Association between GIS-based exposure to urban air pollution during pregnancy and birth weight in the INMA Sabadell Cohort

Background: There is growing evidence that traffic-related air pollution reduces birth weight. Improving exposure assessment is a key issue to advance in this research area.Objective: We investigated the effect of prenatal exposure to traffic-related air pollution via geographic information system (GIS) models on birth weight in 570 newborns from the INMA (Environment and Childhood) Sabadell cohort.Methods: We estimated pregnancy and trimester-specific exposures to nitrogen dioxide and aromatic hydrocarbons [benzene, toluene, ethylbenzene, m/p-xylene, and o-xylene (BTEX)] by using temporally adjusted land-use regression (LUR) models. We built models for NO2 and BTEX using four and three 1-week measurement campaigns, respectively, at 57 locations. We assessed the relationship between prenatal air pollution exposure and birth weight with linear regression models. We performed sensitivity analyses considering time spent at home and time spent in nonresidential outdoor environments during pregnancy.Results: In the overall cohort, neither NO2 nor BTEX exposure was significantly associated with birth weight in any of the exposure periods. When considering only women who spent < 2 hr/day in nonresidential outdoor environments, the estimated reductions in birth weight associated with an interquartile range increase in BTEX exposure levels were 77 g [95% confidence interval (CI), 7–146 g] and 102 g (95% CI, 28–176 g) for exposures during the whole pregnancy and the second trimester, respectively. The effects of NO2 exposure were less clear in this subset.Conclusions: The association of BTEX with reduced birth weight underscores the negative role of vehicle exhaust pollutants in reproductive health. Time–activity patterns during pregnancy complement GIS-based models in exposure assessment.

Prenatal exposure to traffic-related air pollution and ultrasound measures of fetal growth in the INMA Sabadell cohort

Background: Few studies have used longitudinal ultrasound measurements to assess the effect of traffic-related air pollution on fetal growth.Objective: We examined the relationship between exposure to nitrogen dioxide (NO2) and aromatic hydrocarbons [benzene, toluene, ethylbenzene, m/p-xylene, and o-xylene (BTEX)] on fetal growth assessed by 1,692 ultrasound measurements among 562 pregnant women from the Sabadell cohort of the Spanish INMA (Environment and Childhood) study.Methods: We used temporally adjusted land-use regression models to estimate exposures to NO2 and BTEX. We fitted mixed-effects models to estimate longitudinal growth curves for femur length (FL), head circumference (HC), abdominal circumference (AC), biparietal diameter (BPD), and estimated fetal weight (EFW). Unconditional and conditional SD scores were calculated at 12, 20, and 32 weeks of gestation. Sensitivity analyses were performed considering time–activity patterns during pregnancy.Results: Exposure to BTEX from early pregnancy was negatively associated with growth in BPD during weeks 20–32. None of the other fetal growth parameters were associated with exposure to air pollution during pregnancy. When considering only women who spent 2 hr/day in nonresidential outdoor locations, effect estimates were stronger and statistically significant for the association between NO2 and growth in HC during weeks 12–20 and growth in AC, BPD, and EFW during weeks 20–32.Conclusions: Our results lend some support to an effect of exposure to traffic-related air pollutants from early pregnancy on fetal growth during mid-pregnancy.

Association between Long-Term Exposure to Traffic-Related Air Pollution and Subclinical Atherosclerosis: The REGICOR Study

