Identification of diagenetic calcium arsenates using synchrotron-based micro X-ray diffraction

"In this work, we identify the type of calcium arsenates found in sediment samples from an aquifer located in Matehuala, San Luis Potosí, México. Sediments in contact with levels up to 158 mg/L of arsenic in neutral pH water were studied by X-ray diffraction, scanning electron microscopy coupled to energy dispersive X-ray analyses (SEM-EDS), and synchrotron based X-ray diffraction. Identification of these calcium arsenates by X-ray analysis has proved to be very difficult to achieve because the precipitates of interest are on the microscale and immerse in a matrix of calcite, gypsum, and quartz comprising nearly 100 % of the samples. Needle-like specimens composed of calcium, arsenic, and oxygen were, however, commonly observed in sediment samples during SEM-EDS analyses in backscattered mode. Synchrotron based X-ray analyses revealed some peaks that were compared with published data for guerinite, haindingerite, and pharmacolite suggesting that these were the calcium arsenates present in sediments, the calcium arsenates that control the solubility of arsenic in the contaminated aquifer in Matehuala, and the calcium arsenates that prevail in the long-term in the environment after cycles of dissolution and precipitation. The identification of these calcium arsenates is consistent with the environmental conditions prevailing at the study area and the SEM-EDS observations. However, its identification is not unequivocal as the comparison of experimental data collected in single crystal specimens against X-ray diffraction references collected in powders prevents a strictly proper identification of the specimens analyzed. In this way, scorodite was also identified by synchrotron based X-ray analyses however its presence is inconsistent with the environmental conditions and the calcium arsenate associations found in this study. Scorodite identification was therefore considered tentative. A thorough examination, with additional and/or improved analytical techniques, should be undertaken to find an environmentally sound explanation for the diffraction peaks assigned to scorodite, which might be from a clay a mineral, probably with no arsenic.""En este trabajo identificamos el tipo de arseniatos de calcio que se encuentran en muestras de sedimento de un acuífero altamente contaminado con arsénico ubicado en Matehuala, San Luis Potosí, México. Los sedimentos en contacto con hasta 158 mg/L de arsénico en agua a pH neutro se estudiaron por difracción convencional de rayos X, microscopía electrónica de barrido acoplado a análisis de dispersión de energía de rayos X (SEM- EDS) y micro difracción de rayos X en sincrotrón. La identificación de arseniatos de calcio por análisis convencionales de difracción de rayos X no fue posible debido a que los especímenes de interés son de tamaño microscópico y se encuentran en una matriz de calcita, yeso y cuarzo que comprende casi el 100 % de las muestras, lo que imposibilita separar la señal de los arseniatos de la señal de la matriz y/o el ruido. No obstante, especímenes aciculares compuestos de calcio, arsénico y oxígeno se observaron comúnmente en las muestras de sedimento durante los analices SEM-EDS utilizando un detector de electrones retrodispersados. En contraste, los análisis de rayos X en sincrotrón permitieron revelar algunos picos característicos de guerinita, haidingerita y farmacolita, lo que sugiere que estos son los arseniatos de calcio presentes en los sedimentos, los arseniatos de calcio que controlan la solubilidad del arsénico en el acuífero contaminado en Matehuala y los arseniatos de calcio que prevalecen a largo plazo en el ambiente después de ciclos de disolución y precipitación. La identificación de estos arseniatos es consistente con las condiciones ambientales del sitio de estudio y las observaciones SEM-EDS, sin embargo, dicha identificación no es inequívoca debido a la comparación de patrones experimentales de difracción de rayos X tomados en monocristales contra tarjetas de difracción de polvos, lo que previene la identificación estrictamente apropiada de los especímenes analizados. En este sentido, también se identificó escorodita pero su presencia es cuestionable a pH 7 y en presencia de guerinita, haidingerita y farmacolita por lo que este último resultado debe tomarse con reserva y un estudio más profundo, con técnicas analíticas adicionales y/o mejoradas, debe llevarse a cabo para encontrarle una explicación ambientalmente consistente a los picos de difracción de rayos X asignados a la escorodita, mismos que podrían corresponder a algún mineral arcilloso que podría no contener arsénico.

