Assessing glyphosate in water, marine particulate matter, and sediments in the Lagoon of Venice

Lagoon water, suspended particulate matter, and sediment samples from seven sites at Lagoon of Venice were collected from 2019 to 2021 in order to study the presence of the herbicide glyphosate (N-(phosphonomethyl)glycine), among the most widely used agricultural chemicals worldwide, but its occurrence in lagoon water environment has not been deeply investigated. The sites were selected considering a supposed diversity of inputs and of pollution levels. An analytical method based on ion chromatography coupled with tandem mass spectrometry was optimized and validated for lagoon water, marine particulate matter, and sediment samples. Maximum concentrations of glyphosate were 260 and 7 ng L−1 for lagoon water and suspended particulate matter, respectively, and 15 ng g−1 for sediment, with some spatial and temporal fluctuations. Our results demonstrate that glyphosate content in the Venice Lagoon mainly depends on external forcing from river inlets and agricultural lagoon activities

Fast and sensitive method for determination of domoic acid in mussel tissue

Domoic acid (DA), a neurotoxic amino acid produced by diatoms, is the main cause of amnesic shellfish poisoning (ASP). In this work, we propose a very simple and fast analytical method to determine DA in mussel tissue. The method consists of two consecutive extractions and requires no purification steps, due to a reduction of the extraction of the interfering species and the application of very sensitive and selective HILIC-MS/MS method. The procedural method was validated through the estimation of trueness, extract yield, precision, detection, and quantification limits of analytical method. The sample preparation was also evaluated through qualitative and quantitative evaluations of the matrix effect. These evaluations were conducted both on the DA-free matrix spiked with known DA concentration and on the reference certified material (RCM). We developed a very selective LC-MS/MS method with a very low value of method detection limit (9 ng g-1) without cleanup steps

Studio della composizione chimica nelle diverse classi dimensionali dell’aerosol artico idrosolubile

Lo studio della composizione chimica dell’aerosol atmosferico idrosolubile è di fondamentale importanza ambientale dato che i composti idrosolubili possono influenzare l’igroscopicità delle particelle di aerosol e agire come nuclei di condensazione delle nubi. In questo studio sono state analizzate le specie anioniche e cationiche, gli acidi carbossilici, i mono- e di-saccaridi, gli alcool-zuccheri ed anidro-zuccheri, i composti fenolici, gli L e D- amminoacidi (FAA e CAA) e i composti di foto-ossidazione dell’α-pinene (acido cis-pinonico ed acido pinico). Le analisi sono state effettuate su campioni di aerosol atmosferico raccolti da aprile a giugno 2015 a Ny Ålesund (78°55'07''N, 11°53'30''E; Isole Svalbard, Norvegia). L’aerosol è stato campionato con un impattore a cascata ad alto volume (TE-6070, PM10 high volume air sampler) che ha permesso di suddividere il particolato atmosferico in sei frazioni dimensionali: 10.0–7.2, 7.2–3.0, 3.0–1.5, 1.5–0.95, 0.95-0.49, <0.49 μm. La quantificazione dei composti di foto-ossidazione dell’α-pinene, di zuccheri ed alcool- zuccheri, degli amminoacidi combinati e degli enantiomeri L e D in ambienti polari è scarsamente studiata e sono stati condotti solamente alcuni studi preliminari sull'andamento degli amminoacidi in ambienti artici e sull’andamento di zuccheri ed alcool-zuccheri in aree sub-artiche norvegesi e finlandesi. I traccianti da combustione da biomassa, in particolare l’anidro-zucchero levoglucosan e i composti fenolici, risultano invece già abbondantemente studiati in queste aree remote. L’obiettivo è di valutare i processi di trasporto intercontinentali confrontando la composizione chimica dell’aerosol nelle diverse frazioni dimensionali. Lo studio di questi composti ha permesso inoltre di investigare i processi di formazione e di trasformazione dell’aerosol di origine biogenica e da combustioni da biomassa

Inhibition of Larval Development of Marine Copepods Acartia tonsa by Neonocotinoids