Background: Epidemiological evidence of the effects of long-term exposure to air pollu tion on the chronic processes of athero genesis is limited. Objective: We investigated the association of long-term exposure to traffic-related air pollu tion with subclinical atherosclerosis, measured by carotid intima media thickness (IMT) and ankle–brachial index (ABI). Methods: We performed a cross-sectional analysis using data collected during the reexamination (2007–2010) of 2,780 participants in the REGICOR (Registre Gironí del Cor: the Gerona Heart Register) study, a population-based prospective cohort in Girona, Spain. Long-term exposure across residences was calculated as the last 10 years’ time-weighted average of residential nitrogen dioxide (NO2) estimates (based on a local-scale land-use regression model), traffic intensity in the nearest street, and traffic intensity in a 100 m buffer. Associations with IMT and ABI were estimated using linear regression and multinomial logistic regression, respectively, controlling for sex, age, smoking status, education, marital status, and several other potential confounders or intermediates. Results: Exposure contrasts between the 5th and 95th percentiles for NO2 (25 μg/m), traffic intensity in the nearest street (15,000 vehicles/day), and traffic load within 100 m (7,200,000 vehicle-m/day) were associated with differences of 0.56% (95% CI: –1.5, 2.6%), 2.32% (95% CI: 0.48, 4.17%), and 1.91% (95% CI: –0.24, 4.06) percent difference in IMT, respectively. Exposures were positively associated with an ABI of > 1.3, but not an ABI of < 0.9. Stronger associations were observed among those with a high level of education and in men ≥ 60 years of age. Conclusions: Long-term traffic-related exposures were associated with subclinical markers of atherosclerosis. Prospective studies are needed to confirm associations and further examine differences among population subgroups.key words: ankle–brachial index, average daily traffic, cardiovascular disease, exposure assessment, exposure to tailpipe emissions, intima media thickness, land use regression model, Mediterranean diet, nitrogen dioxide

Testing of stair climbing point-of-choice prompts in Barcelona at an outdoor set of stairs and scalators on the Montjuïc site

Regular stair climbing has well-documented health dividends, such as increased fitness and strength, weight loss and reduced body fat, improved lipid profiles and reduced risk of osteoporosis. The general absence of barriers to participation makes stair climbing an ideal physical activity (PA) for health promotion. Studies in the US and the UK have consistently shown that interventions to increase the accumulation of lifestyle PA by climbing stairs rather than using the escalators are effective. However, there are no previous in Catalonia. This project tested one message for their ability to prompt travelers on the Montjuïc site to choose the stairs rather than the escalator when climbing up the Monjuïc hill. One standard message, " Take the stairs! 7 minutes of stair climbing a day protects your heart" provided a comparison with previous research done in the UK. Translated into Catalan and Spanish, it was presented on a poster positioned at the point of choice between the stairs and the escalator. The study used a quasi-experimental, interrupted time series design. Travelers, during several and specific hours on two days of the week, were coded for stair or escalator use, gender, age, ethnic status, presence of accompanying children or bags by one observer. Overall, the intervention resulted in a 81% increase in stair climbing. In the follow-up period without messages, stair climbing dropped out to baseline levels. This preliminary study showed a significant effect on stair use. However, caution is needed since results are based on a small sample and, only a low percentage of the sample took the stairs at baseline or the intervention phase . Future research on stair use in Catalonia should focus on using bigger samples, different sites (metro stations, airports, shopping centers, etc) , different messages and techniques to promote stair climbing.

Effects of atmospheric carbon dioxide fertilization on biomass and secondary metabolites of some plant species with pharmacological interes under greenhouse conditions