Síntesis de arseniatos de calcio (Guerinita, haidingerita y farmacolita) morfológicamente similares a los encontrados en suelos contaminados

"En el acuífero somero de Matehuala y Cerrito Blanco, en el estado de San Luis Potosí, México, se han reportado concentraciones de hasta 158 mg/L de arsénico cuya movilidad ha podido ser representada por la disolución de Ca5H2(AsO4)4·n H2O, según modelaciones hidrogeoquímicas. Con la finalidad de probar la posible precipitación de este arseniato de calcio, en este estudio se llevaron a cabo experimentos de laboratorio de precipitación de arseniatos de calcio a pH y relación molar Ca/As similares a las encontradas en el acuífero somero de Matehuala y Cerrito Blanco. Los experimentos de precipitación de arseniatos de calcio se llevaron a cabo en dos síntesis. Para la síntesis 1, se mezclaron soluciones 85.9 mM de Na2HAsO4·7H2O con suspensiones 0.93 % (m/v) de Ca(OH)2. Para la síntesis 2 se mezclaron soluciones 114.4 mM de Na2HAsO4·7H2O con suspensiones 0.97 % (m/v) de Ca(OH)2. En total, se prepararon 6 reactores que se almacenaron a temperatura ambiente por 500 h. La temperatura, las concentraciones de arsénico, calcio y pH fueron medidos a lo largo del tiempo, mientras que los precipitados obtenidos fueron identificados por análisis de difracción de rayos X (DRX) y observados por microscopía electrónica de barrido (MEB). Los resultados de DRX muestran la precipitación de un arseniato de calcio [guerinita, Ca5H2(AsO4)4·9H2O] con una estequiometría similar a la obtenida por modelación hidrogeoquímica [Ca5H2(AsO4)4·nH2O]. Adicionalmente, se obtuvieron otros dos arseniatos de calcio llamados haidingerita (CaHAsO4·H2O) y farmacolita (CaHAsO4·2H2O). La observación de los precipitados obtenidos por MEB permitió la identificación de hábitos laminares, laminares aplanados y aciculares que se asociaron a haidingerita, guerinita y farmacolita, respectivamente. La morfología de los arseniatos de calcio precipitados en este estudio coincide con la observada en arseniatos de calcio encontrados en suelos contaminados en Matehuala. Los resultados de este estudio aportan al reconocimiento morfológico de arseniatos de calcio presentes en el ambiente.""Total dissolved arsenic concentrations up to 158 mg/L have been reported in the Matehuala and Cerrito Blanco aquifer in San Luis Potosi, Mexico from the dissolution of Ca5H2(AsO4)4·n H2O, as determined by hydrogeochemical modelling. In order to test the precipitation of this calcium arsenate, in this study, calcium arsenates were synthesized at similar pH and Ca/As aquifer conditions. Precipitation experiments were carried out in two synthesis. For synthesis 1, calcium arsenates were prepared by mixing 85.9 mM Na2HAsO4·7H2O solutions with slurries of 0.93 % (w/v) Ca(OH)2. For synthesis 2, calcium arsenates were prepared by mixing 114.4 mM Na2HAsO4·7H2O solutions with slurries of 0.97 % (w/v) Ca(OH)2. A total of six reactors were prepared, they were stored at room temperature for 500 h. Temperature, arsenic, calcium concentrations and pH were measured over time while the precipitates were identified by X-ray diffraction analyses and observed by scanning electron microscopy. According to X-ray diffraction results and the experimental conditions, a calcium arsenate, namely guerinite [Ca5H2(AsO4)4·9H2O] with the predicted stoichiometry, precipitated. Additionally, other two calcium arsenate mineral phases, namely haidingerite (CaHAsO4·H2O) and pharmacolite (CaHAsO4·2H2O) precipitated. The observation of the calcium arsenates precipitates allowed the identification of laminar, platty, and acicular habits associated to haidingerite, guerinite and pharmacolite, respectively. The morphology of the calcium arsenates precipitates in this study agrees with the morphology observed in calcium arsenates found in contaminated soils in Matehuala. Results from this study contribute to the morphological identification of calcium arsenates in the environment.

