PG
Peter Grathwohl
Author with expertise in Impact of Persistent Organic Pollutants on Environment and Health
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
7
(57% Open Access)
Cited by:
1,258
h-index:
58
/
i10-index:
159
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Influence of organic matter from soils and sediments from various origins on the sorption of some chlorinated aliphatic hydrocarbons: implications on Koc correlations

Peter GrathwohlNov 1, 1990
ADVERTISEMENT RETURN TO ISSUEPREVArticleNEXTInfluence of organic matter from soils and sediments from various origins on the sorption of some chlorinated aliphatic hydrocarbons: implications on Koc correlationsPeter GrathwohlCite this: Environ. Sci. Technol. 1990, 24, 11, 1687–1693Publication Date (Print):November 1, 1990Publication History Published online1 May 2002Published inissue 1 November 1990https://pubs.acs.org/doi/10.1021/es00081a010https://doi.org/10.1021/es00081a010research-articleACS PublicationsRequest reuse permissionsArticle Views1451Altmetric-Citations383LEARN ABOUT THESE METRICSArticle Views are the COUNTER-compliant sum of full text article downloads since November 2008 (both PDF and HTML) across all institutions and individuals. These metrics are regularly updated to reflect usage leading up to the last few days.Citations are the number of other articles citing this article, calculated by Crossref and updated daily. Find more information about Crossref citation counts.The Altmetric Attention Score is a quantitative measure of the attention that a research article has received online. Clicking on the donut icon will load a page at altmetric.com with additional details about the score and the social media presence for the given article. Find more information on the Altmetric Attention Score and how the score is calculated. Share Add toView InAdd Full Text with ReferenceAdd Description ExportRISCitationCitation and abstractCitation and referencesMore Options Share onFacebookTwitterWechatLinked InRedditEmail Other access optionsGet e-Alertsclose Get e-Alerts
0

New modeling paradigms for the sorption of hydrophobic organic chemicals to heterogeneous carbonaceous matter in soils, sediments, and rocks

Richelle Allen‐King et al.Aug 1, 2002
Heterogeneity in naturally occurring carbonaceous materials (CMs) causes sorbed hydrophobic organic compound (HOC) concentrations in soils, sediments, and rocks to occur as a combination of surface adsorption and phase partitioning, with the latter typically more linearly dependent on aqueous concentration. In this manuscript, we describe a model to simulate HOC sorption as the combined effect of adsorption to thermally altered CM and a more linear solvation-driven absorption into gel-like CM (organic matter). We describe different forms of thermally altered CM (such as soots, chars, coals, and kerogen), the manner in which these materials can serve as especially strong adsorbents, and the conditions under which they can control solid–aqueous distribution. Specific examples of model fits to soil, sediment and rock samples with identified thermally altered CM components provide a linkage between sorption components and sorbent material properties. Because both the adsorption and partition components are scalable by compound solubility, it may often be possible to estimate nonlinear isotherms for a wide range of chemicals based on comparatively few experimental measurements. Thermally altered CM is widespread in the environment and can serve as an important sorbent even when present in small quantities (especially at low concentrations of adsorbates). In this context, the sorption modeling refinements described in this work are expected to have wide applicability. Given that solid/water distribution is a central process affecting contaminant fate, such refined models are an essential element for better estimates of risk and improved remediation design.
0
Paper
Citation386
0
Save
0

Transitory microbial habitat in the hyperarid Atacama Desert

Dirk Schulze‐Makuch et al.Feb 26, 2018
Traces of life are nearly ubiquitous on Earth. However, a central unresolved question is whether these traces always indicate an active microbial community or whether, in extreme environments, such as hyperarid deserts, they instead reflect just dormant or dead cells. Although microbial biomass and diversity decrease with increasing aridity in the Atacama Desert, we provide multiple lines of evidence for the presence of an at times metabolically active, microbial community in one of the driest places on Earth. We base this observation on four major lines of evidence: (i) a physico-chemical characterization of the soil habitability after an exceptional rain event, (ii) identified biomolecules indicative of potentially active cells [e.g., presence of ATP, phospholipid fatty acids (PLFAs), metabolites, and enzymatic activity], (iii) measurements of in situ replication rates of genomes of uncultivated bacteria reconstructed from selected samples, and (iv) microbial community patterns specific to soil parameters and depths. We infer that the microbial populations have undergone selection and adaptation in response to their specific soil microenvironment and in particular to the degree of aridity. Collectively, our results highlight that even the hyperarid Atacama Desert can provide a habitable environment for microorganisms that allows them to become metabolically active following an episodic increase in moisture and that once it decreases, so does the activity of the microbiota. These results have implications for the prospect of life on other planets such as Mars, which has transitioned from an earlier wetter environment to today's extreme hyperaridity.
0
Citation206
0
Save
0

Managing the effects of multiple stressors on aquatic ecosystems under water scarcity. The GLOBAQUA project

