Rare earth elements (ree) in the solid phase of calcic and petrocalcic horizons of the pampean southern region

Los suelos de la planicie Pampeana Austral, desarrollados a partir de sedimentos loéssicos tienen horizontes cálcicos evolucionados en el presente ciclo (Ck) y/o heredados (2Ck) y petrocálcicos (2Ckm) asociados a paleoclimas más áridos que el presente. Controlada por el clima/paleoclima y por la geomorfología, la complejidad geopedogenética determina variabilidad en la mineralogía de los suelos impactando en su composición geoquímica elemental. Las Tierras Raras (REE) son un grupo escasamente investigado que aporta información respecto de la procedencia sedimentaria. El objetivo de este trabajo es caracterizar las REE en la fase sólida de horizontes Ck y Ckm pertenecientes a suelos del valle del Arroyo El Divisorio. Se tomaron cuatro muestras de suelo: dos en la cuenca superior y dos en la cuenca inferior. Se efectuó la cuantificación mediante Análisis por Activación Neutrónica (INAA- Code 1D-Enhanced; flujo de neutrones: 7x1012 n cm-2 s-1; Actlabs-Canadá) determinándose La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb y Lu entre las REE y otros elementos asociados. Independientemente de la posición de los suelos en la cuenca, las REE tienen una distribución comparable aunque con contenidos inferiores en el 2Ckm petrocálcico respecto de los Ck. Por otra parte, entre los Ck, el contenido más elevado de REE correspondió a los planos interfluviales estables de la cuenca inferior (La: 25,2 ppm, Ce: 41 ppm, Nd: 28 ppm, Sm: 4,1 ppm, Eu: 1,4 ppm, Tb: <0,5 ppm, Yb: 2,3 ppm y Lu: 0,44 ppm), adicionalmente estos valores resultaron comparables a los hallados en el polvo eólico depositado actualmente en la región. La distribución REE resultó similar, aunque con contenidos inferiores, en el 2Ckm petrocálcico respecto de los Ck de las laderas del valle. La similitud detectada entre estos últimos y la REE del polvo eólico actual prueban la firma patagónica y una procedencia mixta con predominio de sedimentos loéssicos.Soils of the Pampeana Austral region, formed in loessic parent materials, have calcic horizons (Ck) that evolved in the present pedogenetic cycle and/or were inherited (2Ck) and petrocalcic horizons (2Ckm) associated to paleoclimates that were more arid than the semiarid present climate. The geopedogenetic complexity affected by climate/paleoclimate and controlled by geomorphology determines variability in soil mineralogy having an impact in its elementary geochemistry. The Rare Earth Elements (REE) is a group of elements that provides information related to the sedimentary origin of soils and has been scarcely investigated. The objective of this study was to characterize the REE in the solid phase of Ck and Ckm horizons from soil profiles of the Arroyo El Divisorio. Four soil samples were collected: two from theupper and two from the lower basin. Quantitative analyses were performed by Neutron Activation Analysis (INAA-Code 1D-Enhanced; neutron flux: 7x1012 n cm-2 s-1; Actlabs-Canada). The following REE were determined: La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb and Lu; other associated elements were also analyzed. Independently of soil position in the studied basin, the REE have a comparable distribution although with lower contents in the 2Ckm petrocalcic than in the Ck. On the other hand, in the Ck horizons, the highest content of REE was found in the stable interfluve plains of the lower basin (La 25.2 ppm, Ce: 41 ppm, Nd: 28 ppm, Sm: 4.1 ppm, Eu: 1,4 ppm, Tb: <0.5 ppm, Yb: 2.3 ppm y Lu: 0.44 ppm) while REE in aeolian dust presently deposited in the region are analogous to the Ck horizons of the studied basin. REE distribution was comparable although with lower contents in the petrocalcic 2Ckm compared to Ck of the valley slope. The similarity detected among the latter and the REE of present aeolian dust confirms their Patagonian procedence and the composition ofmixed parent materials with predominant loess sediments.Fil: Díaz, Silvana Letisia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Bahia Blanca; Argentina;Fil: Blanco, María del Carmen. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomia. Area Suelos y Aguas; Argentina;Fil: Amiotti, Nilda Mabel. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomia. Area Suelos y Aguas; Argentina

Altas concentraciones de flúor y oligoelementos asociados en aguas del sur de la llanura Pampeana

