Mechanism for the Uptake of Zinc by <i>Fontinalis antipyretica</i>

Pickering, D. C.; Puia, I. L.

doi:10.1111/j.1399-3054.1969.tb07420.x

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“…The first stage (exchange adsorption) corresponds to a rapid surface binding; a large amount of zinc is taken up in this stage and it is limited to the Donnan-free-space of the cell wall [17]. The second stage is slower and it is the intracellular diffusion (penetration into the protoplast including the cell organelles) that governs the process.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…Heavy metal accumulation in bryophytes has been studied by several authors [16,17] to elucidate the uptake and/or release mechanisms and the uptake rate from metal-enriched solutions.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Experimental results in batch systems suggest that two [18] or three stages [17] are identifiable during metal uptake by plant cells. However, in some cases, a global first-order mass transfer kinetic model corresponds to a sufficiently satisfactory approach [9].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Uptake and release of zinc by aquatic bryophytes (Fontinalis antipyretica L. ex. Hedw.)

Martins

Boaventura

2002

Water Research

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The zinc uptake and posterior release by an aquatic bryophyte-Fontinalis antipyretica L. Ex Hedw.-was experimentally studied in laboratory exposing the plants to different zinc concentrations in the range, 1.0-5.0 mg l À1 , for a 144 h contamination period, and then exposed to metal-free water for a 120 h decontamination period. The experiments were carried out in perfectly mixed contactors at controlled illumination, using mosses picked out in February 1997, with a background initial zinc concentration of 263 mg g À1 (dry wt.). A first-order mass transfer kinetic model was fitted to the experimental data to determine the uptake and release constants, k 1 and k 2 ; the zinc concentration in mosses at the end of the uptake period, C mu ; and at the equilibrium, for the contamination and decontamination stages, C me and C mr ; respectively. A bioconcentration factor, BCF ¼ k 1 =k 2 (zinc concentration in the plant, dry wt./zinc concentration in the water) was determined. A biological elimination factor defined as BEF ¼ 1 À C mr =C mu was also calculated. BCF decreases from about 4500 to 2950 as Zn concentration in water increases from 1.05 to 3.80 mg l À1 . BEF is approximately constant and equal to 0.80. Comparing Zn and Cu accumulation by Fontinalis antipyretica, it was concluded that the uptake rate for Zn (145 h À1 ) is much lower than for Cu (628 h À1 ) and the amount retained by the plant decreased by a factor of about seven. r

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…Heavy metal accumulation in bryophytes has been studied by several authors [16,17] to elucidate the uptake and/or release mechanisms and the uptake rate from metal-enriched solutions.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Uptake and release of zinc by aquatic bryophytes (Fontinalis antipyretica L. ex. Hedw.)

Martins

Boaventura

2002

Water Research

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“…Several authors [22,23] suggested, from batch experiments, that two or three stages could be identifiable during metal uptake by plant cells.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Cadmium(II) and zinc(II) adsorption by the aquatic moss Fontinalis antipyretica: effect of temperature, pH and water hardness

2004

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The biosorption of cadmium(II) and zinc(II) ions onto dried Fontinalis antipyretica, a widely spread aquatic moss, was studied under different values of temperature, initial pH and water hardness. The equilibrium was well described by Langmuir adsorption isotherms. Maximum biosorption capacity of cadmium was independent on temperature and averaged 28.0 mg g À1 moss, whereas for zinc, capacity increased with temperature, from 11.5 mg g À1 moss at 5 C to 14.7 mg g À1 moss at 30 C. Optimum adsorption pH value was determined as 5.0 for both metal ions. Cadmium uptake was unaffected by the presence of calcium ions, but zinc sorption was improved when water hardness increased from 101.1 to 116.3 mg CaCO 3 l À1 . Inversely, as hardness increases, the competition with calcium ions strongly reduces the affinity of the biosorbent for zinc.

