Estimate of Groundwater Recharge Based on Water Balance in The Unsaturated Soil Zone

ABSTRACT Groundwater management depends on the knowledge on recharge rates and water fluxes within aquifers. The recharge is one of the water cycle components most difficult to estimate. As a result, despite the chosen method, the estimates are subject to uncertainties that can be identified by means of comparison with other approaches. In this study, groundwater recharge estimates based on the water balance in the unsaturated zone is assessed. Firstly, the approach is evaluated by comparing the results with those of another method. Then, the estimates are used as inputs in a transient groundwater flow model in order to assess how the water table would respond to the obtained recharges rates compared to measured levels. The results suggest a good performance of the adopted approach and, despite some inherent limitations, it has advantages over other methods since the data required are easier to obtain.

Human risk assessment of benzene after a gasoline station fuel leak

OBJECTIVE: To assess the health risk of exposure to benzene for a community affected by a fuel leak. METHODS: Data regarding the fuel leak accident with, which occurred in the Brasilia, Federal District, were obtained from the Fuel Distributor reports provided to the environmental authority. Information about the affected population (22 individuals) was obtained from focal groups of eight individuals. Length of exposure and water benzene concentration were estimated through a groundwater flow model associated with a benzene propagation model. The risk assessment was conducted according to the Agency for Toxic Substances and Disease Registry methodology. RESULTS: A high risk perception related to the health consequences of the accident was evident in the affected community (22 individuals), probably due to the lack of assistance and a poor risk communication from government authorities and the polluting agent. The community had been exposed to unsafe levels of benzene (> 5 µg/L) since December 2001, five months before they reported the leak. The mean benzene level in drinking water (72.2 µg/L) was higher than that obtained by the Fuel Distributer using the Risk Based Corrective Action methodology (17.2 µg/L).The estimated benzene intake from the consumption of water and food reached a maximum of 0.0091 µg/kg bw/day (5 x 10-7 cancer risk per 106 individuals). The level of benzene in water vapor while showering reached 7.5 µg/m3 for children (1 per 104 cancer risk). Total cancer risk ranged from 110 to 200 per 106 individuals. CONCLUSIONS: The population affected by the fuel leak was exposed to benzene levels that might have represented a health risk. Local government authorities need to develop better strategies to respond rapidly to these types of accidents to protect the health of the affected population and the environment.

Groundwater recharge estimate at Alto Rio Grande - MG watershed

Springs are outcrops of aquifers surface, and the water cycle in this environment pass through the recharge, generally defined as the amount of water added to the aquifer, which may occur locally from rainwater infiltration. This study uses the Water Table Fluctuation (WTF) method to estimate the direct recharge and a groundwater balance to estimate the deep recharge on unconfined aquifers. The WTF method employs data of the aquifer water levels and its specific yield to estimate the direct recharge. The groundwater balance considers the direct recharge estimated by the WTF method, as the water input in the system and outputs as the base flow and deep recharge. The recharge was estimated at four areas at the watershed of Alto Rio Grande city, Minas Gerais (MG) state, in Brazil. The direct recharge estimate was 121.11; 64.62; 83.99; 152.46 (mm/year) for the L1, L2, M1 and M2 areas. The effect of the presence of forest in the recharge area can prevail over slope of relief, allowing more direct recharge, even in sources with steeper relief. The runoff from the springs in the study period exceeded the direct recharge, indicating a situation in which the saturated zone feeds the vadose zone. The annual flow was above the direct recharge pointing a situation of over exploitation of the aquifer, a non sustainable situation. The specific yield of the aquifers could also have been underestimated.

Hospitalization flow in the public and private systems in the state of Sao Paulo, Brazil

OBJECTIVE To describe the migration flows of demand for public and private hospital care among the health regions of the state of Sao Paulo, Brazil. METHODS Study based on a database of hospitalizations in the public and private systems of the state of Sao Paulo, Southeastern Brazil, in 2006. We analyzed data from 17 health regions of the state, considering people hospitalized in their own health region and those who migrated outwards (emigration) or came from other regions (immigration). The index of migration effectiveness of patients from both systems was estimated. The coverage (hospitalization coefficient) was analyzed in relation to the number of inpatient beds per population and the indexes of migration effectiveness. RESULTS The index of migration effectiveness applied to the hospital care demand flow allowed characterizing health regions with flow balance, with high emigration of public and private patients, and with high attraction of public and private patients. CONCLUSIONS There are differences in hospital care access and opportunities among health regions in the state of Sao Paulo, Brazil.

