Removal of lead, mercury and nickel using the yeast Saccharomyces cerevisiae

Objective. In this study the biomass of the yeast Saccharomyces cerevisiae was used to remove lead, mercury and nickel in the form of ions dissolved in water. Materials and methods. Synthetic solutions were prepared containing the three heavy metals, which were put in contact with viable microorganisms at different conditions of pH, temperature, aeration and agitation. Results. Both individual variables and the interaction effects influenced the biosorption process. Throughout the experimental framework it was observed that the biomass of Saccharomyces cerevisiae removed a higher percentage of lead (86.4%) as compared to mercury and nickel (69.7 and 47.8% respectively). When the pH was set at a value of 5 the effect was positive for all three metals. Conclusions. pH was the variable that had a greater influence on the biosorption of lead on the biomass of Saccharomyces cerevisiae. The affinity of the heavy metals for the biomass followed the order Pb>Hg>Ni

Decoloración de aguas residuales de una industria de pinturas por la microalga Chlorella sp

Objective. Decoloring wastewater from a paint factory making use of Chlorella sp., microalgae as a biological way of treatment. Materials and methods. Samples of this microalgae previously cultivated with nourishing fertilizer under photoperiods of light and darkness were taken to test the microalgae Chlorella sp., initial concentration effect in the bioremoval process. For this purpose, it was cultivated in 0.10, 0.20 and 0.30 units of absorbance in bioreactors with 200 mL wastewater with and without nutrients. The biotest with the best rate of colour removal was chosen and the DBO5 and DQO were marked out. The immobilized Chlorella sp., in kappa carrageenan was also tested. Results. In the tests colour decrease percentage were 81.7, 69.7 and 58.3% without nutrients in the initial concentrations of 0.10, 0.20 and 0.30 units of absorbance respectively and 72.6, 69.0 and 86.8% for 0.10, 0.20 and 0.30 units of absorbance with nutrients respectively in the day of maximum growth. The immobilized microalgae score were 72.60% and 78.36% of color removal for 0.4 and 1.6 units of absorbance respectively. The higher colour removal test score was that with nutrients at 0.30 units of absorbance with several changes in DBO5 and DQO values. Conclusion. The biological wastewater treatment making use of Chlorella sp., microalgae can be considered as an effective choice in decolorating wastewater.Objetivo. Decolorar aguas residuales obtenidas de una empresa de pinturas, empleando la microalga Chlorella sp., como medio biológico de tratamiento. Materiales y métodos. Muestras de la microalga previamente cultivada con fertilizante como nutriente y fotoperiodos de luz y oscuridad, se tomaron para evaluar el efecto de la concentración inicial de la microalga Chlorella sp., en el proceso de bioremoción. Para tal fin, esta se cultivó a 0.10, 0.20 y 0.30 unidades de absorbancia en biorreactores con 200 mL de aguas residuales en presencia y ausencia de nutrientes. Se seleccionó el bioensayo con mejores porcentajes de remoción del color y se le determinó el DBO5 y DQO. Chlorella sp., inmovilizada en kappa carragenina también se estudió. Resultados. Los porcentajes de reducción de color de los bioensayos en ausencia de nutrientes fueron de 81.7, 69.7 y 58.3% para las concentraciones iniciales de 0.10, 0.20 y 0.30 unidades de absorbancia respectivamente y en presencia de nutrientes fueron 72.6, 69.0 y 86.8% para 0.10, 0.20 y 0.30 unidades de absorbancia respectivamente, en el día de máximo crecimiento. Los resultados de la microalga inmovilizada fueron de 72.60% y 78.36% de remoción del color para 0.4 y 1.6 unidades de absorbancia respectivamente. El bioensayo con mayor rendimiento de remoción fue el realizado en presencia de nutrientes a 0.30 unidades de absorbancia con cambios importantes en los valores de DBO5 y DQO. Conclusión. El tratamiento biológico de aguas empleando la microalga Chlorella sp., puede considerarse una alternativa eficaz en la decoloración de aguas residuales