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“…Des études portant sur l'influence des ions Ca ++ (PICKERING et PUIA, 1969, SAY et WHITTON, 1983, WEHR, 1983 et Mg ++ (BROWN et BECKETT, 1985, WELLS et BROWN, 1987, 1990 Des études en laboratoire sont maintenant nécessaires afin de mieux isoler l'action de quelques paramètres sur l'accumulation et l'élimination des métaux par les mousses. Ainsi, cette étude vise à évaluer les effets du temps d'exposition, de la concentration de Cd dans l'eau, de l'espèce de mousses, mais plus particulièrement de la dureté de l'eau sur l'accumulation et l'élimination de Cd réalisées par deux mousses aquatiques.…”

Section: -Introductionunclassified

L'accumulation et l'élimination de cadmium par deux mousses aquatiques, Fontinalis dalecarlica et Platyphypnidium ripariodes : Influence de la concentration de Cd, du temps d'exposition, de la dureté de l'eau et de l'espèce de mousses

Gagnon¹,

Vaillancourt²,

Pazdernik³

2005

rseau

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Cette étude en laboratoire traite de l'accumulation et de l'élimination du Cd réalisées par deux mousses aquatiques indigènes du Québec, Fontinalis dalecarlica et Platyhypnidium riparioides. Les expositions au Cd étaient de 0 (témoin), 0,8, 2 et 10 µg·L-1, concentrations retrouvées en milieu naturel (non contaminé) et contaminé. Les expériences ont été réalisées à trois niveaux de dureté de l'eau (10 à 15, 40 à 50, 80 à 100 mg·L-1 de CaCO3), à alcalinité constante (80 à 100 mg·L-1 de CaCO3) et à pH stable (7,30) durant une période de 28 jours. Les facteurs d'augmentation des concentrations (FAC) ont démontré une diminution de l'accumulation totale de Cd dans les mousses dans 75% des cas lorsque la dureté de l'eau passe de très douce à dure. Les facteurs de contamination résiduelle (FCR) démontrent la lenteur de l'élimination du Cd par les mousses, et ce, indépendamment de la dureté de l'eau ou de la contamination préalablement subie. Deux équations de régression multiple par étape (Stepwise) ont été établies pour expliquer les facteurs influençant l'accumulation et l'élimination de Cd réalisées par les mousses. Les variables indépendantes incluses dans les équations linéaires de prédiction pour l'accumulation et l'élimination étaient la concentration de Cd dans l'eau, le temps d'exposition, la dureté de l'eau, l'espèce de mousses utilisée et/ou les interactions de ces variables. Les équations linéaires de prédiction pour l'accumulation et l'élimination ont permis d'expliquer respectivement 92% et 71% de la variance observée. Cette identification des principaux facteurs influençant l'accumulation et l'élimination du Cd dans les mousses est d'une grande importance pour la compréhension des processus complexes dirigeant l'absortion des métaux lourds par des organismes vivants. Les équations permettent également de mieux expliquer les interactions engendrées par la variation de divers paramètres sur l'accumulation et l'élimination du Cd par les mousses aquatiques.

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Mechanism for the Uptake of Zinc by Fontinalis antipyretica

Abstract: Ilie liile of uptake, the effect.s of carrier ions, temperature, tight intensity and «iiiiiti Show more

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Uptake and release of zinc by aquatic bryophytes (Fontinalis antipyretica L. ex. Hedw.)

Uptake and release of zinc by aquatic bryophytes (Fontinalis antipyretica L. ex. Hedw.)

Cadmium(II) and zinc(II) adsorption by the aquatic moss Fontinalis antipyretica: effect of temperature, pH and water hardness

L'accumulation et l'élimination de cadmium par deux mousses aquatiques, Fontinalis dalecarlica et Platyphypnidium ripariodes : Influence de la concentration de Cd, du temps d'exposition, de la dureté de l'eau et de l'espèce de mousses

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