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    Valutazione delle capacità di adsorbimento di elementi da parte di scarti alimentari

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    Numerosi processi industriali producono reflui particolarmente ricchi in metalli pesanti ed elementi tossici. Elevate concentrazioni di questi inquinanti nelle acque sono direttamente responsabili dell’alterazione dei cicli vitali di piante, animali ed esseri umani. La rimozione dei metalli da soluzioni acquose rappresenta uno dei principali obiettivi del risanamento ambientale; si può ottenere attraverso diversi metodi fisico-chimici ma la maggior parte di questi risulta essere costosa ed inadeguata. L’adsorbimento è il metodo generalmente preferito per l’alta efficienza nella rimozione dei metalli, la ridotta necessità di manipolazione, il possibile impiego di diversi adsorbenti ed i costi di applicazione generalmente inferiori rispetto a quelli di altre tecniche. Gli scarti prodotti dall’industria alimentare possono essere utilizzati come materiali adsorbenti a basso costo; negli ultimi anni, diversi ricercatori ne hanno studiato le potenzialità. Le condizioni operative fino ad ora utilizzate per gli esperimenti di adsorbimento sono però tra loro molto disomogenee ed è quindi impossibile confrontare le efficienze dei singoli adsorbenti. L'obiettivo di questo studio è quello di ottenere un quadro completo delle capacità di adsorbimento di inquinanti inorganici da parte di 12 scarti alimentari, valutando la loro capacità di rimuovere più di 30 metalli (per molti dei quali non erano ancora mai state valutate le capacità di adsorbimento) da una stessa soluzione inquinata. Mantenendo condizioni sperimentali omogenee, è possibile operare un confronto tra i diversi adsorbenti e valutarne adeguatamente la relativa efficienza. Le polveri di ogni scarto alimentare sono state inserite nelle soluzioni contaminate in dosi progressivamente crescenti per incrementare il numero dei siti attivi disponibili e studiare gli effetti di competizione tra i metalli. I 12 scarti alimentari (bucce di banana, bucce di melanzana, bucce di mela, bucce di limone con albedo, bucce di patata, vinaccia, bucce di pomodoro, bucce di arancia, bucce di anguria con albedo, carrube, fondi di caffè classico e caffè decaffeinato) sono stati essiccati, ridotti in polvere e lavati prima dell’utilizzo. E’ stata studiata la capacità di adsorbimento di 31 elementi (Ag, Al, As, Ba, Be, Bi, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Ga, In, La, Mn, Mo, Nb, Ni, Pb, Sb, Sn, Sr, Th, Ti, Tl, U, V, W, Zn) da soluzioni sintetiche a pH 2 e a pH 5.5. Per ciascun elemento sono state verificate le curve di solubilità in funzione del pH, per valutare gli equilibri di precipitazione di idrossidi e la loro possibile interferenza nel processo di adsorbimento. La percentuale di rimozione dei metalli dalle soluzioni contaminate è stata calcolata analizzando mediante spettroscopia al plasma accoppiato induttivamente con rivelazione ottica e di massa (ICP-OES, ICP-MS). Gli scarti alimentari possono essere utilizzati efficacemente per la rimozione di numerosi metalli da soluzioni inquinate anche a pH acido. Mantenendo condizioni sperimentali omogenee è possibile effettuare un confronto delle potenzialità dei diversi adsorbenti e notare come ognuno di essi abbia una propensione nell’adsorbire nei propri siti attivi determinati metalli piuttosto di altri. L’elaborazione statistica dei dati ottenuti ha permesso di raggruppare i materiali esaminati in funzione della tipologia di siti attivi presenti sulla superficie adsorbente. Per affinare la classificazione degli adsorbenti sono attualmente in corso ulteriori studi in microscopia elettronica e spettroscopia IR. Le potenzialità degli scarti alimentari come adsorbenti sono state verificate anche su matrici reali, valutando la rimozione di metalli pesanti dal refluo prodotto in un processo idro-metallurgico per il recupero di elementi pregiati da schede elettroniche (pH 5.5). Questi materiali hanno dimostrato ottime potenzialità anche su matrici reali