Remoción del colorante azul marino directo sobre borra de café modificada

The presence of dyes in water bodies inhibits the penetration of light, affecting the flora and fauna of these ecosystems, which is why, greater efforts are made to eliminate them before being poured. This study allowed the removal of the direct navy-blue dye (DNB), using activated carbon prepared from coffee beans and H3PO4. The experimental methodology began with the preparation of three types of activated carbon by varying the concentration of H3PO4 (20, 40 and 60% m/v). Texture properties were evaluated by adsorption-desorption isotherms with N2 to 77 K, the identification and quantification of organic functional groups, mainly acids, with FTIR and the Boehm method, respectively. Batch adsorption experiments were performed by varying the initial dye concentration (5, 10, 50, 75, 100 and 200 mg/dm3) to 25 °C and, the adsorption kinetics was determined. Both coffee beans and activated carbons have an acidic nature with surface area development between 519 and 771 m2/g. With respect to the batch study, a monolayer and multilayer growth was observed on a heterogeneous surface. Activated carbon prepared with 20% of H3PO4 recorded the highest removal capacity with a value of 25.8 mg/g. The kinetic model of pseudo second order was the one that best fit to the experimental data (R2 > 0.98). It can be concluded that the coffee bean treated with H3PO4 is an efficient adsorbent to remove DNB from aqueous solutions.La presencia de colorantes en los cuerpos de agua inhibe la penetración de la luz, afectando la flora y la fauna de estos ecosistemas, razón por la cual se hacen cada vez esfuerzos mayores para eliminarlos antes de ser vertidos. Este estudio permitió remover el colorante azul marino directo (AMD), empleando carbón activado preparado a partir de la borra de café y H3PO4. La metodología experimental inició con la preparación de tres tipos de carbón activado, variando la concentración de H3PO4 (20, 40 y 60% m/v). Las propiedades de textura se evaluaron mediante isotermas de adsorción-desorción con N2 a 77 K; la identificación y cuantificación de grupos funcionales orgánicos, en especial ácidos, con FTIR, y el método de Boehm, respectivamente. Se realizaron experimentos de adsorción por lote, variando la concentración inicial del colorante (5, 10, 50, 75, 100 y 200 mg/dm3) a 25 °C y se determinó la cinética de adsorción. Tanto la borra de café como los carbones activados tienen naturaleza ácida con desarrollo de áreas superficiales entre 519 y 771 m2/g. Con respecto al estudio por lote, se observó un crecimiento en monocapa y multicapa sobre una superficie heterogénea. El carbón activado preparado con 20% de H3PO4 registró la mayor capacidad de remoción, con un valor de 25.8 mg/g. El modelo cinético de pseudo segundo orden fue el que mejor se ajustó a los datos experimentales (R2 > 0.98). Se puede concluir que la borra de café tratada con H3PO4 es un adsorbente eficiente para eliminar AMD de soluciones acuosas

Evaluación de un carbón activado comercial en la remoción del colorante DB2

Los colorantes sintéticos usados en la fabricación de textiles son una clase importante de compuestos orgánicos que, con frecuencia, se encuentran en los cuerpos de agua, como resultado de su amplio uso industrial, convirtiéndose en agentes que desafortunadamente afectan el medio ambiente. La disposición final de estos colorantes a los recursos de agua se debe evitar o minimizar; para tal efecto, se utilizan varias técnicas de tratamiento, siendo la adsorción una de las más empleadas. En este estudio se removió el colorante azul marino directo 2 en disolución acuosa sobre carbón activado granular comercial a 22°C ± 1°C. Se realizaron experimentos por lote para determinar el efecto de la concentración inicial (7 – 65 mgL-1) y del pH (5,0 – 9,0) sobre la capacidad de adsorción y el porcentaje de remoción. Los datos experimentales se ajustaron a los modelos de isotermas de adsorción de Freundlich y Langmuir. La capacidad de adsorción máxima lograda por el carbón activado fue de 2,22 mgg-1 a pH 5,0.

Computational Biology in Costa Rica: The Role of a Small Country in the Global Context of Bioinformatics

Introduction: The successful development of high throughput methods for DNA sequencing, transcriptomics, proteomics, and other –omics, has contributed to the emergence of novel possibilities for the examination of complex biological systems through computational analysis. These fields have witnessed unprecedented advances in high income countries. Nevertheless, the role of other nations needs to be examined in order to delineate their contribution within the global context of bioinformatics. Previous articles have focused on the expansion of Computational Biology in Brazil and Mexico [1],[2], two of the largest Latin American countries, and which have shown political commitment to foster their scientific development. Costa Rica is a small Central American country with a population of 4 million, with its territory 164 and 38 times smaller than Brazil and Mexico, respectively. Thus, it is interesting to visualize the possibilities and challenges of this low-income country in the context of the global bioinformatics endeavor.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto Clodomiro Picado (ICP

One sixth of Amazonian tree diversity is dependent on river floodplains

Amazonia’s floodplain system is the largest and most biodiverse on Earth. Although forests are crucial to the ecological integrity of floodplains, our understanding of their species composition and how this may differ from surrounding forest types is still far too limited, particularly as changing inundation regimes begin to reshape floodplain tree communities and the critical ecosystem functions they underpin. Here we address this gap by taking a spatially explicit look at Amazonia-wide patterns of tree-species turnover and ecological specialization of the region’s floodplain forests. We show that the majority of Amazonian tree species can inhabit floodplains, and about a sixth of Amazonian tree diversity is ecologically specialized on floodplains. The degree of specialization in floodplain communities is driven by regional flood patterns, with the most compositionally differentiated floodplain forests located centrally within the fluvial network and contingent on the most extraordinary flood magnitudes regionally. Our results provide a spatially explicit view of ecological specialization of floodplain forest communities and expose the need for whole-basin hydrological integrity to protect the Amazon’s tree diversity and its function

