Geochemical characterization and the assessment of trace element retention in sediments of the Reconquista River, Argentina

The mineralogical and geochemical characterization of sediments of the Reconquista River allows analyzing the geochemical partition of trace elements in one of the most polluted water courses of Argentina. The low dissolved oxygen and high ammonia contents, together with the high chemical oxygen demand, attest to the poor water quality. Ammonia, Cd and Cu content in surficial water exceeds the maximum guidelines for freshwater in Argentina. The recent sediments of the uppermost bed are enriched in organic matter (OM), sulfur, Zn, Cu and Pb. The enrichment factor is moderate, and the geoaccumulation index (Igeo) for Cu and Pb indicates uncontaminated to moderately contaminated sediments. The positive and significant correlation between As, Cr, Pb and Zn with the iron content suggests that their retention is controlled by the amount of iron oxy (hydr)oxides in the sediments, probably combined with the silt + clay abundance. In comparison with its tributary, the Las Catonas Stream, the Reconquista River, has less OM and trace elements in the sediments and more dissolved trace elements in the interstitial water. We interpret that OM is the main sorbent of the trace element. In the absence of OM, the iron oxy (hydr)oxides and the silt + clay fraction are a less efficient substitute. Consequently, the interstitial waters of the Reconquista River are enriched in these elements. Therefore, minor changes in the environmental conditions may generate significant release of hazardous trace elements from the sediments to the interstitial water and, in turn, to the surficial water of the river. As most of the big cities and the agricultural activities of Argentina are developed on the loessic substrate, the understanding of its interaction with polluted waters is crucial.Fil: Cantera, Cecilia Gisela. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geociencias Básicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geociencias Básicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires; ArgentinaFil: Tufo, Ana Elisabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geociencias Básicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geociencias Básicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Scasso, Roberto Adrian. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ciencias Geológicas; ArgentinaFil: Dos Santos Afonso, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Effects on Ultrastructure, Composition and Specific Surface Area of the Gills of Odontesthes bonariensis Under Subchronic Glyphosate-Based Herbicide Exposure

Gills represent one of the major sites of gas exchange of fish, consequently they are in continuous close contact with the aquatic environment and its pollutants. In the present study the effects on gills of pejerrey fish, Odontesthes bonariensis, under glyphosate-based herbicide subchronic exposure were analyzed. Adult animals were exposed to sublethal concentrations of a glyphosate-based commercial formulation (1 and 10 PMG mg L−1, PMG: glyphosate active ingredient) for 15 days, while control group was maintained in rearing water. Ultrastructural changes in gills were observed by scanning electron microscopy (SEM). The composition of the surface epithelium and specific surface area were determined by energy dispersive spectroscopy (EDS) and N2 (g) adsorption–desorption isotherms, respectively. The herbicide exposure induced severe alterations in gill ultrastructure, as shown in the SEM micrographs. Accordingly, an increase in surface area of the gills of exposed animals was determined. These results support that gills parameters of freshwater fish are sensitive morphological biomarkers for glyphosate exposure.Fil: Menendez Helman, Renata Julia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Miranda, Leandro Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Salibián, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Universidad Nacional de Luján. Instituto de Ecología y Desarrollo Sustentable; ArgentinaFil: Dos Santos Afonso, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Geochemical characterization and evaluation of trace element retention in sediments of the Reconquista river

El objetivo de este trabajo es caracterizar a los sedimentos del río Reconquista teniendo en cuenta la distribución vertical de algunos de sus componentes. Se tomaron muestras de agua y sedimentos del río Reconquista. Se extrajo el agua intersticial en las distintas fracciones del testigo de sedimento y se determinó la concentración de As, Cr y Cu. En las muestras de sedimentos se analizó la composición mineralógica, COT y composición química. El análisis mineralógico mostró la presencia de cuarzo, feldespato y, en la fracción fina; illita, esmectita, interestratificados de ambas y caolinita. Los perfiles de elementos traza en sedimentos correlacionan significativamente con el contenido de hierro. Los bajos niveles hallados podrían estar relacionados con los bajos niveles de COT. Las altas concentraciones para As, Cu y Cr halladas en las aguas intersticiales podrían deberse a la mineralización microbiológica de la materia orgánica.Centro de Investigaciones Geológica

Geochemical characterization and evaluation of trace element retention in sediments of the Reconquista river

