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Joan Rodríguez-Díaz
Author with expertise in Advanced Oxidation Processes for Water Treatment
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Analysis of Calcium Carbonate Scales in Water Distribution Systems and Influence of the Electromagnetic Treatment

Nuria Botella et al.May 29, 2024
The formation of calcium carbonate scale in pipes and devices in water supply networks poses serious problems. Electromagnetic treatment (EMT) is a technology that can prevent the formation of these scales without the need to add chemical reagents, reducing maintenance costs in the installations. In this work, the types of crystals commonly found in water distribution systems are studied, with emphasis on the different techniques that allow their characterization (TGA, XRD, SEM), and the effects that EMT produces on their morphology. Laboratory trials have been carried out with synthetic water prepared from a calcium carbonate solution to study the crystals obtained at different temperatures, with and without EMT. High temperatures cause the production of aragonite instead of the stable form (calcite), as was observed in the samples from the heater resistors. In contrast, in the samples taken in lower temperature zones, a majority presence of calcite was observed. These results have been corroborated with a laboratory-scale evaporation trial, obtaining an increase in the aragonite/calcite ratio with increasing temperature and with the treatment applied, generating crystalline phases that exceed 70% aragonite (needle shape). It is highlighted that the EMT limits the reversion of aragonite to calcite and decreases the formation of scale.
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Variety-dependent responses of common tobacco with differential cadmium resistance: Cadmium uptake and distribution, antioxidative activity, and gene expression

Weiru Fan et al.Jun 18, 2024
Cadmium (Cd), which accumulates in tobacco leaves, enters the human body through inhalation of smoke, causing harmful effects on health. Therefore, identifying the pivotal factors that govern the absorption and resistance of Cd in tobacco is crucial for mitigating the harmful impact of Cd. In the present study, four different Cd-sensitive varieties, namely, ZhongChuan208 (ZC) with resistance, ZhongYan100 (ZY), K326 with moderate resistance, and YunYan87 (YY) with sensitivity, were cultivated in hydroponic with different Cd concentrations (20 µM, 40 µM, 60 µM and 80 µM). The results indicated that plant growth was significantly decreased by Cd. Irrespective of the Cd concentration, ZC exhibited the highest biomass, while YY had the lowest biomass; ZY and K326 showed intermediate levels. Enzymatic (APX, CAT, POD) and nonenzymatic antioxidant (Pro, GSH) systems showed notable variations among varieties. The multifactor analysis suggested that the ZC and ZY varieties, with higher levels of Pro and GSH content, contribute to a decrease in the levels of MDA and ROS. Among all the Cd concentrations, ZC exhibited the lowest Cd accumulation, while YY showed the highest. Additionally, there were significant differences observed in Cd distribution and translocation factors among the four different varieties. In terms of Cd distribution, cell wall Cd accounted for the highest proportion of total Cd, and organelles had the lowest proportion. Among the varieties, ZC showed lower Cd levels in the cell wall, soluble fraction, and organelles. Conversely, YY exhibited the highest Cd accumulation in all tissues; K326 and ZY had intermediate levels. Translocation factors (TF) varied among the varieties under Cd stress, with ZC and ZY showing lower TF compared to YY and K326. This phenomenon mainly attributed to regulation of the NtNramp3 and NtNramp5 genes, which are responsible for the absorption and transport of Cd. This study provides a theoretical foundation for the selection and breeding of tobacco varieties that are resistant to or accumulate less Cd.
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