Neonicotinoids (NEOs) are neurotoxic pesticides widely used in agriculture due to their high effectiveness against pest insects. Despite their widespread use, very little is known about their toxicity towards marine organisms, including sensitive and ecologically relevant taxa such as copepods. Thus, we investigated the toxicity of five widely used NEOs, including acetamiprid (ACE), clothianidin (CLO), imidacloprid (IMI), thiacloprid (THI), and thiamethoxam (TMX), to assess their ability to inhibit the larval development of the copepod Acartia tonsa. The more toxic NEOs were ACE (EC50 = 0.73 μg L−1), TMX (EC50 = 1.71 μg L−1) and CLO (EC50 = 1.90 μg L−1), while the less toxic compound was IMI (EC50 = 8.84 μg L−1). Early life-stage mortality was unaffected by NEOs at all of the tested concentrations. The calculated toxicity data indicated that significant effects due to ACE (EC20 = 0.12 μg L−1), THI (EC20 = 0.88 μg L−1) and TMX (EC20 = 0.18 μg L−1) are observed at concentrations lower than established chronic aquatic life benchmarks reported by USEPA for freshwater invertebrates. Nevertheless, since environmental concentrations of NEOs are generally lower than the threshold concentrations we calculated for A. tonsa, the effects may be currently of concern only in estuaries receiving wastewater discharges or experiencing intense runoff from agricultur

Distribuzione dimensionale di ioni organici e inorganici dell’aerosol Artico: sorgenti e trasporto in una serie temporale di un anno

Con questo studio è stata determinata la distribuzione dimensionale e la concentrazione di specie ioniche e composti di foto-ossidazione dell’α-pinene nell’aerosol Artico con l’obiettivo di investigare sorgenti, processi chimici in atmosfera e di trasporto considerando un anno intero di campionamento. L’aerosol atmosferico è stato prelevato dal 26 febbraio 2018 al 26 febbraio 2019 presso l’osservatorio di Gruvebadet, Ny Ålesund (78°55′03″N, 11°53′39″E, 50 m a.s.l.) con una risoluzione da 6 a 10 giorni. I composti analizzati comprendono i principali ioni inorganici (Cl-, Br-, I-, NO−, SO42−, K+, Mg2+,Na+, NH4+, Ca2+), acidi organici (acido metansolfonico e acidi carbossilici C2–C7) e composti di foto-ossidazione dell’α-pinene (acido pinico e acido cis-pinonico). A causa della vicinanza dal fiordo (Kongsfjorden) in cui si trova il sito del campionamento, l’aerosol campionato è caratterizzato principalmente da particelle derivanti da spray marino (Na+, Cl- e SO42−). Queste specie rappresentano il 74% della somma totale delle specie ioniche studiate. Di grande importanza risulta essere il non sea salt-SO42− che, rispetto al solfato totale, è circa l’85% ed è presente a causa di trasporti a lungo raggio da aree antropizzate, specialmente dall’Eurasia. Composti a concentrazione molto più bassa come acidi carbossilici e composti di foto-ossidazione dell’α-pinene hanno rilevante interesse ambientale per lo studio delle condizioni atmosferiche e dei trasporti a lungo raggio, soprattutto durante l’inverno polare

Composti organici idrosolubili come indicatori nello studio dei processi di scambio atmosfera-neve in Antartide

