Characterization of interactions between natural organic matter and metals by tangential-flow ultrafiltration and ICP OES

Santos, Adilson Costa; Romão, Luciane Pimenta Cruz; Oliveira, V.; Santos, Matheus; Garcia, Carlos Alexandre Borges; Pescara, Igor C.; Zara, Luiz Fabrício

doi:10.1590/s0103-50532011000100013

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“…The results showed lower values for low DOC fraction (F5) and higher concentrations in the highest fraction. Santos et al (2011) also studied the distribution of fractions in which the fraction of 100 kDa had a higher portion compared with other fractions. Our current research justifies this behavior after performing the experiments with the samples using different extraction processes of AHS.…”

Section: Characterization Resultsmentioning

confidence: 99%

Toxicity assessment of arsenic and cobalt in the presence of aquatic humic substances of different molecular sizes

Watanabe

Monteiro

Gontijo

et al. 2017

Ecotoxicology and Environmental Safety

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The release of contaminants in aquatic ecosystems can be influenced by humic acids. In this study, toxicity tests using environmentally relevant concentrations of arsenic and cobalt were conducted both in the presence and absence of aquatic humic substances (AHS) and the fractions of different molecular sizes in the range of (< 5, 5-10;10-30; 30-100 and > 100 kDa) using the microcrustacean Ceriodaphnia dubia. AHS together with arsenic reduced the toxicity, and the toxicity decreased in fractions of larger molecular size AHS. Despite the presence of cobalt, the reduction in toxicity was not observed and that depended on the molecular size of AHS. There was a trend of enhanced toxicity for Co in fractions of larger molecular sizes, opposed to that found for arsenic. Thus, the humic substances alter toxicity of trace elements, and this effect varies depending on the size of the humic substances

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Section: Characterization Resultsmentioning

confidence: 99%

Toxicity assessment of arsenic and cobalt in the presence of aquatic humic substances of different molecular sizes

Watanabe

Monteiro

Gontijo

et al. 2017

Ecotoxicology and Environmental Safety

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“…14,32 A técnica de UF especificamente é geralmente utilizada para separar as espécies coloidais das espécies livres com o uso de membranas de baixo tamanho molecular (geralmente 1 ou 3 kDa). 5,35,41 Figura 4. Fracionamento de amostras de acordo com a definição operacional O fracionamento de amostras é uma ferramenta importante no entendimento da disponibilidade e ciclagem de metais traços em ambientes aquáticos.…”

Section: Filtração E Ultrafiltraçãounclassified

“…Além disso, o procedimento não necessita o uso de reagentes. 35,41,47 A possível sorção de metais na membrana, a separação por cargas, a necessidade de múltiplas coletas para capturar variações temporais das espécies e a alta demanda de tempo e constituem alguns dos pontos negativos da UF. 34,47,48 Além disso, a necessidade de armazenamento de água implica em mudanças (oxidação e/ou agregação) nas espécies originalmente presentes.…”

Section: Particuladaunclassified

Metal and Metalloid Speciation in Aquatic Environments: Concepts, Techniques and Applications

Gontijo¹,

Monteiro²,

Rosa³

2017

Rev. Virtual Quim.

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Aquatic environments are dynamic systems, where metals and metalloids are continuously transformed and mobilised through different chemical forms among organic and inorganic substances and particulate material. These different forms of an element have different behaviours in a way that its total concentration provides just incomplete information related to mobility, bioavailability and toxicity. This work aimed to show the main features of the behaviour of metals and metalloids in aquatic environments and present the main techniques used in the investigation of chemical species and/or interactions with colloids and particulate material. Some of these techniques include filtration, ultrafiltration (UF), diffusive gradients in thin films (DGT), scanned deposition potential (SCP) and absence of gradients and nernstian equilibrium stripping (AGNES). Speciation and fractioning studies of water samples can indicate the potential bioavailability and mobility of metals and metalloids, especially when different techniques are used together.Keywords: Ultrafiltration; DGT; electrochemical techniques; trace metals; organic ligands. ResumoAmbientes aquáticos são sistemas dinâmicos, onde metais e metaloides transformam-se constantemente e são mobilizados em diferentes formas químicas na presença de substâncias orgânicas, inorgânicas e material particulado. Essas diferentes formas de um dado elemento possuem diversos comportamentos no ambiente, de modo que apenas a análise da sua concentração total fornece informações incompletas relativas a mobilidade, biodisponibilidade e toxicidade. Este trabalho teve como objetivos mostrar os principais aspectos do comportamento de metais e metaloides no meio aquático e apresentar algumas das principais técnicas utilizadas para estudo das suas espécies químicas e/ou interações com coloides e material particulado. Algumas dessas técnicas incluem filtração, ultrafiltração, difusão em filmes finos por gradientes de concentração (DGT), cronopotenciometria de redissolução anódica (SCP) e redissolução nernstiana na ausência de gradientes (AGNES). Estudos de especiação e fracionamento de amostras de água podem indicar a potencial biodisponibilidade e mobilidade de metais e metaloides, especialmente quando diferentes técnicas são aplicadas em conjunto.Palavras-chave: Ultrafiltração; DGT; técnicas eletroquímicas; metais-traço; ligantes orgânicos.