We investigated the levels of F and its relationship with As, B and V in ground and surface waters of the southern Pampas, where cases of dental and skeletal fluorosis, and arsenic in hair and urine samples have been detected in the rural population. Eating vegetables and cereals grown in irrigated areas with excessive fluoride may increase the risk of fluorosis due to the addition of the extra F contributed from other sources such as drinking water. Moreover, if these elements exceed the tolerance of crops produce toxicity and, like salinity, they decrease the potential crop yield. Within an area of 2300 km2, 81 samples were taken from surface and groundwaters to determine F, As, B and V. Fluoride was detected in 86% of the sampled groundwaters, and in 65% of the surface waters reaching maximun concentrations of 7.12 mg/L and of 6.5 mg/L, respectively. Risk areas were determined based on the distribution of F in the unconfined aquifer; the highest concentrations were observed towards the S-SW, in the central and SE sectors. On he surface flow, the highest concentrations were found at the west with sampling points remarkably prominent. These waters are classified as sodium-sulfate, C3 and with high concentrations of F, B and V that could produce toxicity and reduce yields on irrigated crops. Fluoride correlated significantly (p<0.01) with As (r=0.75), B (r=0.57) and V (r=0.53) in groundwater; it also associated with As (r = 0.65) in surface waters, and showed higher levels of association with boron (r=0.88) and vanadium (r=0.81), which showed highly significant linear regressions (p<0.01).Se investigaron los niveles de F y su relación con As, B y V en aguas freáticas y superficiales del sur de la Llanura Pampeana, donde se detectaron casos de fluorosis dental, esquelética y presencia de arsénico en muestras de cabello y orina, en la población rural. El consumo de vegetales y cereales cultivados en áreas irrigadas con excesivo flúor podrían incrementar el riesgo de fluorosis a raíz de la adición de F suplementario al aportado desde otras fuentes como el agua de bebida. Por otra parte, si estos elementos sobrepasan la tolerancia de los cultivos producen toxicidad, y al igual que la salinidad disminuyen el rendimiento potencial. Sobre un área de 2.300 km2, se tomaron 81 muestras de aguas subterráneas y superficiales, de cuyo análisis se determinó la presencia de F, As, B y V. Se detectaron concentraciones de F de hasta un máximo de 12.7 mg/L en 86% de las muestras de agua freática, y valores de hasta 6.5 mg/L en 65% de las muestras de aguas superficiales. Se determinaron áreas de riesgo en función de la distribución del F en el acuífero freático, observándose las mayores concentraciones hacia el S-SO, en el centro y SE. En el flujo superficial, las mayores concentraciones se encontraron sobre el sector oeste, con puntos de muestreo notablemente destacados. Estas aguas se clasifican como sódicas-sulfatadas, C3 y con elevadas concentraciones de F, B y V que podrían producir toxicidad en los cultivos cuando son regados, disminuyendo los rendimientos. En las aguas freáticas el F se correlacionó significativamente (p<0,01) con As (r=0,75), B (r=0,57) y V (r=0,53); en aguas superficiales también se asoció con As (r=0,65) y se registraron mayores niveles de asociación con boro (r=0,88) y vanadio (r=0,81), que presentaron regresiones lineales altamente significativas (p<0,01).Fil: Espósito, Martín Eduardo. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomia. Laboratorio de Hidrologia y Riego; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida(i); ArgentinaFil: Sequeira, Mario Eduardo. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingenieria. Laboratorio de Hidraulica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida(i); ArgentinaFil: Paoloni, Juan Dario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Blanco, M. C.. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomia. Laboratorio de Hidrologia y Riego; ArgentinaFil: Amiotti, N.. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomia. Laboratorio de Hidrologia y Riego; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida(i); Argentin

Natural pollution (As, F) and eutrofication (N, P) in the basin of El Divisorio stream, Argentina