Estabilidad de un producto dulce de tamarillo (Cyphomandra betacea) conservado por métodos combinados

The aim of this study was the use of the hurdle technology for preparing a sweet product (SPT) of tamarillo (Cyphomandra betacea) and assess its storage stability. SPT was prepared at the fruit natural pH (3.72), lowering the water activity (aw) (0.901) by adding sucrose and sodium benzoate (0.1%) as antimicrobial. SPT was stored under refrigeration (4 °C) conditions protected from light and it was analyzed every third day for 60 days. Physicochemical (color, aw, pH, and titratable acidity as citric acid), antioxidant (antioxidant capacity, total phenolics, and anthocyanins), and microbiological (aerobic mesophilic bacteria, molds, and yeasts), were determined. SPT was mixed with plain yogurt to evaluate the overall sensory acceptance during storage. The evaluation took place every seventh day during 49 days. The storage time had no effect neither on aw, pH or acidity of the SPT. It was observed an increase in the net change of color (0 to 4.9) and a decrease in total phenolic compounds (1.213-0.816 mg gallic acid/g SPT), total monomeric anthocyanins (0.910-0.611 mg cyanidin-3-glucoside/g SPT g), and antioxidant capacity (5.816-3.576 μmole Trolox/g SPT). The aerobic mesophilic bacteria (< 10 to 110 CFU/g), molds (< 10 to 380 CFU/g), and yeast (83 CFU/g) increased slightly during storage. The acceptance values of the sensory evaluation did not change significantly (p > 0.05) during storage.El objetivo de este estudio fue aplicar la tecnología de métodos combinados para elaborar una base dulce (BDT) de tamarillo (Cyphomandra betacea), así como evaluar su estabilidad durante el almacenamiento. La BDT fue preparada al pH natural de la fruta (3,72), con una actividad de agua (aw) reducida (0,901) mediante la adición de sacarosa, y adicionada con benzoato de sodio (0,1%) como antimicrobiano. La BDT se almacenó en refrigeración (4°C), protegida de la luz, y se evaluó cada tercer día durante 60 días determinando sus características fisicoquímicas (color, aw, pH y acidez titulable como ácido cítrico); antioxidantes (capacidad antioxidante, fenoles totales y antocianinas); y microbiológicas (bacterias mesófilas aerobias, mohos y levaduras). La BDT fue adicionada a yogurt natural para evaluar sensorialmente su aceptación general durante el almacenamiento; esta evaluación se llevó a cabo cada siete días durante 49 días. El tiempo de almacenamiento no tuvo efecto sobre la aw, el pH y la acidez de la BDT. Se observó un aumento en el cambio neto de color (de 0 a 4,9) y se registró disminución en los compuestos fenólicos totales (de 1,213 a 0,816 mg de ácido gálico/g BDT), en las antocianinas monoméricas totales (de 0,910 a 0,611 mg cianidina-3- glucósido/g de BDT) y en la capacidad antioxidante (de 5,816 a 3,576 μmol Trolox/g BDT). Las cuentas de bacterias mesófilas aerobias, mohos y levaduras, aumentaron ligeramente durante el almacenamiento (de < 10 a 110 UFC/g, de < 10 a 380 UFC/g, y de < 10 a 83 UFC/g, respectivamente). En cuanto a los resultados de la evaluación sensorial, las calificaciones de la aceptación general no cambiaron significativamente (p > 0,05) durante el almacenamiento

Codificación de telefonía visual: empleando un conjunto de imágenes

En este artículo se presenta un método de codificación de secuencias de imágenes de escenas de telefonía visual que emplea como libro de códigos un conjunto de imágenes naturales. En el diseño del libro de códigos se utilizan métodos de cuantificación vectorial basados en el algoritmo de Lloyd-Max con el criterio de optimización min-max. Se presenta también un método de interpolación de imágenes intermedias empleando búsqueda de Viterbi para obtener secuencias óptimas

Age validation in Octopus maya (Voss and Solís, 1966) by counting increments in the beak sections of known age individuals