Calculating rabies virus neutralizing antibodies titres by flow cytometry

The determination of the rabies neutralizing antibody (VNA) response after immunization against rabies is an acceptable index of the efficacy of a vaccine and a successful treatment. Several tests have been developed in attempt to improve the assessment of VNA, from mice inoculation to cell-culture fluorescence inhibition tests. All of them, however, present special difficulties in terms of reading or accuracy. The present study describes a neutralization test performed in cell-culture appraised by flow cytometry (FC). Serial dilutions of the serum samples were mixed in vitro with rabies virus before the addition of BHK-21 cells. After 24h-incubation, cells were released by trypsin treatment, fixed and permeabilized with a p-formaldehyde solution and stained with a rabies virus nucleocapsid protein-specific antibody conjugate. The percentage of virus infection inhibition caused by specific antibodies present in the serum were evaluated in a Beckton & Dickinson FACSCalibur® flow cytometer. A correlation curve between the IU/ml content and the percentage of infective inhibition was built with a reference serum and the VNA titers of serum samples were obtained by extrapolation. Titers obtained by FC and standard test showed an effective pairing results (p < 0.01), with a correlation coefficient (r) = 0.7. These results permit to envisage the FC as a suitable technique to evaluate VNA in sera from immunized animals and likely in human serum samples. Nevertheless, new studies comparing FC to gold-standard techniques are required for determining the FC values of Sensibility and Specificity .

LATERAL FLOW ASSAY FOR CRYPTOCOCCAL ANTIGEN: AN IMPORTANT ADVANCE TO IMPROVE THE CONTINUUM OF HIV CARE AND REDUCE CRYPTOCOCCAL MENINGITIS-RELATED MORTALITY

SUMMARYAIDS-related cryptococcal meningitis continues to cause a substantial burden of death in low and middle income countries. The diagnostic use for detection of cryptococcal capsular polysaccharide antigen (CrAg) in serum and cerebrospinal fluid by latex agglutination test (CrAg-latex) or enzyme-linked immunoassay (EIA) has been available for over decades. Better diagnostics in asymptomatic and symptomatic phases of cryptococcosis are key components to reduce mortality. Recently, the cryptococcal antigen lateral flow assay (CrAg LFA) was included in the armamentarium for diagnosis. Unlike the other tests, the CrAg LFA is a dipstick immunochromatographic assay, in a format similar to the home pregnancy test, and requires little or no lab infrastructure. This test meets all of the World Health Organization ASSURED criteria (Affordable, Sensitive, Specific, User friendly, Rapid/robust, Equipment-free, and Delivered). CrAg LFA in serum, plasma, whole blood, or cerebrospinal fluid is useful for the diagnosis of disease caused by Cryptococcusspecies. The CrAg LFA has better analytical sensitivity for C. gattii than CrAg-latex or EIA. Prevention of cryptococcal disease is new application of CrAg LFA via screening of blood for subclinical infection in asymptomatic HIV-infected persons with CD4 counts < 100 cells/mL who are not receiving effective antiretroviral therapy. CrAg screening of leftover plasma specimens after CD4 testing can identify persons with asymptomatic infection who urgently require pre-emptive fluconazole, who will otherwise progress to symptomatic infection and/or die.

Flow cytometric quantitation of phagocytosis in heparinized complete blood with latex particles and Candida albicans

We report a rapid method for the flow cytometric quantitation of phagocytosis in heparinized complete peripherial blood (HCPB), using commercially available phycoerythrin-conjugated latex particles of 1µm diameter. The method is faster and shows greater reproducibility than Bjerknes' (1984) standard technique using propidium iodide-stained Candida albicans, conventionally applied to the leukocytic layer of peripherial blood but here modified for HCPB. We also report a modification of Bjerknes' Intracellular Killing Test to allow its application to HCPB.