Se analizó la interrelación entre la hidrodinámica y la hidroquímica de la cuenca del Arroyo El Divisorio, a fin de comprender su influencia tanto en la magnitud y distribución de iones tóxicos (arsénico, flúor) como en el comportamiento de la descarga de los nutrientes principales (fósforo y nitrógeno) contribuyente a la eutrofización del embalse Paso de las Piedras. Durante 2 años se muestrearon 47 sitios, midiéndose varios parámetros físico-hidroquímicos, entre ellos la posición geográfica de cada muestreo, la profundidad del nivel freático, As, F, PO4 y N-NO3. Los datos se analizaron con un diseño de medidas repetidas, test de Fisher, correlaciones y regresiones para todas las variables. Se detectaron diferencias temporales y espaciales altamente significativas (p<0,01), con incrementos de las isohipsas del orden de 0,3 m. En cuanto a los parámetros químicos (As, F, PO4 y N-NO3) también se evidenciaron diferencias particulares con distinto grado de significación. La hidrodinámica responde principalmente a los aportes de las precipitaciones estacionales y los escurrimientos inciden en algunos de los parámetros hidroquímicos, generando variabilidad, que condiciona la calidad del recurso hídrico. Los N-NO3 y PO4 constituyen la causa principal determinante de la eutrofización, manifestados con episodios de florecimientos algales (blooms) los que contribuyen al deterioro de la calidad del agua almacenada. El P es el elemento crítico y en los períodos secos el mayor aporte es contribuido por el flujo subterráneo y en menor medida por la descarga continua del curso superficial. En un período de mayor escorrentía superficial, estos elementos incorporados a la carga sedimentaria, producto de la erosión de los suelos, y aportados por los fertilizantes y plaguicidas, se transportan en suspensión hacia el reservorio.The interrelation between hydrochemistry and hydrodinamics was analyzed in the basin of El Divisorio stream. This was to gain undestanding in the magnitude, distribution of toxic ions (As, F) and behaviour in the discharge of main nutrients (P, N) contributing to the eutrofication of Paso de las Piedras Dam. During two years, 47 sites were sampled determining several parameters: geographical position for each sampling point, phreatic level depth, and As, F, PO4 and N-NO3 concentrations. Repeated measures, Fisher test, correlation and regression analysis were applied to all variables. Highly significant space and time differences (P<0.01) with increments of 0.3 m were detected for isohypses. At every site, differences with a variable degree of significance were recognized for chemical parameters (As, F, PO4 and N-NO3 ). Hydrodinamics behaves mainly in accord with the seasonal rainfall contribution; run off affects some of the hydrochemical parameters giving rise to a variability that influences water quality. N-NO3 and PO4 concentrations are the main factors that cause eutrofication expressed through algae bloom episodes and deterioration of stored water quality. P is the critical element and in the dry periods the highest contribution is through groundwater flux and to a lesser extent by the continuous discharge of surface water. In the period of greater runoff, these elements incorporated to the sedimentary charge as a result of soil erosion, and coming by fertilizers and pesticides are transported in suspension towards the reservoir.Fil: Espósito, Martín Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Blanco, María del Carmen. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Sequeira, Mario Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería; ArgentinaFil: Paoloni, Juan Dario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; ArgentinaFil: Fernández, Sandra Noemí. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería; ArgentinaFil: Amiotti, Nilda Mabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Díaz, Silvana Letisia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentin

Variabilidad de los niveles de As de los acuíferos freático y termal profundo en el espacio geográfico de la región Pampeana meridional (Argentina)

The semiarid area of Bahía Blanca -SW pampean region-, was recently affected by an intense drought causing an unusual lowering of water storage in Paso de Las Piedras dam (minimun: 154.1 m asl). Although the emergency state is over, population without access to tapped water utilizes the phreatic and the thermal aquiphers. In both them water quality (CAA, OMS, EPA) was evaluated determining As, F, B and V. Arsenic (18-500 µg L-1) reached maximun levels in Gral. D. Cerri and Villa Aeropuerto, associated to high F (2,500-3,500 µg L-1). In the sector of Los Chañares, urbanization without connection to public water network, salinity was high. B was &lt;300 µg L-1 in solely 3% of the sampled waters at the NE of Bahía Blanca. V reached 50-500 µg L-1 (43% of samples), 500-1,000 µg L-1 (35%) y 1,000-2,450 µg L-1 (12%). The general trend showed increments towards the Atlantic coast and a geographic distribution of heterogeneous areas of preferential concentrations. The thermal aquifer had acceptable As, B and F for human use, a 35% of the samples had V and yielded 300-600 µg L-1 of B in some areas at the WNW.La región semiárida de Bahía Blanca -SO pampeano-, sufrió en años recientes una intensa sequía que determinó una reducción inusual del almacenamiento de agua en el dique Paso de las Piedras (mínimo: 154.1 m snm), fuente de abastecimiento de agua potable de las ciudades de Bahía Blanca y Punta Alta. Aunque esta emergencia ha finalizado, la población sin acceso a la red pública de agua potable utiliza el acuífero freático y el termal profundo. En ambos, se evaluó la calidad del agua (CAA, OMS, USEPA) determinando As, F, B y V. El As (18 - 500 µg L-1) alcanzó máximos en Gral. D. Cerri y Villa Aeropuerto, asociado a elevado F (2.500-3.500 µg L-1). En el sector Los Chañares, urbanización sin conexión a la red, la salinidad fue alta. El B fue &lt;300 µg L-1 solo en un 3% de las aguas freáticas al NE de Bahía Blanca. El V alcanzó 50-500 µg L-1 (43% de las muestras), 500-1.000 µg L-1 (35%) y 1.000-2.450 µg L-1 (12%). La tendencia general mostró incrementos hacia el litoral atlántico y una distribución geográfica de las concentraciones en áreas heterogéneas de concentraciones preferenciales. El termal tuvo As, B, y F aceptable para uso humano, en un 35% de las muestras presentó V y en algunas áreas del ONO arrojó 300-600 µg L-1 de B