Alícia Navarro-Ortega et al.Jul 5, 2014
Water scarcity is a serious environmental problem in many European regions, and will likely increase in the near future as a consequence of increased abstraction and climate change. Water scarcity exacerbates the effects of multiple stressors, and thus results in decreased water quality. It impacts river ecosystems, threatens the services they provide, and it will force managers and policy-makers to change their current practices. The EU-FP7 project GLOBAQUA aims at identifying the prevalence, interaction and linkages between stressors, and to assess their effects on the chemical and ecological status of freshwater ecosystems in order to improve water management practice and policies. GLOBAQUA assembles a multidisciplinary team of 21 European plus 2 non-European scientific institutions, as well as water authorities and river basin managers. The project includes experts in hydrology, chemistry, biology, geomorphology, modelling, socio-economics, governance science, knowledge brokerage, and policy advocacy. GLOBAQUA studies six river basins (Ebro, Adige, Sava, Evrotas, Anglian and Souss Massa) affected by water scarcity, and aims to answer the following questions: how does water scarcity interact with other existing stressors in the study river basins? How will these interactions change according to the different scenarios of future global change? Which will be the foreseeable consequences for river ecosystems? How will these in turn affect the services the ecosystems provide? How should management and policies be adapted to minimise the ecological, economic and societal consequences? These questions will be approached by combining data-mining, field- and laboratory-based research, and modelling. Here, we outline the general structure of the project and the activities to be conducted within the fourteen work-packages of GLOBAQUA.
0
Paper
Citation191
0
Save
0

Mechanistic Modeling of Pollutant Mass Redistribution (Sorption/Desorption) in Heterogeneous Systems Explaining Unexpected Slow Kinetics

Binlong Liu et al.Nov 20, 2024
Redistribution of pollutants between different solid phases occurs frequently in field and laboratory settings. Examples include the input of urban particles carrying pollutants into soils or rivers with suspended particles or passive sampling. Since multiple mass transfer mechanisms are involved and natural particles typically are very heterogeneous, modeling of sorption/desorption kinetics is challenging. Here, we present a semi-analytical model formulated in the Laplace domain to simulate pollutant redistribution kinetics in heterogeneous systems. The model accounts for a coupled process governed by intraparticle and external boundary layer diffusion, and it considers the heterogeneity of various sorbents (e.g., geometric shape, size, sorption capacity coefficient, and solid and porous particles). The model is validated against data of two batch experiments: (i) the redistribution of phenanthrene in spherical polyethylene particles of different sizes and (ii) redistribution of anthracene-d10 and phenanthrene in a heterogeneous sediment suspension with polyethylene passive samplers. It allows to explain the temporary overshooting of concentrations in the aqueous phase due to different kinetic controls of various particles involved (fast desorption vs. slow sorption) as well as initial fast kinetics followed by surprising long tailing in batch experiments. The approach is very flexible and can be used for many different scenarios.
0

Adaptation of the TIMBRE methodology for brownfields gully erosion analysis in urban areas.

Caiubi Kuhn et al.Jul 1, 2024
Soil erosion is a concern in many parts of the world, causing environmental and social impacts. Aiming at obtaining indicators of the recovery of brownfields created by gullies in urban areas, this study adapts the Tailored Improvement of Brownfield Regeneration in Europe (TIMBRE) for the analysis and classification of areas affected by gullies in the city of Bauru, Brazil. The TIMBRE methodology assists in the decision-making of priority areas for remediation and their reinsertion in urban spaces. The inventory of areas affected by gullies was compiled based on the analysis of two image sets (2004 and 2020) available on Google Earth. For the classification of brownfields, three classes were considered: Class 1 - local potential for business development, Class 2 - attractiveness and marketing, and Class 3 – environmental risks. These results demonstrate a correlation between gullies and urban expansion. The inventory identified 175 gullies in the municipality's urban perimeter in 2004, which affected an area of over 64 hectares. In 2020, the number of gullies increased to 189, but the affected area decreased to 62 hectares due to the recovery of some large gullies. The proposed methodology identified the area of Quinta da Bela Olinda as the one with the highest scores in all three classifications. Quinta da Bela Olinda is the location that has a local potential for business development, as it is the most attractive brownfield, as well as the area with the highest environmental risk. This area should, thus, be prioritized by public management for remediation. In conclusion, the proposed method of analysis can be transferred to other areas with adaptations in the criteria used and, therefore, may facilitate the management of urban areas affected by gullies in other places around the world.
0

Complementary Field and Laboratory Batch Studies to Quantify Generation Rates of Perfluoroalkyl Acids in a Contaminated Agricultural Topsoil with Unknown Precursors

Alexander Haluska et al.Jun 1, 2024
Abstract Soil microbiome changes and generation rates of per‐ and polyfluoroalkyl substances (PFAS) precursors were studied in a contaminated agricultural field using a combination of field and laboratory batch microcosm studies. 16S rRNA gene amplicon sequencing was used to track how microbial community composition changed over time, while perfluoroalkyl acids (PFAA) generation rates were quantified using a combination of field and batch incubations combined with the direct total oxidizable precursor (dTOP) assay. The study site in Brilon‐Scharfenberg, North Rhine‐Westphalia, Germany, has PFAS contamination in the topsoil (0 to 30 cm) originating from compost. Generation rate constants of these short‐chain PFAA estimated from batch incubations (0.12 to 0.75 1/year) were higher but similar to rate constants from the fields (0.05 to 0.22 1/year). Long‐term field mass discharge data (2009 to 2023) suggest that at least 60 years are needed to remove 99.99% of short‐chain PFAA and their precursors. 16S rRNA gene amplicon sequencing data revealed a major impact of PFAA on the biodiversity of soil microorganisms, with batch‐incubated contaminated soils showing higher richness and diversity indexes than field control soils. However, most of these impacts occurred at lower taxonomical ranks and did not seem to have a prominent impact on the overall structure of the autochtonous microbial communities of the soils where PFAA were produced and accumulated. Overall, our findings demonstrate that well‐controlled aerobic batch test combined with the results of dTOP assay are a suitable approach for estimating short‐chain PFAA generation rates. Additionally, our research suggests that the complete removal of PFAA precursors from topsoil will take decades.