RESUMEN El aumento del CO2 atmosférico debido al cambio global y/o a las prácticas hortícolas promueve efectos directos sobre crecimiento vegetal y el desarrollo. Estas respuestas pueden ocurrir en ecosistemas naturales, pero también se pueden utilizar para aumentar la producción de algunas plantas y de algunos compuestos secundarios. El actual trabajo intenta estudiar los efectos del enriquecimiento atmosférico del CO2 bajo condiciones de invernadero en el crecimiento y la concentración y la composición de metabolitos secundarios de Taxus bacatta, Hypericum perforatum y Echinacea purpurea en condiciones ambientales mediterráneas. La fertilización del CO2 muestra perspectivas interesantes para la mejorara y aplicabilidad de técnicas hortícolas para aumentar productividad de plantas medicinales, a pesar de diferencias claras entre la especie. En general esta técnica promueve aumentos importantes y significativos en producción primaria y, en algunos casos, también en compuestos secundarios. Esto tiene una gran importancia hortícola porque la productividad a nivel de cosecha total aumenta, directamente porque se aumenta la concentración e indirectamente porque se aumenta la biomasa. SUMMARY The increase of atmospheric CO2 due to global change and/or horticultural practices promotes direct effects on plant growth and development. These responses may occur in natural ecosystems, but also can be used to increase the production of some plants and some secondary compounds. Present work tries to study the effects of atmospheric CO2 enrichment under greenhouse conditions on growth and in the concentration and composition of secondary metabolites of Taxus bacatta, Hypericum perforatum and Echinacea purpurea under Mediterranean environmental conditions. CO2 fertilization shows interesting perspectives to increase and improve horticultural techniques in order to increase plant medicinal productivity, in spite of clear differences among the species. In general this technique promotes important and significant increases in primary productivity and, in some cases, also in secondary compounds. This has a great horticultural relevance because the total productivity of this kind of products increase at crop level, directly because concentration is increased and /or indirectly because biomass is increased. RESUM L'augment del CO2 atmosfèric a causa del canvi global i/o a les pràctiques hortícoles promou efectes directes sobre creixement vegetal i el desenvolupament. Aquestes respostes poden ocórrer en ecosistemes naturals, però també es poden utilitzar per a augmentar la producció d'algunes plantes i d'alguns compostos secundaris. L'actual treball intenta estudiar els efectes de l'enriquiment atmosfèric del CO2 sota condicions d'hivernacle en el creixement i la concentració i la composició de metabòlits secundaris de Taxus bacatta, Hypericum perforatum i Echinacea purpurea en condicions ambientals mediterrànies. La fertilització del CO2 mostra perspectives interessants per a la millora i aplicabilitat de tècniques hortícoles per a augmentar productivitat de plantes medicinals, a pesar de diferències clares entre l'espècie. En general aquesta tècnica promou augments importants i significatius en producció primària i, en alguns casos, també en compostos secundaris. Això té una gran importància hortícola perquè la productivitat a nivell de collita total augmenta, directament perquè s'augmenta la concentració i indirectament perquè s'augmenta la biomassa.

Balanç de nitrogen i anàlisi del consum d'aigua al Baix Empordà

El present treball pretén avaluar l’impacte de les activitats agràries sobre les aigües subterrànies, al Baix Empordà. La ramaderia intensiva genera uns residus que l’agricultura no és capaç d’assumir. Els excedents generats s’infiltren al subsòl, generalment en forma de nitrats (NO3-), provocant la contaminació de les aigües subterrànies. Aquesta pot provocar greus problemes ecològics en els sistemes aquàtics, i afectar a la salut humana. S’ha realitzat un balanç de nitrogen per a les zones agrícoles de l’àrea d’estudi, avaluant els diversos processos que incorporen o extreuen nitrogen al sòl. Paral·lelament, s’ha estudiat el consum d’aigua provocat pel diversos sectors presents a la zona d’estudi, per tal d’avaluar quantitativament la pressió que provoquen sobre els aqüífers. Els resultats obtinguts mostren que la majoria de municipis estudiats generen excedents de nitrogen, justificant la presència de nitrats al subsòl.

Eliminació simultània de fòsfor i nitrogen en aigües residuals, utilitzant microorganismes DPAO en un reactor discontinu seqüencial (SBR)

En aquest estudi es realitzà eliminació biològica simultània de fòsfor i nitrogen en un Reactor Discontinu Seqüencial (SBR), el qual conté una biomassa enriquida amb Organismes Desnitrificadors Acumuladors de Fòsfor (DPAO) que utilitzen com a única font de carboni l’àcid propiònic i com acceptors d’electrons: nitrit en la fase anòxica i oxigen en l’aeròbica. L’SBR opera amb cicle de 8 h alternant fase anaeròbica, anòxica i aeròbica. El seguiment del sistema es realitzà mitjançant mesures on-line (titrimetria) i off-line (quantificació d’àcid propiònic, nitrit i fòsfor), utilitzant l’HPLC per quantificar l’àcid propiònic i cromatografia iònica per les mesures de nitrit i fòsfor. Amb aquest sistema es pretén augmentar la captació de fòsfor en la fase anòxica fet que s’aconseguí realitzant diferents canvis al reactor per tal de maximitzar el consum de nitrit en aquesta fase, ja fos allargant el temps de fase o augmentant la concentració de biomassa. Aquest experiment ha suposat un augment de la captació de fòsfor (33 mg P-PO4 3-/L), de l’eliminació neta de fòsfor (17 mg P-PO4 3-/L) i de consum de nitrit (27 mg N-NO2-). Per altra banda, es pretenia veure els efectes a curt termini de l’eliminació de la fase aeròbica a partir del seguiment de 2 cicle puntuals i d’un cicle de 32 h sense fase aeròbica. En ambdós casos s’aconseguí una eliminació neta de fòsfor.