Detection of Mycobacterium leprae infection in wild nine-banded armadillos (Dasypus novemcinctus) using the rapid ML Flow test

Mycobaterium leprae infection was investigated in armadillos from the State of Espírito Santo, Brazil. The ML Flow test was performed on 37 nine-banded armadillos and positive results were found in 11 (29.7%). The ML Flow test may be used to identify possible sources of Mycobaterium leprae among wild armadillos.

Comportamento dos testes sorológicos ML Flow e ELISA (PGL-I) em áreas endêmica e não endêmica de hanseníase

O ML Flow e o ELISA PGL-I são testes sorológicos que detectam anticorpos IgM contra o glicolipídio fenólico I específico do Mycobacterium leprae. Para avaliar o comportamento destes testes em áreas endêmica e não endêmica para hanseníase foram estudados 351 voluntários no Brasil e no Chile, incluindo pacientes com hanseníase, controles sadios, portadores de outras doenças infecciosas, não infecciosas e dermatoses que fazem diagnóstico diferencial com hanseníase. O ponto de corte do ELISA foi estabelecido pelo método da Curva ROC (> 0,157). Em área endêmica, o ML Flow apresentou resultados positivos em 70% dos pacientes com hanseníase; o ELISA foi positivo em 53,3%. Em área não endêmica, o ML Flow foi negativo em todos os voluntários testados; o ELISA foi positivo em 4 voluntários. O ML Flow é um ensaio mais rápido, facilmente aplicável e, portanto, mais adequado para ser utilizado na Atenção Básica; o ELISA necessita, alem de uma infra-estrutura de laboratório adequada, pessoal treinado e especializado em sua execução.

Associação do teste sorológico ML Flow com a baciloscopia

Realizou-se estudo descritivo e exploratório relacionando as covariáveis aos resultados do teste sorológico ML Flow e baciloscopia. Foram estudados 60 casos novos de hanseníase diagnosticados no Centro de Referência em Dermatologia Sanitária. Para a baciloscopia, foi utilizada a coleta de esfregaço dérmico em quatro sítios, sendo o resultado expresso pelo índice bacilocópico. O ML Flow foi registrado de modo qualitativo e semi-quantitativo. Para o estudo da concordância, foi utilizado o índice de Kappa e, para sua interpretação, os critérios de Landis e Koch. Para análise estatística foram realizados a regressão logística e o teste de Kruskal-Wallis. O ML Flow mostrou forte associação com a baciloscopia, observou-se que o aumento gradativo do índice baciloscópico foi acompanhado pelo aumento semi-quantitativo dos níveis de anticorpos medidos pelo ML Flow, tendo sido positivo em 100% dos casos com baciloscopia positiva. Os resultados deste estudo evidenciaram que o ML Flow, por estar fortemente correlacionado à bacilocopia, poderá tornar-se um valioso instrumento auxiliar na classificação e alocação dos pacientes para fins de tratamento.

A influência do teste sorológico ML Flow na classificação da hanseníase

Estudo descritivo e exploratório correlacionando o ML Flow, a baciloscopia e a classificação em paucibacilar (PB) e multibacilar (MB), envolveu 1.041 casos novos com hanseníase em 13 municípios de Minas Gerais, de outubro de 2002 a março de 2004. A concordância entre o ML Flow e a classificação pelo número de lesões cutâneas e a baciloscopia foi moderada (Kappa:0,51 e 0,48, respectivamente) e, substancial (Kappa:0,77) com a classificação final. De janeiro de 2000 a março de 2004, a proporção de casos novos MB no Estado, passou de 78,1 para 65,8%. A queda no percentual de MB foi maior nos serviços participantes da pesquisa ML Flow (73,1 para 53,3%). A diferença de PB e MB nos serviços participantes e não participantes, de janeiro a março de 2004, foi estatisticamente significativa, indicando implicação direta e benéfica no tratamento e no controle da endemia em Minas Gerais.