    Modelling of structures made of filiform beams: Development of a curved finite element for wires

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    This paper presents a finite element formulation of curved thin beams, useful for modelling structures made of filiform elements. The proposed element is intended to model structures formed by several wires, subjected to very large bending displacements so that their final shapes can be completely different from the original ones. The model is based on the description of the planar wire geometry through the integration of the radius of curvature, which is approximated by means of a cubic polynomial. The solution of an overdetermined system is necessary to compute the coefficients of the polynomial. This approach allows determining the stiffness matrix of the curved wire in closed form, through the application of Castigliano's Theorem. A technique for automatic remeshing during large deformations, based on the curvature change, is also discussed in the paper. To validate the model refined finite element analyses and an experimental test have been carried out. The solution is performed analytically, and it allows to identify the actual stiffness matrix of a curved wire, considering only the degrees of freedom at the ends

    Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis

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    The present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed

    Neurocutaneous melanosis in infancy: Always a dismal prognosis?

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    AIM: To analyze the current literature on neurocutaneous melanosis (NCM), as well as, our cases, in order to better define the prognosis and the presence of risk factors affecting it, thus, offering better information to the parents. MATERIAL and METHODS: Two cases observed at the Pediatric Neurosurgery Unit of the Catholic University Medical School in Rome are described. Both of them had cutaneous stigmata and cerebral MR evidence of intracranial melanin deposits. These two children showed a very different clinical course. RESULTS: The present study enlighten the differences among the two cases and review the literature on the subject, with the attempt to understand which are clinical and disease related factors that might influence the prognosis. CONCLUSION: Beside malignant features of cutaneous melanotic lesions, the presence of hydrocephalus at diagnosis and the early appearance of clinical symptoms, when appearing contemporarily, are predicting the rapid progression of the disease and a worse prognosis

    Innovative experimental approach for identifying spatial relationships between PM oxidative potential and PM chemical composition and sources

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    Recent studies identified the generation of oxidative stress as one of the major mechanisms by which PM exerts its adverse biological effects. The ability of PM to induce oxidative stress is frequently estimated by acellular oxidative potential (OP) assays, such as acid ascorbic (AA), 2,7-dichlorofluorescenin (DCFH) and dithiothreitol (DTT) assay, used as a proxy of ROS generation in biological systems. In this study we applied the AA, DCFH and DTT assays to PM10 samples, previously chemically analysed (Massimi et al, 2020), collected at 23 different sampling sites in Terni (an urban and industrial hot-spot of Central Italy), by using innovative and very-low volume devices for PM sampling on membrane filters (HSRS - High Spatial Resolution Sampler; Fai Instruments, Fonte Nuova, Rome, Italy). The HSRS worked in parallel during a two-month winter monitoring period. The sampling sites have been chosen for spatially representing the main local emission sources and the samplers were located in order to cover the study area with around 1 km spatial resolution (Figure 1, upper panel). In this study we aimed to assess the spatial variability of the three acellular assays (Figure 1) in order to investigate relationships between the different OP results and the contribution of the local emission sources to the total PM10. To our knowledge, the comparison of the three OP assays applied to PM10 spatially-resolved samples has never been undertaken so far. Furthermore, we applied the three OP assays to size-segregated PM samples collected by a multistage impactor (cut-sizes: 0.18, 0.32, 0.56, 1.0, 1.8, 3.2, 5.6, 10 and 18 μm) at three sampling sites (MA, CA and PR; Figure 1, upper panel), characterized by different strength of the main PM sources, in order to evaluate the different sensitivity of the three acellular assays toward fine and coarse particles. The results showed that AA was particularly sensitive toward coarse particles coming from the rail network (close to GI, CR and HG), released by the abrasion of train brakes. On the contrary, DCFH appeared to be more related to PM10 coming from industrial sources (steel plant at PR and OB) and biomass burning (domestic biomass heating at BR), while DTT was found to be sensitive only toward fine particles released by biomass burning (burning of carpentry waste products at FA and domestic biomass heating at BR). The innovative experimental approach allowed us identifying spatial relationships between PM oxidative potential and PM chemical composition and sources
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