Eliminació autotròfica de nitrogen en una pila biològica (microbial fuel cells )

L’aigua i l’energia formen un binomi indissociable. En relació al cicle de l’aigua, des de fa varies dècades s’han desenvolupat diferents formes per recuperar part de l’energia relacionada amb l’aigua, per exemple a partir de centrals hidroelèctriques. No obstant, l’ús d’aquesta aigua també porta associat un gran consum energètic, relacionat sobretot amb el transport, la distribució, la depuració, etc... La depuració d’aigües residuals porta associada una elevada demanda energètica (Obis et al.,2009). En termes energètics, tot i que la despesa elèctrica d’una EDAR varia en funció de diferents paràmetres com la configuració i la capacitat de la planta, la càrrega a tractar, etc... es podria considerar que el rati mig seria d’ aproximadament 0.5 KWh•m-3.Els principals costos d’explotació estan relacionats tant amb la gestió de fangs (28%) com amb el consum elèctric (25%) (50% tractament biològic). Tot i que moltes investigacions relacionades amb el tractament d’aigua residual estan encaminades en disminuir els costos d’operació, des de fa poques dècades s’està investigant la viabilitat de que l’aigua residual fins i tot sigui una font d’energia, canviant la perspectiva, i començant a veure l’aigua residual no com a una problemàtica sinó com a un recurs. Concretament s’estima que l’aigua domèstica conté 9.3 vegades més energia que la necessària per el seu tractament mitjançant processos aerobis (Shizas et al., 2004). Un dels processos més desenvolupats relacionats amb el tractament d’aigües residuals i la producció energètica és la digestió anaeròbia. No obstant, aquesta tecnologia permet el tractament d’altes càrregues de matèria orgànica generant un efluent ric en nitrogen que s’haurà de tractar amb altres tecnologies. Per altre banda, recentment s’està investigant una nova tecnologia relacionada amb el tractament d’aigües residuals i la producció energètica: les piles biològiques (microbial fuel cells, MFC). Aquesta tecnologia permet obtenir directament energia elèctrica a partir de la degradació de substrats biodegradables (Rabaey et al., 2005). Les piles biològiques, més conegudes com a Microbial Fuel Cells (acrònim en anglès, MFC), són una emergent tecnologia que està centrant moltes mirades en el camp de l’ investigació, i que es basa en la producció d’energia elèctrica a partir de substrats biodegradables presents en l’aigua residual (Logan., 2008). Els fonaments de les piles biològiques és molt semblant al funcionament d’una pila Daniell, en la qual es separa en dos compartiments la reacció d’oxidació (compartiment anòdic) i la de reducció (compartiment catòdic) amb l’objectiu de generar un determinat corrent elèctric. En aquest estudi, bàsicament es mostra la posada en marxa d'una pila biològica per a l'eliminació de matèria orgànica i nitrogen de les aigües residuals.

Anàlisi comparativa dels processos emergents sharon i anammox per al tractament d’aigües amb una alta càrrega de nitrogen

Estudi de tractaments innovadors en aigües residuals amb elevada concentració de nitrogen mitjançant la tecnologia ANAMMOX (Anaerobic Ammonium Oxidation) i SHARON i posterior anàlisi teòrica de la gestió dels fangs residuals d’una EDAR

Efecto de los usos del suelo en la emisión de dióxido de carbono del suelo a la atmósfera en un agroecosistema semiárido del Valle del Ebro