Concentraciones de flúor y otros elementos, en aguas del sur de la llanura pampeana, Argentina

Se investigaron los niveles de F y su relación con As, B y V en el agua, en un área (2300-km2) donde se identificaron casos de fluorosis dental, esquelética y presencia de As en muestras de cabello y orina en la población rural. El F superó el valor guía en 86% de las aguas freáticas y un 65 % de las superficiales con máximos de 12.7 mg/l y 6.5 mg/l respectivamente. F correlacionó con As (r=0.75), B (r= 0.57) y V (r =0.53) en las aguas subterráneas. En las aguas superficiales también se asoció con As (r=0.65) hallándose regresiones lineales con B (r=0.88) y V (r=0.81). Todos los análisis resultaron altamente significativos (p<0.01). El F elevado se corresponde con concentraciones no aceptables de otros oligoelementos, acrecentando el riesgo derivado de la ingestión de aguas afectadas por extensos períodos de tiempo. No se halló una regresión lineal entre F y As.F levels and their relationship with As, B and V in the water in an area (2,300-km2) where dental and skeletal fluorosis and presence of As in hair and urine samples of the rural population were detected. F exceeds the guide value in 86% of phreatic waters and in 65% of surface waters up to maximum levels of 12.7 mg/l and 6.5 mg/l respectively. F was significantly correlated (p&lt; 0.01) with As (r = 0.75), B (r = 0.57) and V (r = 0.53) in groundwaters, it was also associated with As (r= 0.65) in surface waters showing a linear regression with B (r=0.88) and V (r=0.81) (p&lt; 0.01). High F associated with an excess of other trace elements enhances the risk for human health after consumption for long periods. A linear regression between F and As was not found.Universidad Nacional de La Plat

Sympathetic Innervation of the Mammalian Pineal Gland: Its Involvement in Ontogeny and Physiology, and in Pineal Dysfunction

In mammals, the melatonin-producing pineal gland (PG) receives sympathetic innervation from the superior cervical ganglia (SCG). This chapter describes the role of this innervation on the PG’s ontogeny and rhythmic function, along with consequences to physiology when this regulation is disrupted. The PG and the SCG are components of the circadian timing system (CTS). Therefore, the overall CTS is described, including its oscillatory basis, its synchronization to the light: dark (L:D) cycles, and the dissemination of timing cues to all cells throughout the body. Pineal cellular composition and heterogeneity, cell-cell interactions, and the molecular mechanisms involved in the circadian rhythm of melatonin (MEL), are discussed. The SCG’s bilateral placement among surrounding anatomical landmarks, as well as their afferent and efferent connections, are described and illustrated. In addition, the SCG-related surgical models and the state-of-the art technology used to investigate the connection between SCG and PG are presented. Perspectives and gaps in our understanding are also discussed. We hope this chapter inspires readers to delve deeper into the field of the pineal gland and its main messenger, melatonin, as well as MEL’s impact in health and disease, including as a remedial therapy

Searching for Better Plasmonic Materials

Plasmonics is a research area merging the fields of optics and nanoelectronics by confining light with relatively large free-space wavelength to the nanometer scale - thereby enabling a family of novel devices. Current plasmonic devices at telecommunication and optical frequencies face significant challenges due to losses encountered in the constituent plasmonic materials. These large losses seriously limit the practicality of these metals for many novel applications. This paper provides an overview of alternative plasmonic materials along with motivation for each material choice and important aspects of fabrication. A comparative study of various materials including metals, metal alloys and heavily doped semiconductors is presented. The performance of each material is evaluated based on quality factors defined for each class of plasmonic devices. Most importantly, this paper outlines an approach for realizing optimal plasmonic material properties for specific frequencies and applications, thereby providing a reference for those searching for better plasmonic materials.Comment: 27 pages, 6 figures, 2 table

