Nutrient overenrichment has led to dramatic increases in harmful cyanobacterial blooms, creating serious threats to drinking water supplies, ecological and economic sustainability of freshwater ecosystems. Nutrient-cyanobacterial bloom interactions were examined in eutrophic Lake Taihu, China. In situ microcosm nutrient dilution bioassays and mesocosm nutrient addition experiments were conducted to determine nitrogen (N) and phosphorus (P) concentration and load thresholds needed to control cyanobacterial bloom formation. Blooms were dominated by toxic, non N2 fixing Microcystis spp, from May to December. Dilution bioassays showed seasonality in nutrient limitation, with P-availability controlling prebloom spring conditions and N-availability controlling summer-fall blooms. Nutrient dilution and enrichment bioassays indicated that total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) concentration thresholds should be targeted at below 0.80 mg L–1 and 0.05 mg L–1, respectively, to limit intrinsic growth rates of Microcystis dominated blooms. Based on estimates of nutrient loading and observed stoichiometry of phytoplankton biomass, 61–71% TN and 20–46% TP reduction are necessary to bring Taihu's phytoplankton biomass to "acceptable" sub-bloom conditions of less than 20 μg L–1 chlorophyll a.

Abstract Background Borderline Personality Disorder (BPD) symptoms often emerge in adolescence. However, little is known about the functional organization of intrinsic brain networks in young people with BPD symptoms. Methods In this study we collected resting-state fMRI data in a sample of adolescents and young adults with (n BPD = 40) and without BPD (n HC = 42) symptoms. Using a detailed cortico-limbic parcellation coupled with graph theoretical analyses, we tested for group and age-related differences in regional functional and effective connectivity (FC, EC) and amplitude of low frequency fluctuations (ALFF). We conducted a series of analyses that progressed from global network properties to focal tests of EC amongst nodes in Salience (SN) and Dorsal Attention Networks (DAN). Results At the regional level, regularized regression analyses revealed a broad pattern of hyper-connectivity and heightened ALFF in R dorsal anterior insula (daIns), in addition to hypoconnectivity in R temporal-parietal junction (TPJ) and decreased ALFF in multiple DAN regions. Furthermore, analyses of EC amongst daIns, TPJ, and DAN revealed that in BPD participants daIns exerts a heightened influence on TPJ and DAN regions. Finally, multivariate mediation models indicated that lower DAN ALFF was differentially predicted by EC from TPJ and daIns. Conclusions Our findings provide converging evidence that heightened EC from daIns impairs network-wide ALFF in DAN both directly and indirectly via impaired TPJ functioning. We interpret this pattern of findings in line with an “attentional hijacking” account of borderline personality.

Abstract Background Borderline personality disorder (BPD) is associated with altered activity in the prefrontal cortex (PFC) and amygdala, yet no studies have examined fronto-limbic circuitry in borderline adolescents. Here, we examined the contribution of fronto-limbic connectivity to the longitudinal stability of emotion-related impulsivity (ERI), a key feature of BPD, in symptomatic adolescents and young adults. Methods We compared resting-state effective connectivity (EC) in 82 adolescents and emerging adults with and without clinically significant borderline symptoms (n BPD = 40, ages 13-30). Group-specific directed networks were estimated amongst fronto-limbic nodes including PFC, ventral striatum (VS), central amygdala (CeN), and basolateral amygdala (BLA). We calculated directed centrality metrics and examined if these values were associated with initial levels and rates of change in ERI symptoms over a one-year follow-up using latent growth curve models (LGCMs). Results In the healthy group, ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) and dorsal ACC had a directed influence on CeN and VS respectively. In the borderline group bilateral BLA had a directed influence on CeN, whereas in the healthy group CeN influenced BLA. LGCMs revealed that in borderline adolescents, ERI remained stable across follow-ups. Further, higher output of R CeN in controls was associated with stronger within-person decreases in ERI. Conclusions Functional inputs from BLA and vmPFC appear to play competing roles in influencing CeN activity. In borderline adolescents BLA may predominate over CeN activity, while in controls the ability of CeN to conversely influence BLA activity is associated with more rapid reductions in ERI.

Detection and monitoring of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in aquatic environments has become an increasingly higher priority of regulatory agencies as public concern for human intake of these chemicals continues to grow. While many methods utilize active sampling strategies ("grab samples") for precise PFAS quantitation, here we evaluate the efficacy of low-cost passive sampling devices (Solid Phase Adsorption Toxin Tracking, or SPATTs) for spatial and temporal PFAS assessment of aquatic systems. For this study, passive samplers were initially deployed in North Carolina along the Cape Fear River during the summer and fall of 2016 and 2017. These were originally intended for the detection of microcystins and monitoring potentially harmful algal blooms, though this period also coincided with occurrences of PFAS discharge from a local fluorochemical manufacturer into the river. Additional samplers were then deployed in 2022 to evaluate changes in PFAS fingerprint and abundances. Assessment of PFAS showed legacy compounds were observed across almost all sampling sites over all 3 years (PFHxS, PFOS, PFHxA, etc.), while emerging replacement PFAS (e.g., Nafion byproducts) were predominantly localized downstream from the manufacturer. Furthermore, samplers deployed downstream from the manufacturer in 2022 noted sharp decreases in observed signal for replacement PFAS in comparison to samplers deployed in 2016 and 2017, indicating mitigation and remediation efforts in the area were able to reduce localized fluorochemical contamination.