El objetivo de este trabajo es caracterizar a los sedimentos del río Reconquista teniendo en cuenta la distribución vertical de algunos de sus componentes. Se tomaron muestras de agua y sedimentos del río Reconquista. Se extrajo el agua intersticial en las distintas fracciones del testigo de sedimento y se determinó la concentración de As, Cr y Cu. En las muestras de sedimentos se analizó la composición mineralógica, COT y composición química. El análisis mineralógico mostró la presencia de cuarzo, feldespato y, en la fracción fina; illita, esmectita, interestratificados de ambas y caolinita. Los perfiles de elementos traza en sedimentos correlacionan significativamente con el contenido de hierro. Los bajos niveles hallados podrían estar relacionados con los bajos niveles de COT. Las altas concentraciones para As, Cu y Cr halladas en las aguas intersticiales podrían deberse a la mineralización microbiológica de la materia orgánica.Centro de Investigaciones Geológica

Geochemical characterization and evaluation of trace element retention in sediments of the Reconquista river

El objetivo de este trabajo es caracterizar a los sedimentos del río Reconquista teniendo en cuenta la distribución vertical de algunos de sus componentes. Se tomaron muestras de agua y sedimentos del río Reconquista. Se extrajo el agua intersticial en las distintas fracciones del testigo de sedimento y se determinó la concentración de As, Cr y Cu. En las muestras de sedimentos se analizó la composición mineralógica, COT y composición química. El análisis mineralógico mostró la presencia de cuarzo, feldespato y, en la fracción fina; illita, esmectita, interestratificados de ambas y caolinita. Los perfiles de elementos traza en sedimentos correlacionan significativamente con el contenido de hierro. Los bajos niveles hallados podrían estar relacionados con los bajos niveles de COT. Las altas concentraciones para As, Cu y Cr halladas en las aguas intersticiales podrían deberse a la mineralización microbiológica de la materia orgánica.Centro de Investigaciones Geológica

Evaluación de la capacidad de auto-depuración de un arroyo urbano y el uso de macrófitas nativas como estrategia de restauración

Environmental degradation is one of the most serious problems in the metropolitan area of Buenos Aires, especially water pollution. The main aim of this work was to study mechanisms of self-purifying of a segment of San Francisco stream (located in Almirante Brown district), evaluating it in situ capacity of self-purifying downstream of a tubing and, in addition, by static bioassays in a greenhouse with native macrophytes. A stream section of 1500m was sampled twice during autumn 2013. The stream was generally hypoxic throughout the section (DO<2 mg/l), presenting low velocity (0.084 ± 0.008 m/s), moderate organic load (COD=72 ± 3 mg/l), high dissolved inorganic nitrogen (9.2 ± 0.9 mg/l) mostly as ammonium, and high levels of coliforms (7600 ± 700 cfu/ml). There was no increase in the dissolved oxigen and no decrese in the nutrients and COD along the section, suggesting that the self-purifying process for this parameters, along this section and this time of this year was negligible. Almost complete removal of ammonium (90-95%) and nitrites was observed in the bioassays. Based on our results, the present condition of the stream may be modified by increasing water oxygenation and macrophytes biomass, among others strategies. It is planned to incorporate the analysis of seasonal effects and complementary bioassays with macrophytes minimizing the algal growth.Fil: Efron, Samanta Thais. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Aquino, Jesica Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: de Cabo, Laura Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia"; ArgentinaFil: Dos Santos Afonso, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Graziano, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Humic acid interaction with clay minerals: modification of the surface properties by calcium presence

The environmental importance of humic acid (HA) is mainly related to soil fertility, but it can also develop some human diseases by its intake as well as prevent calcium assimilation. Physicochemical characterisations of a montmorillonite (Mt) and its thermal treated product (Mt550), to which HA, Ca+2 or both were added, will help to better understand the surface behaviour of the binary or ternary systems. Calcium or HA adsorption produces a decrease of the Mt and Mt550 specific surface area (SSA). X-ray diffraction indicates calcium presence and no entrance of humic acid in the interlayer of Mt, while in the ternary systems (calcium-HA-Mt) a hindrance to the calcium entrance was observed. The opposite behaviour produces the adsorption of HA or calcium on electric charge of both samples. The mean pore diameter (MPD) for Mt increases with Ca+2 adsorption while no change was found after HA adsorption, in contrast to that found for Mt550.Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámic