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“…No entanto, essas espécies metálicas não existem isoladamente, pois as águas naturais contêm uma variedade de substâncias, orgânicas e/ou inorgânicas, capazes de formar complexos com as espécies metálicas dissolvidas. Assim, durante esse processo de complexação, pode ocorrer uma competição natural entre as diferentes espécies metálicas pelos locais de ligação disponíveis, logo, podendo modi car o balanço dessas espécies no ambiente aquático (Santos et al, 2011).…”

Section: Introductionunclassified

“…A unidade de conservação protege as nascentes de dois rios importantes, o Cotinguiba e o Poxim, que responde pelo abastecimento de água de grande parte da capital sergipana, Aracaju. Os riachos do Coqueiro, da Água Fria, dos Negros e da Cachoeira do Cipó integram a paisagem hidrológica que acabam por formar o Ribeirão do Coqueiro, que é o manancial de captação para o sistema de abastecimento de água para consumo humano e projetos de irrigação, da região agreste, envolvendo principalmente os municípios de Itabaiana e Areia Branca (Bezerra et al, 2008;Santos et al, 2011).…”

Section: Introductionunclassified

Extração E Caracterização De Substâncias Húmicas Aquáticas (Sha) Extraídas De Amostras Coletadas No Parque Nacional Serra De Itabaiana, Sergipe, Brasil

Costa

Santos

et al. 2018

R. Ci. Amb.

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Este trabalho descreve o estudo da capacidade de complexação (CC) das substâncias húmicas aquáticas (SHA) extraídas de amostras de água coletadas no Parque Nacional Serra de Itabaiana (Sergipe) pelos íons metálicos Mn, Ni, Zn, Cu e Pb, bem como a avaliação da concentração dos metais totais das amostras de água. Os parâmetros físicos e químicos das amostras de água foram determinados por pH, temperatura, condutividade elétrica e COD, assim como a determinação dos metais totais foram quantificados por ICP OES. As SHA foram extraídas com resina XAD 8, segundo o procedimento reconhecido pela International Humic Substances Society (IHSS), e foram caracterizadas por TGA, análise elementar e por FTIR. Posteriormente foi estudado a CC das SHA pelos íons metálicos Cu, Mn, Ni, Pb e Zn pelo método de ultrafiltração. O valor do pH da amostra estudada apresentou valor abaixo dos estabelecidos pela Resolução CONAMA N° 357. No entanto, o valor da condutividade elétrica está em conformidade com a Portaria N° 2914 do Ministério da Saúde. As concentrações dos metais totais estão em acordo com a Resolução CONAMA N° 357, exceto para o Pb. As SHA apresentaram três processos principais de perda de massa (de acordo com as curvas TGA/DTGA), e o espectro FTIR apresentou bandas características de SHA. A CC das SHA por íons metálicos estabeleceu a seguinte ordem decrescente: Mn(II) > Ni(II) > Zn(II) >> Cu(II) > Pb(II). Esses resultados reforçam que as SHA podem ser classificadas como agentes complexantes naturais que desempenham uma função importante no meio ambiente.

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Characterization of interactions between natural organic matter and metals by tangential-flow ultrafiltration and ICP OES

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Toxicity assessment of arsenic and cobalt in the presence of aquatic humic substances of different molecular sizes

Toxicity assessment of arsenic and cobalt in the presence of aquatic humic substances of different molecular sizes

Metal and Metalloid Speciation in Aquatic Environments: Concepts, Techniques and Applications

Extração E Caracterização De Substâncias Húmicas Aquáticas (Sha) Extraídas De Amostras Coletadas No Parque Nacional Serra De Itabaiana, Sergipe, Brasil

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