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Bertanza G, Abbà A, Alias C, Amatucci A, Binelli A, Castiglioni S, Fossati M, Cruzeiro C, Torre CD, Domini M, Feretti D, Gilioli G, Magni S, Mazzoleni G, Menghini M, Pedrazzani R, Schroeder P, Simonetto A, Steimberg N, Ventura V, Vezzoli S, Zerbini I. To spread or not to spread? Assessing the suitability of sewage sludge and other biogenic wastes for agriculture reuse. MethodsX 2024; 12:102599. [PMID: 38379723 PMCID: PMC10876616 DOI: 10.1016/j.mex.2024.102599] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/30/2023] [Accepted: 02/02/2024] [Indexed: 02/22/2024] Open
Abstract
Sewage sludge (biosolids) management represents a worldwide issue. Due to its valuable properties, approximately one half of the EU production is recovered in agriculture. Nevertheless, growing attention is given to potential negative effects deriving from the presence of harmful pollutants. It is recognized that a (even very detailed) chemical characterization is not able to predict ecotoxicity of a mixture. However, this can be directly measured by bioassays. Actually, the choice of the most suitable tests is still under debate. This paper presents a multilevel characterization protocol of sewage sludge and other organic residues, based on bioassays and chemical-physical-microbiological analyses. The detailed description of the experimental procedure includes all the involved steps: the criteria for selecting the organic matrices to be tested and compared; the sample pre-treatment required before the analyses execution; the chemical, physical and microbiological characterisation; the bioassays, grouped in three classes (baseline toxicity; specific mode of action; reactive mode of action); data processing. The novelty of this paper lies in the integrated use of advanced tools, and is based on three pillars:•the direct ecosafety assessment of the matrices to be reused.•the adoption of innovative bioassays and analytical procedures.•the original criteria for data normalization and processing.
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Affiliation(s)
- Giorgio Bertanza
- Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
- MISTRAL, Centro Interuniversitario di Ricerca, Milano Bicocca e Verona “Modelli Integrati di Studio per la Tutela della Salute e la Prevenzione negli Ambienti di Vita e di Lavoro”, Università di Brescia, Italy
| | - Alessandro Abbà
- Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
| | - Carlotta Alias
- Dipartimento di Specialità Medico-Chirurgiche, Scienze Radiologiche e Sanità Pubblica, Università degli Studi di Brescia, Viale Europa 11, Brescia I-25123, Italy
| | - Achille Amatucci
- Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
| | - Andrea Binelli
- Dipartimento di Bioscienze, Università degli Studi di Milano, Via Celoria 26, Milano I-20133, Italy
| | - Sara Castiglioni
- Dipartimento Ambiente e Salute, Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri, IRCCS. Via Mario Negri 2, Milano I-20156, Italy
| | - Marco Fossati
- Dipartimento Ambiente e Salute, Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri, IRCCS. Via Mario Negri 2, Milano I-20156, Italy
| | - Catarina Cruzeiro
- Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Ingolstädter Landstraße 1, Neuherberg D-85764, Germany
| | - Camilla Della Torre
- Dipartimento di Bioscienze, Università degli Studi di Milano, Via Celoria 26, Milano I-20133, Italy
| | - Marta Domini
- Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
| | - Donatella Feretti
- MISTRAL, Centro Interuniversitario di Ricerca, Milano Bicocca e Verona “Modelli Integrati di Studio per la Tutela della Salute e la Prevenzione negli Ambienti di Vita e di Lavoro”, Università di Brescia, Italy
- Dipartimento di Specialità Medico-Chirurgiche, Scienze Radiologiche e Sanità Pubblica, Università degli Studi di Brescia, Viale Europa 11, Brescia I-25123, Italy
| | - Gianni Gilioli
- Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
| | - Stefano Magni
- Dipartimento di Bioscienze, Università degli Studi di Milano, Via Celoria 26, Milano I-20133, Italy
| | - Giovanna Mazzoleni
- MISTRAL, Centro Interuniversitario di Ricerca, Milano Bicocca e Verona “Modelli Integrati di Studio per la Tutela della Salute e la Prevenzione negli Ambienti di Vita e di Lavoro”, Università di Brescia, Italy
- Dipartimento di Scienze Cliniche e Sperimentali, Università degli Studi di Brescia. Viale Europa 11, Brescia I-25123, Italy
| | - Michele Menghini
- Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 38, Brescia I-25123, Italy