The present study was carried out to validate the daily deposition and age estimation by using beak rostrum sagittal sections increments of cultivated Octopus maya (Voss and Solís, 1966). This study validates for first time the periodicity of beak increments by using animals of known age. We analyzed the rostrum sagittal sections (RSS) of upper and lower beaks in 40 juveniles of O. maya divided into four age groups (63, 87, 105 and 122 days) with 10 individuals per group. The animals were fed with a soft diet allowing obtaining age estimations not affected by the beak erosion. At the same time 50 animals were sampled every 20 days until 120 days old to obtain an age-body wet weight (BW) curve which could be compared with the age-BW curve obtained using age estimations from beaks. Co-variance analysis showed no statistical differences between both curves. The number of increments present in the beaks corresponded with the number of days from hatchling. Therefore, it was possible to validate that a growth increment corresponds to a day of life in O. maya, confirming that, up to 122 days old, the beaks counts can be used to determine the age of O. maya.Post-print

Exploring the embryonic development of upper beak in Octopus vulgaris Cuvier, 1797: New findings and implications for age estimation

The beak of cephalopods (in particular octopods, where statoliths are not suitable) is a useful tool for age estimation and the aging method provides essential information on cephalopod growth and life cycles. These parameters are valuable in the assessment of population dynamics and stock management. The embryonic development of cephalopod beaks is poorly known. The presence of pre-hatching increments on the reading areas (rostrum and lateral walls) is unclear and there are no data on temperature influence. In this study, egg clusters of Octopus vulgaris were reared at 16, 19, 21, 23, and 26 °C. The extracted upper jaws were observed in order to validate the age of first daily increment formation, assessing the accuracy of age inferred from the two reading areas. Jaw dimensions were also measured in order to explore the development at different temperature conditions. The growth rate was calculated for beaks of rearing condition 21 °C, and the overall dimensions were compared among all incubation temperatures. Three ad hoc developmental stages are proposed for the upper beak of O. vulgaris embryos. Increments on lateral walls appear during the second phase, whereas the first increment on the rostrum is visible only at hatching. Consequently, only the accuracy of age inferred from the rostrum surface is confirmed for the early stages. The growth rate of the rostrum region accounted for a drop in growth during the third phase. Conversely, the growth rate increased until hatching in lateral walls, suggesting that the heterogeneity of the growth rate could be due to the different role played by the beak areas. Temperature influenced beaks in terms of overall size, as embryos reared at a warm temperature (23 °C) were smaller than the others. These results confirm that the incubation environment could alter hatchling characteristics thus affecting the recruitment conditions.Postprint1,58

Alteraciones renales causadas por estrés térmico en los trabajadores de la Rosquillera Vílchez Tinoco en Somoto, Madriz

Tesis (Dr. Médico y Cirujano)-Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, LeónUNAN-Leó

Alteraciones renales causadas por estrés térmico en los trabajadores de la Rosquillera Vílchez Tinoco en Somoto, Madriz

Introducción: El estrés térmico resulta de la interacción entre las condiciones ambientales del lugar donde trabajan, la actividad física que realizan y la ropa que llevan. Es decir, es la causa de diversos efectos patológicos que se producen cuando se acumula excesivamente calor en el cuerpo y que puede conllevar a alteraciones renales. Objetivo: Identificar la relación que existe entre la exposición al estrés térmico y las alteraciones de la función renal en los trabajadores de una rosquillera en Somoto, Madriz. Métodos: En 35 trabajadores que laboraban en Rosquillera Vílchez-Tinoco se aplicó un cuestionario sobre datos generales y potenciales confusores; se midió índice WBGT, gravedad específica de la orina y la Tasa de Filtración Glomerular (TFG) antes y después de una semana laboral. Durante la jornada se estimó el nivel de estrés térmico según la carga de trabajo realizada y el área de trabajo, y se cuantificaron las pérdidas hídricas a través del programa PHS de J. Malchaire. Resultados: se estudiaron 35 trabajadores de los cuales 12 trabajadores presentaron riesgo de estrés térmico asociado a cargas metabólicas moderadas y elevadas y mayor índice de WBGT; en cuanto a las pruebas de función renal se logró identificar la TFG disminuida en la post jornada con una prevalencia del 45.7%. Con relación a los niveles de hidratación se observó cambios en los niveles de hidratación a medida que avanza la jornada laboral de 14.3% deshidratados al inicio de jornada a 94.3% al finalizar la jornada.Conclusión: al finalizar la jornada laboral se pudo determinar que la exposición a elevadas temperaturas y la sobrecarga física es capaz de generar una tendencia hacia la deshidratación con el incremento subsecuente de los valores de la gravedad específica urinaria, así como cambios en la función renal determinados por una disminución en la tasa de filtración glomerular.UNAN-LEÓ