Leishmaniasis visceral: senderos que confluyen, se bifurcan

Urban visceral leishmaniasis is an emerging zoonosis in Argentina. In the Americas the disease is produced by Leishmania infantum, with dogs as the primary reservoir and phlebotomine sandflies as the vectors. This article presents the experience acquired by professionals from the National Leishmaniasis Program in Argentina as visceral leishmaniasis has emerged and spread, especially in clinical and laboratory diagnosis, disease treatment, vector biology, reservoir management, and conflicts regarding recommendations for infected dogs. Early detection and treatment, along with decentralized and horizontal strategies, will contribute to the decrease in morbidity and mortality associated with visceral leishmaniasis. Control over the transmission and spread of the disease requires integral environmental management and responsible dog ownership. The interests and discourses put into conflict by visceral leishmaniasis are discussed in the framework of the human-dog relationship, and the search for a consensus-based risk discourse is proposed.La leishmaniasis visceral urbana es una zoonosis emergente en Argentina. En América es producida por Leishmania infantum, con el perro como reservorio principal e insectos flebotomíneos como vectores. En este artículo se presenta el conocimiento acumulado a partir de su emergencia y dispersión en el país, por los referentes del Programa Nacional de Leishmaniasis, en el diagnóstico clínico y de laboratorio, tratamiento, biología de vectores, manejo de reservorio, y el conflicto generado con las acciones recomendadas en relación con los perros infectados. La detección temprana y el tratamiento precoz, con estrategias descentralizadas y horizontales, contribuirán a disminuir la morbimortalidad asociada a la leishmaniasis visceral. El control de su transmisión y dispersión requiere de un manejo ambiental integral y la tenencia responsable de perros. Se discuten los intereses y discursos en conflicto generados por la leishmaniasis visceral en el marco de la relación humano-perro, proponiendo la búsqueda de un discurso consensuado de riesgo

Co-ocurrencia de uranio, vanadio y molibdeno en acuíferos chaco-pampeanos (Argentina) : Fuentes, movilidad y procesos de concentración en diversas cuencas

Concentraciones anómalas de uranio (U), vanadio (V) y molibdeno (Mo), asociadas con arsénico en aguas subterráneas de la Llanura Chaco-Pampeana generan toxicidad que limitan su utilización e ingesta. Se muestran resúmenes estadísticos para las cuencas del río Salí y de Burruyacú (Tucumán), la llanura centro-norte de Santa Fe, las llanuras sudoriental de Córdoba, norte de La Pampa y sudeste de Buenos Aires.En acuíferos someros de la cuenca del río Salí, los máximos de U, V y Mo son, respectivamente: 125, 300 y 727 μgL-1; (medianas: 14,2, 77,3 y 10,9 μgL-1, respectivamente). En sedimentos (mg kg-1): 12,4, 99,0 y <2, respectivamente (medianas: 3,88, 85,0 y <2, respectivamente).Estas concentraciones están relacionadas con disolución de vidrio volcánico, lixiviación de sedimentos loésicos, sorción sobre superficie de óxidos y oxi-hidróxidos de Al, Fe y Mn, y desorción a valores de pH más altos, con formación de iones complejos estables, con alta movilidad.Anomalous concentrations of uranium (U), vanadium (V) and molybdenum (Mo), associated to ar senic (As) in groundwater from the Chaco-Pampean Plain causes toxicity, therefore utilization and consumption must be restricted. Statistical summaries from the Salí river and Burruyacú basins (Tucumán), the northern-central plain of Santa Fe, and the southeastern plains of Córdoba, northern La Pampa and southeastern Buenos Aires were shown. In shallow aquifers from the Salí river basin maxima concentrations of U, V and Mo are respectively: 125 μgL-1, 300 μgL-1, 727 μgL-1 (medians: 14.2, 77.3 and 10.9 μgL-1 respectively). In sediments (mg kg-1): 12.4, 99.0 and &lt;2 (medians: 3.88, 85.0 and &lt;2). Such concentrations are related to the volcanic-glass dissolution and leaching of loess-like sediments, sorption onto surface from Al-, Fe- and Mn oxides and oxihydroxides, and desorption at higher pH values and formation of stable complex-ions with high mobility.Universidad Nacional de La Plat