Discoloration of wastewater from a paint industry by the microalgae Chlorella sp

ABSTRACT Objective. Decoloring wastewater from a paint factory making use ofChlorella sp., microalgae as a biological way of treatment. Materials and methods. Samples of this microalgae previously cultivated with nourishing fertilizer under photoperiods of light and darkness were taken to test the microalgae Chlorella sp., initial concentration effect in the bioremoval process. For this purpose, it was cultivated in 0.10, 0.20 and 0.30 units of absorbance in bioreactors with 200 mL wastewater with and without nutrients. The biotest with the best rate of colour removal was chosen and the DBO5 and DQO were marked out. The immobilized Chlorella sp., in kappa carrageenan was also tested. Results. In the tests colour decrease percentage were 81.7, 69.7 and 58.3% without nutrients in the initial concentrations of 0.10, 0.20 and 0.30 units of absorbance respectively and 72.6, 69.0 and 86.8% for 0.10, 0.20 and 0.30 units of absorbance with nutrients respectively in the day of maximum growth. The immobilized microalgae score were 72.60% and 78.36% of color removal for 0.4 and 1.6 units of absorbance respectively. The higher colour removal test score was that with nutrients at 0.30 units of absorbance with several changes in DBO5 and DQO values. Conclusion. The biological wastewater treatment making use of Chlorella sp., microalgae can be considered as an effective choice in decolorating wastewater.RESUMEN Objetivo. Decolorar aguas residuales obtenidas de una empresa de pinturas, empleando la microalga Chlorella sp., como medio biológico de tratamiento. Materiales y métodos. Muestras de la microalga previamente cultivada con fertilizante como nutriente y fotoperiodos de luz y oscuridad, se tomaron para evaluar el efecto de la concentración inicial de la microalga Chlorella sp., en el proceso de bioremoción. Para tal fin, esta se cultivó a 0.10, 0.20 y 0.30 unidades de absorbancia en biorreactores con 200 mL de aguas residuales en presencia y ausencia de nutrientes. Se seleccionó el bioensayo con mejores porcentajes de remoción del color y se le determinó el DBO5 y DQO. Chlorella sp., inmovilizada en kappa carragenina también se estudió. Resultados. Los porcentajes de reducción de color de los bioensayos en ausencia de nutrientes fueron de 81.7, 69.7 y 58.3% para las concentraciones iniciales de 0.10, 0.20 y 0.30 unidades de absorbancia respectivamente y en presencia de nutrientes fueron 72.6, 69.0 y 86.8% para 0.10, 0.20 y 0.30 unidades de absorbancia respectivamente, en el día de máximo crecimiento. Los resultados de la microalga inmovilizada fueron de 72.60% y 78.36% de remoción del color para 0.4 y 1.6 unidades de absorbancia respectivamente. El bioensayo con mayor rendimiento de remoción fue el realizado en presencia de nutrientes a 0.30 unidades de absorbancia con cambios importantes en los valores de DBO5 y DQO. Conclusión. El tratamiento biológico de aguas empleando la microalga Chlorella sp., puede considerarse una alternativa eficaz en la decoloración de aguas residuales

Equilibrium, kinetic and thermodynamic of direct blue 86 dye adsorption on activated carbon obtained from manioc husk

Objective. To establish by means of experimenting by batch the capacity of removal, the kinetics and adsorption thermodynamics of activated carbon prepared from manioc husk (Manihot esculenta) in the removal of direct blue 86 dye. Materials and methods. Firstly, the experimental methodology worked on the preparation of activated carbon by chemical activation of manioc husk with H3PO4 calcined at 530°C. In the characterization the texture properties were determined by means of the blue methylene and iodine indices, the basic and acidic functional groups were quantified by the Boehm method, and the proximate analyses were done following the norms ASTM D2867-70, ASTM D2866 and ASTM D2866-94. During the batch studies, the effect of several parameters over the adsorption capacity was evaluated: pH (2, 4, 8 and 10), temperature (25, 30 and 40°C) and initial concentration of the dye (20, 40, 60, 80 and 100 mg/L). Both physicochemical and adsorption characteristics of the activated carbon from manioc husk (CAY) were compared against those of a commercial brand (CAM). Results. The results of characterization showed that both carbons have a chemistry heterogeneous surface, acidic for CAY and basic for CAM. The maximum capacity obtained was 6.1 mg/g for CAY and 3.7 mg/g for CAM. The thermodynamic calculations showed that the removal was spontaneous. The kinetics for both carbon samples fits a pseudo second-order model. Conclusions. The activated carbon obtained from the manioc husk can be considered an efficient adsorbent for the removal of dye