La frazione organica è un’importante componente dell’aerosol atmosferico e i composti organici idrosolubili costituiscono un 40-60% del carbonio organico presente in atmosfera. Tali composti hanno una grande importanza ambientale in quanto possono influenzare l’igroscopicità delle particelle di aerosol e conseguentemente l’abilità di agire come nuclei di condensazione delle nubi. I composti organici idrosolubili possono essere utilizzati come indicatori di specifiche sorgenti di emissione. Processi di trasporto a lunga distanza sono stati studiati utilizzando il levoglucosan, specifico indicatore di combustione di biomassa, [1], mentre la determinazione di amminoacidi e zuccheri nell’aerosol antartico ha permesso di investigare i processi di formazione e di trasformazione del bioaerosol [2,3]. L’Antartide rappresenta un ottimo laboratorio naturale perché risulta lontano da fonti antropogeniche ed emissioni continentali. In questo studio sono state analizzate diverse classi di composti idrosolubili quali amminoacidi, metossifenoli, mono- e disaccaridi, alcol zuccheri, anidrozuccheri, specie anioniche e cationiche e acidi carbossibili in campioni di aerosol atmosferico e neve superficiale raccolti presso il sito costiero di Campo Faraglione vicino alla Stazione Mario Zucchelli (Antartide) durante la XXX spedizione italiana antartica (estate australe 2014-2015). Il principale obiettivo di questo lavoro consiste nello studio dei processi di scambio atmosfera-neve al fine di individuare nuovi indicatori per lo studio delle carote di ghiaccio. La conoscenza dei processi di deposizione e di possibile degradazione delle specie chimiche nel manto nevoso è fondamentale per capire l’applicabilità di tali composti a studi paleoclimatici. Questo lavoro è stato finanziato dal Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA) mediante il progetto “Scambi e relazioni aria-neve per elementi in tracce e composti organici di interesse climatico” (2013/AZ3.04). Bibliografia [1] R. Zangrando et al., (2016), Science of the Total Environment 544, 606–616. [2] E. Barbaro et al., (2015) Atmospheric Environment, 118, 134-144. [3] E. Barbaro et al., (2015) Atmospheric Chemistry and Physics, 15, 5457–5469

Characterization of free L- and D-amino acids in size-segregated background aerosols over the Ross Sea, Antarctica

The study of airborne chemical markers is crucial for identifying sources of aerosols, and their atmospheric processes of transport and transformation. The investigation of free amino acids and their differentiation between the L-and D- en-antiomers are even more important to understand their sources and atmospheric fate. Aerosol samples were collected with a high-volume sampler with cascade impactor at Mario Zucchelli Station (MZS) on the coast of the Ross Sea (Antarctica) for two summer campaigns (2018/19 and 2019/20). The total mean concentration of free amino acids in PM10 was 4 +/- 2 pmol m-3 for both campaigns and most of free amino acids were distributed in fine particles. The coarse mode of airborne D-Alanine and dimethylsufoniopropionate in seawater showed a similar trend during both Antarctic campaigns. Thus, the study of D/L Ala ratio in fine, coarse and PM10 fractions indicated the microlayer as the local source. This paper demonstrated that free amino acids follow the trend of DMS and MSA release occurred in the Ross Sea, confirming their applicability as markers for phytoplankton bloom also in paleoclimatic studies

Contaminants of emerging concern in water and sediment of the Venice Lagoon, Italy

This study investigates for the first time the contamination of water and sediment of the Venice Lagoon by twenty Contaminants of Emerging Concern (CECs): three hormones, six pharmaceutical compounds (diclofenac and five antibiotics, three of which are macrolides), nine pesticides (methiocarb, oxadiazon, metaflumizone, triallate, and five neonicotinoids), one antioxidant (BHT), and one UV filter (EHMC). Water and sediment samples were collected in seven sites in four seasons, with the aim of investigating the occurrence, distribution, and possible emission sources of the selected CECs in the studied transitional environment. The most frequently detected contaminants in water were neonicotinoid insecticides (with a frequency of quantification of single contaminants ranging from 73% to 92%), and EHMC (detected in the 77% of samples), followed by BHT (42%), diclofenac (39%), and clarithromycin (35%). In sediment the highest quantification frequencies were those of BHT (54%), estrogens (ranging from 35% to 65%), and azithromycin (46%). Although this baseline study does not highlight seasonal or spatial trends, results suggested that two of the major emission sources of CECs in the Venice Lagoon could be tributary rivers from its drainage basin and treated wastewater, due to the limited removal rates of some CECs in WWTPs. These preliminary results call for further investigations to better map priority emission sources and improve the understanding of CECs environmental behavior, with the final aim of drawing up a site-specific Watch List of CECs for the Venice Lagoon and support the design of more comprehensive monitoring plans in the future