Los cambios en los usos del suelo han contribuido de manera importante al incremento de gases de efecto invernadero en la atmósfera, especialmente de dióxido de carbono, aumentando sus emisiones desde 1970 en un 80%. Estos cambios causan la alteración de los suelos provocando un impacto sobre el ciclo del carbono, aumentando las tasas de descomposición de la fracción orgánica creando así un flujo de CO2 a la atmosfera. Entre las recomendaciones del Panel Intergubernamental de expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, en inglés), y contemplado en el Protocolo de Kyoto, se encuentra el proceso de secuestro de carbono en suelos, que implica la eliminación del CO2 atmosférico por parte de las plantas y su almacenamiento como materia orgánica del suelo. Para poder favorecer dicho proceso, en un determinado tipo de ecosistema, es fundamental conocer cuáles son los factores que gobiernan la respiración del suelo y el impacto que tienen los diferentes usos en la emisión de CO2. En el presente trabajo se han estudiado 4 usos del suelo representativos del secano aragonés: un monocultivo de cebada en siembra directa (NT), un suelo abandonado labrado (AC), un suelo abandonado no alterado (AU) y un suelo forestal (FR) con el objetivo de conocer sus tasas de respiración, la influencia de diferentes parámetros edáficos en ellas, y proponer cambios en el uso del suelo que ayuden a mitigar estas emisiones. Además, se ha dedicado un apartado para conocer cómo influyen diferentes técnicas de fertilización nitrogenada (mineral y orgánica) en la respiración de un monocultivo de cebada en siembra directa. En cuanto a los usos, los resultados obtenidos tanto in situ como en laboratorio muestran una mayor respiración en AC, siendo los valores más bajos los de NT y FR. Una de las principales conclusiones es que la supresión del laboreo y del periodo de barbecho largo, así como la conversión de tierras abandonadas y marginales a cultivos y zonas forestales se presentan en este tipo de ecosistemas como prácticas de secuestro de carbono. En el estudio de aplicación de fertilizantes, no se observó ningún cambio en la respiración del suelo después de la aplicación de nitrógeno mineral. En cambio, el suelo fertilizado con purín sí que mostró picos de emisión durante las siguientes horas a la incorporación de éste, debido fundamentalmente a su alto contenido de carbono lábil.

Properties of nitrogen doped silicon films deposited by low-pressure chemical vapor deposition from silane and ammonia

Nitrogen doped silicon (NIDOS) films have been deposited by low-pressure chemical vapor deposition from silane SiH4 and ammonia NH3 at high temperature (750°C) and the influences of the NH3/SiH4 gas ratio on the films deposition rate, refractive index, stoichiometry, microstructure, electrical conductivity, and thermomechanical stress are studied. The chemical species derived from silylene SiH2 into the gaseous phase are shown to be responsible for the deposition of NIDOS and/or (silicon rich) silicon nitride. The competition between these two deposition phenomena leads finally to very high deposition rates (100 nm/min) for low NH3/SiH4 gas ratio (R¿0.1). Moreover, complex variations of NIDOS film properties are evidenced and related to the dual behavior of the nitrogen atom into silicon, either n-type substitutional impurity or insulative intersticial impurity, according to the Si¿N atomic bound. Finally, the use of NIDOS deposition for the realization of microelectromechanical systems is investigated.

Nitrogen incorporation effects in Fe(001) thin films

Nitrogen incorporates into Fe thin films during reactively sputtered TiN capping layer deposition. The influence that this nitrogen incorporation has both on the structure and magnetic properties is discussed for a series of Fe~001! thin films grown at different temperatures. A higher nitrogen content is accompanied by distortion in the Fe lattice and by reduction in the Fe magnetization saturation as well as in the effective anisotropy constant, K. The reduction of K brings as a consequence lowering in the coercive field with respect to equivalent Fe films with no nitrogen present.

Intestinal and hepatic nitrogen balance in the rat after the administration of an oral protein load

The fate of a small oral dose of protein given to overnight-starved rats was studied. After 3 h, 62 per cent of the protein amino acids had been absorbed. Most of the absorbed N went into the bloodstream through the portal in the form of amino acids, but urea and ammonia were also present. About one-quarter of all absorbed N was carried as lymph amino acids. The liver was able to take all portal free ammonia and a large proportion of portal amino acids, releasing urea. The hepatic N balance was negative, indicating active proteolysis and net loss of liver protein.

Experimental evidence of localized oscillations in the photosensitive chlorine dioxide-iodine-malonic acid reaction

The interaction between Hopf and Turing modes has been the subject of active research in recent years. We present here experimental evidence of the existence of mixed Turing-Hopf modes in a two-dimensional system. Using the photosensitive chlorine dioxide-iodine-malonic acid reaction (CDIMA) and external constant background illumination as a control parameter, standing spots oscillating in amplitude and with hexagonal ordering were observed. Numerical simulations in the Lengyel-Epstein model for the CDIMA reaction confirmed the results.