Evaluación de un carbón activado comercial en la remoción del colorante DB2

Los colorantes sintéticos usados en la fabricación de textiles son una clase importante de compuestos orgánicos que, con frecuencia, se encuentran en los cuerpos de agua, como resultado de su amplio uso industrial, convirtiéndose en agentes que desafortunadamente afectan el medio ambiente. La disposición final de estos colorantes a los recursos de agua se debe evitar o minimizar; para tal efecto, se utilizan varias técnicas de tratamiento, siendo la adsorción una de las más empleadas. En este estudio se removió el colorante azul marino directo 2 en disolución acuosa sobre carbón activado granular comercial a 22°C ± 1°C. Se realizaron experimentos por lote para determinar el efecto de la concentración inicial (7 – 65 mgL-1) y del pH (5,0 – 9,0) sobre la capacidad de adsorción y el porcentaje de remoción. Los datos experimentales se ajustaron a los modelos de isotermas de adsorción de Freundlich y Langmuir. La capacidad de adsorción máxima lograda por el carbón activado fue de 2,22 mgg-1 a pH 5,0

Equilibrio, cinética y termodinámica de la adsorción del colorante DB-86 sobre carbón activado de la cáscara de yuca

ABSTRACT Objective. To establish by means of experimenting by batch the capacity of removal, the kinetics and adsorption thermodynamics of activated carbon prepared from manioc husk (Manihot esculenta) in the removal of direct blue 86 dye. Materials and methods. Firstly, the experimental methodology worked on the preparation of activated carbon by chemical activation of manioc husk with H3PO4 calcined at 530°C. In the characterization the texture properties were determined by means of the blue methylene and iodine indices, the basic and acidic functional groups were quantified by the Boehm method, and the proximate analyses were done following the norms ASTM D2867-70, ASTM D2866 and ASTM D2866-94. During the batch studies, the effect of several parameters over the adsorption capacity was evaluated: pH (2, 4, 8 and 10), temperature (25, 30 and 40°C) and initial concentration of the dye (20, 40, 60, 80 and 100 mg/L). Both physicochemical and adsorption characteristics of the activated carbon from manioc husk (CAY) were compared against those of a commercial brand (CAM). Results. The results of characterization showed that both carbons have a chemistry heterogeneous surface, acidic for CAY and basic for CAM. The maximum capacity obtained was 6.1 mg/g for CAY and 3.7 mg/g for CAM. The thermodynamic calculations showed that the removal was spontaneous. The kinetics for both carbon samples fits a pseudo second-order model. Conclusions. The activated carbon obtained from the manioc husk can be considered an efficient adsorbent for the removal of dyes.RESUMEN Objetivo. Establecer mediante experimentos por lote la capacidad de remoción, la cinética y termodinámica de adsorción del carbón activado preparado a partir de la cáscara de yuca (Manihot esculenta) en la remoción del colorante azul directo 86. Materiales y métodos. La metodología experimental consistió inicialmente en la preparación del carbón activado por activación química de la cáscara de yuca con H3PO4 y su posterior calcinación a 530°C. En la caracterización se determinaron las propiedades de textura mediante el índice de yodo e índice de azul de metileno, se cuantificaron los grupos funcionales orgánicos ácidos y básicos con el método Boehm, y se realizó el análisis próximo siguiendo las normas ASTM D-2867-70, ASTM D2866 y ASTM D2866-94. En el estudio por lote, el efecto de varios parámetros sobre la capacidad de adsorción fueron evaluados: el pH (2, 4, 8 y 10), la temperatura (25, 30 y 40°C) y la concentración inicial de colorante (20, 40, 60, 80 y 100 mg/L). Tanto las características fisicoquímicas como los ensayos de adsorción del carbón activado preparado a partir de la cáscara de yuca (CAY) fueron comparadas con otro de marca comercial (CAM). Resultados. Los resultados de la caracterización indican que ambos carbones tienen una química de superfície heterogénea, de naturaleza ácida para el CAY y básica para el CAM. La máxima capacidad obtenida fue 6.1 mg/g para el CAY y de 3.7 mg/g para el CAM. Los cálculos termodinámicos indican que la remoción es espontánea y para ambos carbones la cinética se ajusta al modelo de pseudo segundo orden. Conclusiones. El carbón activado obtenido a partir de la cáscara de yuca puede considerarse un adsorbente eficiente en la remoción de colorantes