Fatores de risco para a soropositividade do ML Flow em pacientes com hanseníase

O diagnóstico precoce da hanseníase, a correta classificação e o estudo dos fatores de risco relacionados à soropositividade, tornam-se importantes para o tratamento do doente e controle da endemia, especialmente, quando a responsabilidade pelo atendimento desses pacientes está sendo absorvida pelos serviços de atenção básica. Estudo descritivo e exploratório utilizando regressão logística avaliou a associação das variáveis: sexo, idade, modo de detecção, número de lesões cutâneas e de nervos acometidos, grau de incapacidade, baciloscopia, com o resultado do teste sorológico ML Flow, em 1.072 casos novos com hanseníase em 13 municípios de Minas Gerais. A soropositividade (50,7%) estava estatisticamente associada aos pacientes com 15 anos ou mais de idade (OR:2,6), mais de cinco lesões cutâneas (OR:7,5), mais de um nervo acometido (OR:2,4) e com baciloscopia positiva (OR:5,5 para IB<2 e OR:191,2 para IB>2), colaborando, assim, com a classificação e o tratamento adequados dos doentes.

Sorologia rápida para hanseníase (teste ML Flow) em pacientes dimorfos classificados como paucibacilares pelo número de lesões cutâneas: uma ferramenta útil

A hanseníase ainda é doença endêmica no Brasil, com cerca de 40.000 novos casos por ano. Devido à dificuldade na realização de exames laboratoriais em campo, classifica-se a forma clínica contando-se lesões, o que pode causar subdiagnóstico de casos multibacilares e falha terapêutica. Para avaliar uma nova ferramenta para diagnóstico de hanseníase multibacilar, o teste ML Flow, foi realizado em 21/77 (27,3%) pacientes com hanseníase dimorfa (6 DV e 15 DT) não tratados, com até cinco lesões de pele, avaliados de acordo com a classificação de Ridley & Jopling (R&J). O teste ML Flow foi positivo em 14/21 (66,6%) pacientes (4 DV e 10 DT); em 7/21 (33,3%) pacientes (5 DT e 2 DV) o resultado foi negativo. A classificação da hanseníase baseada somente na contagem de lesões pode falhar em diagnosticar casos MB. O ML Flow é ferramenta útil no diagnóstico de hanseníase dimorfa com até cinco lesões cutâneas.

Soroprevalência do teste ML Flow em contatos de hanseníase de Minas Gerais

A hanseníase é um problema de saúde pública no Brasil. As ações de controle estão baseadas no diagnóstico e tratamento dos indivíduos doentes e na vigilância de seus contatos. Os testes sorológicos permitem identificar, entre os contatos, aqueles com maior risco de desenvolver hanseníase. O ML Flow foi utilizado em 2.840 contatos intradomiciliares de casos novos de hanseníase, diagnosticados entre outubro de 2002 e março de 2004, em Minas Gerais. O ML Flow foi positivo em 20,5% dos contatos de hanseníase, sendo maior nos contatos do sexo masculino (22,4%), nos maiores de 15 anos (21,7%), nos contatos de doentes multibacilares (23,9%). A chance de um contato ser soropositivo foi maior se convivia com caso multibacilar (OR=1,75), idade superior a 15 anos (OR=1,38) e sexo masculino (OR=1,25). O acompanhamento desses contatos permitirá, no futuro, avaliar o risco que a soropositividade representa no desenvolvimento de hanseníase.

Fatores associados à soropositividade do teste ML Flow em pacientes e contatos de pacientes com hanseníase menores de 18 anos

Estudo transversal em menores de 18 anos, sendo 115 casos novos de hanseníase e 1.011 contatos intradomiciliares. Determinaram-se as proporções da soropositividade do ML Flow e fatores associados ao teste positivo. Observou-se soropositividade em 21,7% dos pacientes e 19,7% dos contatos. Nos pacientes, a regressão logística indicou associação com baciloscopia positiva e número de lesões cutâneas maior que cinco. A análise por árvore de decisão mostrou associação com baciloscopia, classificação de Madri, número de nervos acometidos e idade. Nos contatos, as duas análises indicaram as mesmas associações: classificação do caso-índice, idade e tipo de serviço de saúde. As variáveis que explicaram melhor a soropositividade, em menores de 18 anos, são aquelas associadas à maior carga bacilar. Assim, o teste ML Flow poderia ser utilizado também na infância para ajudar na correta classificação dos pacientes para tratamento e na identificação dos contatos com maior risco de desenvolver hanseníase.