| | - Roberta Pedrazzani
- MISTRAL, Centro Interuniversitario di Ricerca, Milano Bicocca e Verona “Modelli Integrati di Studio per la Tutela della Salute e la Prevenzione negli Ambienti di Vita e di Lavoro”, Università di Brescia, Italy
- Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 38, Brescia I-25123, Italy
| | - Peter Schroeder
- Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Ingolstädter Landstraße 1, Neuherberg D-85764, Germany
| | - Anna Simonetto
- Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
| | - Nathalie Steimberg
- Dipartimento di Scienze Cliniche e Sperimentali, Università degli Studi di Brescia. Viale Europa 11, Brescia I-25123, Italy
| | - Vera Ventura
- Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
| | - Simona Vezzoli
- Dipartimento di Ingegneria Civile, Architettura, Territorio e Ambiente e di Matematica, Università degli Studi di Brescia. Via Branze 43, Brescia I-25123, Italy
| | - Ilaria Zerbini
- Dipartimento di Specialità Medico-Chirurgiche, Scienze Radiologiche e Sanità Pubblica, Università degli Studi di Brescia, Viale Europa 11, Brescia I-25123, Italy
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Gong J, Hou S, Xu T, Zhao Y, Li J. Separation of Phosphorus from Mixed Rare Earth Concentrate for Enrichment of REEs. Ind Eng Chem Res 2022. [DOI: 10.1021/acs.iecr.2c03228] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/23/2022]
Affiliation(s)
- Jianping Gong
- Department of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu, Sichuan610065, China
| | - Shaochun Hou
- Baotou Research Institute of Rare Earths, No. 36, Huanghe Street, Rare Earth Hi-tech Zone, Baotou, Inner Mongolia014030, China
| | - Tao Xu
- Department of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu, Sichuan610065, China
| | - Yongzhi Zhao
- Baotou Research Institute of Rare Earths, No. 36, Huanghe Street, Rare Earth Hi-tech Zone, Baotou, Inner Mongolia014030, China
| | - Jun Li
- Department of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu, Sichuan610065, China
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Md Yusop AH, Alsakkaf A, Noordin MA, Idris H, Nur H, Szali Januddi F. Degradation-triggered release from biodegradable metallic surfaces. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2021; 109:2184-2198. [PMID: 33983686 DOI: 10.1002/jbm.b.34866] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/31/2020] [Revised: 04/14/2021] [Accepted: 05/03/2021] [Indexed: 12/27/2022]
Abstract
This work is dedicated to the investigation of drug-release control by a direct effect of degradation from biodegradable metallic surfaces. Degradation behaviors characterized by surface morphology, immersion, and electrochemical techniques demonstrated that curcumin-coated zinc (c-Zn) had a higher degradation rate compared to curcumin-coated Fe (c-Fe). High anodic dissolution rate due to the higher degradation rate and widely extended groove-like degradation structure of c-Zn propelled a higher curcumin release. On the other hand, a slower curcumin release rate shown by c-Fe scaffolds is ascribed to its lower anodic dissolution and to its pitting degradation regime with relatively smaller pits. These findings illuminate the remarkable advantage of different degradation behaviors of degradable metallic surfaces in directly controlling the drug release without the need for external electrical stimulus.
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Affiliation(s)
- Abdul Hakim Md Yusop
- Center for Sustainable Nanomaterials, Ibnu Sina Institute for Scientific and Industrial Research, Universiti Teknologi Malaysia, Skudai, Johor, Malaysia
| | - Ahmed Alsakkaf
- School of Mechanical Engineering, Universiti Teknologi Malaysia, Skudai, Johor, Malaysia
| | - Muhammad Azfar Noordin
- School of Mechanical Engineering, Universiti Teknologi Malaysia, Skudai, Johor, Malaysia
| | - Hasbullah Idris
- School of Mechanical Engineering, Universiti Teknologi Malaysia, Skudai, Johor, Malaysia
| | - Hadi Nur
- Center for Sustainable Nanomaterials, Ibnu Sina Institute for Scientific and Industrial Research, Universiti Teknologi Malaysia, Skudai, Johor, Malaysia.,Central Laboratory of Minerals and Advanced Materials, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, State University of Malang, Malang, Indonesia
| | - Fatihhi Szali Januddi
- Advanced Facilities Engineering Technology Research Cluster, Facilities Maintenance Engineering Section, Malaysian Institute of Industrial Technology, Universiti Kuala Lumpur, Johor Bahru, Johor, Malaysia
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