Estabilidad de un producto dulce de tamarillo (Cyphomandra betacea) conservado por métodos combinados

The aim of this study was the use of the hurdle technology for preparing a sweet product (SPT) of tamarillo (Cyphomandra betacea) and assess its storage stability. SPT was prepared at the fruit natural pH (3.72), lowering the water activity (aw) (0.901) by adding sucrose and sodium benzoate (0.1%) as antimicrobial. SPT was stored under refrigeration (4 °C) conditions protected from light and it was analyzed every third day for 60 days. Physicochemical (color, aw, pH, and titratable acidity as citric acid), antioxidant (antioxidant capacity, total phenolics, and anthocyanins), and microbiological (aerobic mesophilic bacteria, molds, and yeasts), were determined. SPT was mixed with plain yogurt to evaluate the overall sensory acceptance during storage. The evaluation took place every seventh day during 49 days. The storage time had no effect neither on aw, pH or acidity of the SPT. It was observed an increase in the net change of color (0 to 4.9) and a decrease in total phenolic compounds (1.213-0.816 mg gallic acid/g SPT), total monomeric anthocyanins (0.910-0.611 mg cyanidin-3-glucoside/g SPT g), and antioxidant capacity (5.816-3.576 μmole Trolox/g SPT). The aerobic mesophilic bacteria (< 10 to 110 CFU/g), molds (< 10 to 380 CFU/g), and yeast (83 CFU/g) increased slightly during storage. The acceptance values of the sensory evaluation did not change significantly (p > 0.05) during storage.El objetivo de este estudio fue aplicar la tecnología de métodos combinados para elaborar una base dulce (BDT) de tamarillo (Cyphomandra betacea), así como evaluar su estabilidad durante el almacenamiento. La BDT fue preparada al pH natural de la fruta (3,72), con una actividad de agua (aw) reducida (0,901) mediante la adición de sacarosa, y adicionada con benzoato de sodio (0,1%) como antimicrobiano. La BDT se almacenó en refrigeración (4°C), protegida de la luz, y se evaluó cada tercer día durante 60 días determinando sus características fisicoquímicas (color, aw, pH y acidez titulable como ácido cítrico); antioxidantes (capacidad antioxidante, fenoles totales y antocianinas); y microbiológicas (bacterias mesófilas aerobias, mohos y levaduras). La BDT fue adicionada a yogurt natural para evaluar sensorialmente su aceptación general durante el almacenamiento; esta evaluación se llevó a cabo cada siete días durante 49 días. El tiempo de almacenamiento no tuvo efecto sobre la aw, el pH y la acidez de la BDT. Se observó un aumento en el cambio neto de color (de 0 a 4,9) y se registró disminución en los compuestos fenólicos totales (de 1,213 a 0,816 mg de ácido gálico/g BDT), en las antocianinas monoméricas totales (de 0,910 a 0,611 mg cianidina-3- glucósido/g de BDT) y en la capacidad antioxidante (de 5,816 a 3,576 μmol Trolox/g BDT). Las cuentas de bacterias mesófilas aerobias, mohos y levaduras, aumentaron ligeramente durante el almacenamiento (de < 10 a 110 UFC/g, de < 10 a 380 UFC/g, y de < 10 a 83 UFC/g, respectivamente). En cuanto a los resultados de la evaluación sensorial, las calificaciones de la aceptación general no cambiaron significativamente (p > 0,05) durante el almacenamiento