente indicativa de uma melhoria na qualidade das águas tratadas após uma redução significativa das suas cargas em hidrocarbonetos. No geral, a água reteve uma boa qualidade após ser tratada pela "Tunisian Refining Industries Company" antes da descarga no mar. Ao final do experimento, foram observadas respostas diferenciais de acordo com a riqueza de sedimentos em matéria orgânica e hidrocarbonetos. Assim, ficou claro que a assembleia de nematoides exposta às águas tratadas estava mais próxima dos controles e associada a maiores valores de abundância do que nas não tratadas. Também foi assumido que as espécies Microlaimus honestus De Man, 1922, Paramonohystera proteus Wieser, 1956 e Cyartonema germanicum Juario, 1972 são bioindicadores sensíveis de más estátuas ambientais e da presença de hidrocarbonetos no meio ambiente. Por outro lado, Metoncholaimus pristiurus (Zur Strassen, 1894) Filipjev, 1918 preferiria ser classificado como uma espécie bioindicativa positiva deste tipo de poluentes.(AU)

Decolorization of the benzidine-based azo dye Congo red by the new strain Shewanella xiamenensis G5-03 / Descoloração do corante azo derivado da benzidina vermelho Congo por uma nova linhagem de Shewanella xiamenensis G5-03

Shewanella xiamenensis G5-03 was observed to decolorize the azo dye Congo red in synthetic wastewater. The influence of some factors on the dye decolorization efficiency was evaluated. The optimal decolorization conditions were temperature 30-35 °C, pH 10.0, incubation time 10 h, and static condition. The kinetic of Congo red decolorization fitted to the Michaelis­Menten model (Vmax = 111.11 mg L-1 h-1 and Km = 448.3 mg L-1). The bacterium was also able to degrade benzidine, a product of azo bond breakage of the Congo red, which contributed to reduce the phytotoxicity. The ability of S. xiamenensis G5-03 for simultaneous decolorization and degradation of Congo red shows its potential application for the biological treatment of wastewaters containing azo dyes.

Shewanella xiamenensis G5-03 foi capaz de descolorir o corante azo vermelho Congo em água residuária sintética. A influência de alguns fatores na eficiência da descoloração do corante foi avaliada. As condições ótimas de descoloração foram temperatura de 30-35 °C, pH 10,0 e condições estáticas. A cinética de descoloração do vermelho Congo se ajustou ao modelo de Michaelis­Menten (Vmax = 111,11 mg L-1 h-1 and Km = 448,3 mg L-1). A bactéria também foi capaz de degradar a benzidina, um produto da quebra da ligação azo do vermelho Congo, o que contribuiu para a redução da fitotoxicidade. A habilidade da S. xiamenensis G5-03 em simultaneamente descolorir e degradar o vermelho Congo demostra seu potencial de aplicação no tratamento de águas residuárias contendo corantes azo.

Tertiary hospital sewage as reservoir of bacteria expressing MDR phenotype in Brazil / Esgoto de hospital terciário como reservatório de bactérias expressando o fenótipo MDR no Brasil

High doses of antibiotics used in hospitals can affect the microbial composition of sewers, selecting resistant bacteria. In this sense, we evaluated the antibiotic resistance profile and the multiresistant phenotype of bacteria isolated in sewage from a tertiary hospital in the interior São Paulo state, Brazil. For bacteria isolation, 10 µL of sewage samples were sown in selective culture media and the isolates were identified using VITEK-2 automatized system. The antibiotic sensitivity test was performed by disk diffusion. High percentages of resistance were found for amoxicillin, ampicillin, ceftazidime, clindamycin, vancomycin and the multidrug-resistant phenotype (MDR) was attributed to 60.7% of the isolates. Our results show bacteria classified as critical/high priority by WHO List of Priority Pathogens (Enterococcus and Staphylococcus aureus resistant to vancomycin and Enterobacteriaceae resistant to carbapenems) in hospital sewage. Therefore, the implementation of disinfection technologies for hospital sewage would reduce the bacterial load in the sewage that will reach urban wastewater treatment plants, minimizing superficial water contamination and bacterial resistance spread in the environment.

Altas doses de antibióticos utilizados em hospitais podem afetar a composição microbiana dos esgotos, selecionando bactérias resistentes. Nesse sentido, avaliamos o perfil de resistência a antibióticos e o fenótipo multirresistente de bactérias isoladas em esgoto de um hospital terciário no interior do estado de São Paulo, Brasil. Para o isolamento de bactérias, foram semeados 10 µL das amostras de esgoto em meios de cultura seletivos e os isolados foram identificados usando o sistema automatizado VITEK-2. O teste de sensibilidade aos antibióticos foi realizado por disco-difusão em ágar. Elevadas porcentagens de resistência foram encontradas para amoxicilina, ampicilina, ceftazidima, clindamicina, vancomicina e o fenótipo multirresistente (MDR) foi atribuído a 60,7% dos isolados. Nossos resultados mostram bactérias classificadas como prioridade crítica/alta pela Lista de Patógenos Prioritários da OMS (Enterococcus e Staphylococcus aureus resistentes à vancomicina e Enterobacteriaceae resistentes aos carbapenêmicos) no esgoto hospitalar. Sendo assim, implementação de tecnologias de desinfecção do esgoto hospitalar reduziriam a carga bacteriana no esgoto que chegará às estações de tratamento de esgoto urbanas, minimizando a contaminação dos ecossistemas hídricos receptores e a disseminação da resistência bacteriana no ambiente.

The Cichlidae fish Geophagus brasiliensis (Quoy & Gaimard, 1824) has suitability as a sentinel species for changes caused by xenobiotics?

Industrial wastewater and agricultural practices are among the main activities discharging organic pollutants, such as Polychlorinated biphenyl (PCB) congeners and organochlorine insecticides (e.g. DDT - dichloro diphenyl trichloroethane), to the environment. In this study, we used the native Cichlidae fish species Geophagus brasiliensis as a sentinel to evaluate the hepatic 7-ethoxyresorufin-O-deethylase EROD activity, a biomarker of exposure to CYP1A-inducing pollutants, to assess the bioavailability of xenobiotics in two reaches of a large lotic system in Southeast Brazil: a less disturbed area (site 1) in the upper stretch, and an area in the middle stretch, which receives various industrial and agricultural effluents from upstream cities (site 2). In addition, G. brasiliensis were exposed to a single dose of 50 mg kg-1 beta-naphthoflavone (BNF) or of 50 mg kg-1 dimethylbenzoanthracene (DMBA) to test the effects on, respectively, the hepatic EROD activity in S9 supernatant fraction, and the frequency of micronucleated erythrocytes three days after the i.p. treatments, and compared to an unexposed group, to test its potential as a sentinel for biomonitoring studies. The EROD activity was approximately two-fold higher in fish from the impacted stretches than in fish from the less disturbed stretches (p < 0.05). Micronuclei (MN) frequency was also significantly different (p < 0.01) in DMBA-treated fish. The induced EROD activity in the impacted site suggests that organochlorinated pollutants are reaching the biota of the Paraíba do Sul River, confirming the suitability of Geophagus brasiliensis as a useful sentinel species to detect changes caused by xenobiotics(AU)