Arsenic Adsorption on Iron-Modified Montmorillonite: Kinetic Equilibrium and Surface Complexes

As(V) adsorption mechanisms on an iron-modified montmorillonite (Fe-Mt) were studied by analysis from kinetic and equilibrium perspectives, and applicability of Fe-Mt for As(V) removal from groundwater was evaluated. Iron-modified montmorillonite was characterized by Small Angle X-Ray Scattering (SAXS), Wide Angle X-Ray Scattering (WAXS) and scanning electron microscopy technique and an excellent performance for As(V) removal, even at neutral and basic pH values and high conductivity conditions, was determined. Moreover, As(V) adsorption was higher with the increasing of ionic strength of the solution. Both Langmuir and Freundlich models provided a suitable fit to the experimental data, and the maxima adsorption capacity was 6.3 g/kg. Kinetic studies indicated that about 99% of As(V) was removed in the first 30 min of time from a starting concentration of 3 mg/L following a pseudo-second order kinetic. Formation of inner-sphere complexes of As(V) at the surface of Fe-Mt was stated by evaluation of As(V) adsorption in the presence of Cl-, NO3-, and PO43- ions and of the zeta potential versus pH curves.Fil: Iriel, Analia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Unidad Ejecutora de Investigaciones en Producción Animal. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Unidad Ejecutora de Investigaciones en Producción Animal; ArgentinaFil: Marco Brown, José Luis. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Diljkan, Maja. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Trinelli, Maria Alcira. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geociencias Básicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geociencias Básicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires; ArgentinaFil: Dos Santos Afonso, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Fernandez Cirelli, Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Unidad Ejecutora de Investigaciones en Producción Animal. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Veterinarias. Unidad Ejecutora de Investigaciones en Producción Animal; Argentin

Adsorption of picloram herbicide on iron oxide pillared montmorillonite

The adsorption of picloram on Fe Oxide Pillared Clays (PILC) as a possible basis for the development of adsorbent materials for the remediation of polluted environments was studied. To this end, after characterizing PILC obtained from raw clay from Wyoming, USA by XRD, elemental analysis, Mössbauer spectroscopy, DTA, TGA and N2 adsorption (BET), the picloram adsorption was studied at constant pH and ionic strength after 48 h equilibration with an aqueous solution of PCM. PCM adsorbed samples were characterized by SEM, zeta-potential vs pH functions, FTIR and TGA-DTA and the adsorption was modellated using Langmuir and Freundlich models. The results reveal that the surface area and interlayer space of PILC are bigger than those of raw montmorillonite. An analysis of the adsorption isotherms of picloram on the PILC showed that picloram adsorption increases with decreasing pH. The adsorption of PCM on PILC was 150 times higher than that found for raw montmorillonite under similar conditions. The zeta-potential vs pH functions shape and FTIR indicated that PCM coordinates the surface iron centers throughout pyridinic nitrogen atom forming inner-sphere complexes. The much greater PCM adsorption on PILC turns the process into an excellent candidate to be used for dosing or remediation of pesticides.Fil: Marco Brown, José Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Barbosa Lema, C. Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Torres Sanchez, Rosa Maria. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica; ArgentinaFil: Mercader, Roberto Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Dos Santos Afonso, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Interacción del herbicida Picloram con minerales arcillosos naturales y minerales arcillosos pilareados

El drenaje y la velocidad de permeación de los plaguicidas a través de los suelos después de ser dispersados, dependen de la interacción de los mismos con los componentes del suelo, lo que determina la contaminación de las aguas subterráneas y/o superficiales. El herbicida picloram (PCM) es usado ampliamente para eliminar malezas en sembradíos de trigo, y plantas leñosas en países como Chile, Brasil, Australia y Argentina. El PCM se encuentra en su forma aniónica (deprotonado) a los valores de pH de la mayoría de los suelos (pKₐ ≈ 2,3), por lo que su movilidad es muy alta. Los minerales de arcilla pilareados (PILCs) resultan interesantes para ser utilizados como adsorbentes para la remoción de contaminantes y formulados de liberación lenta, debido a sus múltiples centros cargados, amplia superficie, gran espacio interlaminar y estabilidad térmica. En este sentido se estudió la interacción del PCM con minerales arcillosos naturales del tipo montmorillonita, illita, nontronita y caolinita así como también con PILCs basados en una montmorillonita pilareada con óxidos de hierro.Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámic