Studies on the meteriological aspects of air pollution over Cochin

Pollutants that once enter into the earth’s atmosphere become part of the atmosphere and hence their dispersion, dilution, direction of transportation etc. are governed by the meteorological conditions. The thesis deals with the study of the atmospheric dispersion capacity, wind climatology, atmospheric stability, pollutant distribution by means of a model and the suggestions for a comprehensive planning for the industrially developing city, Cochin. The definition, sources, types and effects of air pollution have been dealt with briefly. The influence of various meteorological parameters such as vector wind, temperature and its vertical structure and atmospheric stability in relation to pollutant dispersal have been studied. The importance of inversions, mixing heights, ventilation coefficients were brought out. The spatial variation of mixing heights studies for the first time on a microscale region, serves to delineate the regions of good and poor dispersal capacity. A study of wind direction fluctuation, σθ and its relation to stability and mixing heights were shown to be much useful. It was shown that there is a necessity to look into the method of σθ computation. The development of Gausssian Plume Model along with the application for multiple sources was presented. The pollutant chosen was sulphur dioxide and industrial sources alone were considered. The percentage frequency of occurrence of inversions and isothermals are found to be low in all months during the year. The spatial variation of mixing heights revealed that a single mixing height cannot be taken as a representative for the whole city have low mixing heights and monsoonal months showed lowest mixing heights. The study of ventilation co-efficients showed values less than the required optimum value 6000m2/5. However, the low values may be due to the consideration of surface wind alone instead of the vertically averaged wind. Relatively more calm conditions and light winds during night and strong winds during day time were observed. During the most of the year westerlies during day time and northeasterlies during night time are the dominant winds. Unstable conditions with high values of σθ during day time and stable conditions with lower values of σθ during night time are the prominent features. Monsoonal months showed neutral stability for most of the time. A study σθ of and Pasquill Stability category has revealed the difficulty in giving a unique value of for each stability category. For the first time regression equations have been developed relating mixing heights and σθ. A closer examination of σθ revealed that half of the range of wind direction fluctuations is to be taken, instead of one by sixth, to compute σθ. The spatial distribution of SO2 showed a more or less uniform distribution with a slight intrusion towards south. Winter months showed low concentrations contrary to the expectations. The variations of the concentration is found to be influenced more by the mixing height and the stack height rather than wind speed. In the densely populated areas the concentration is more than the threshold limit value. However, the values reported appear to be high, because no depletion of the material is assumed through dry or wet depositions and also because of the inclusion of calm conditions with a very light wind speed. A reduction of emission during night time with a consequent rise during day time would bring down the levels of pollution. The probable locations for the new industries could be the extreme southeast parts because the concentration towards the north falls off very quickly resulting low concentrations. In such a case pollutant spread would be towards south and west, thus keeping the city interior relatively free from pollution. A more detailed examination of the pollutant spread by means of models that would take the dry and wet depositions may be necessary. Nevertheless, the present model serves to give the trend of the distribution of pollutant concentration with which one can suggest the optimum locations for the new industries

Studis on the climatological aspects of air pollution potential over trivandrum

The deteriorating air quality especially in urban environments is a cause of serious concern. In spite of being an effective sink, the atmosphere also has its own limitations in effectively dispersing the pollutants being dumped into it continuously by various sources, mainly industries. Many a time, it is not the higher emissions that cause alarming level of pollutants but the unfavourable atmospheric conditions under which the atmosphere is not able to disperse them effectively, leading to accumulation of pollutants near the ground. Hence, it is imperative to have an estimate of the atmospheric potential for dispersal of the substances emitted into it. This requires a knowledge of mixing height, ventilation coefficient, wind and stability of the region under study. Mere estimation of such pollution potential is not adequate, unless the probable distribution of concentration of pollutants is known. This can be obtained by means of mathematical models. The pollution potential coupled with the distribution of concentration provides a good basis for initiating steps to mitigate air pollution in any developing urban area. In this thesis, a fast developing industrial city, namely, Trivandrum is chosen for estimating the pollution potential and determining the spatial distribution of sulphur dioxide concentration. Each of the parameters required for pollution potential is discussed in detail separately. The thesis is divided into nine chapters.

Formation of anoxia and denitrification in the bottom waters of a tropical estuary, southwest coast of India

Hydrographic characteristics of the southwest coast of India and its adjoining Cochin backwaters (CBW) were studied during the summer monsoon period. Anomalous formation of anoxia and denitrification were observed in the bottom layers of CBW, which 5 have not been previously reported elsewhere in any tropical estuarine systems. The prevalent upwelling in the Arabian Sea (AS) brought cool, high saline, oxygen deficient and nutrient-rich waters towards the coastal zone and bottom layers of CBW during the high tide. High freshwater discharge in the surface layers brought high amount of nutrients and makes the CBW system highly productive. Intrusion of AS waters seems 10 to be stronger towards the upstream end ( 15 km), than had been previously reported, as a consequence of the lowering of river discharges and deepening of channels in the estuary. Time series measurements in the lower reaches of CBW indicated a low mixing zone with increased stratification, 3 h after the high tide (highest high tide) and high variation in vertical mixing during the spring and neap phases. The upwelled waters 15 (O2 40 μM) intruded into the estuary was found to lose more oxygen during the neap phase (suboxic O2 4 μM) than spring phase (hypoxic O2 10 μM). Increased stratification coupled with low ventilation and presence of high organic matter have resulted in an anoxic condition (O2 = 0), 2–6 km away from barmouth of the estuary and leads to the formation of hydrogen sulphide. The reduction of nitrate and formation of nitrite 20 within the oxygen deficient waters indicated strong denitrification intensity in the estuary. The expansion of oxygen deficient zone, denitrification and formation of hydrogen sulphide may lead to a destruction of biodiversity and an increase of green house gas emissions from this region

Untersuchungen zum thermisch induzierten Luftwechselpotential von Kippfenstern

Die sogenannte natürliche Lüftung - Lüftung infolge Temperatur- und Windeinfluss - über geöffnete Fenster und Türen ist im Wohnbereich noch immer die häufigste Form des Lüftens. Die Wirkung des Lüftens wird einerseits von den baulichen Gegebenheiten, z.B. der Fenstergröße, Öffnungsfläche und Laibungstiefe sowie andererseits durch den Nutzer, der z.B. eine Gardine oder Rollos anbringt, beeinflusst. Über den genauen Einfluss von verschiedenen Faktoren auf den Luftwechsel existieren zur Zeit noch keine gesicherten Erkenntnisse. Die Kenntnis des Luftwechsels ist jedoch für die Planung und Ausführung von Gebäuden in Hinblick auf das energiesparende Bauen sowie unter bauphysikalischen und hygienischen Aspekten wichtig. Der Einsatz von Dreh-Kippfenstern sowie das Lüften über die Kippstellung ist in Deutschland üblich, so dass die Bestimmung des Luftwechsels über Kippfenster von großem Interesse ist. Ziel dieser Arbeit ist es, den thermisch induzierten Luftwechsel über ein Kippfenster unter Berücksichtigung verschiedener Randbedingungen zu beschreiben. Hierbei werden Variationen der Kippweite, Laibungs- und Heizungsanordnung berücksichtigt. Die Arbeit gliedert sich in drei Teile: im ersten Teil werden messtechnische Untersuchungen durchgeführt, im zweiten Teil exemplarisch einige messtechnisch untersuchten Varianten mit CFD simuliert und im dritten Teil ein verbesserter Modellansatz zur Beschreibung des Luftwechsels aus den Messwerten abgeleitet. Die messtechnischen Untersuchungen bei einer Kippweite von 10 cm zeigen, dass bei dem Vorhandensein einer raumseitigen Laibung oder einem unterhalb des Fensters angeordneten Heizkörpers mit einer Reduktion des Volumenstroms von rund 20 Prozent gegenüber einem Fenster ohne Laibung bzw. ohne Heizkörper gerechnet werden muss. Die Kombination von raumseitiger Laibung und Heizung vermindert das Luftwechselpotential um ca. 40 Prozent. Simuliert wird die Variante ohne Laibung und ohne Heizung für die Kippweiten 6 cm und 10 cm. Die Ergebnisse der mit CFD simulierten Tracergas-Messung weisen für beide Kippweiten im Mittel rund 13 Prozent höhere Zuluftvolumenströme im Vergleich zu den Messwerten auf. Die eigenen Messdaten bilden die Grundlage für die Anpassung eines Rechenmodells. Werden vor Ort die lichte Fensterhöhe und -breite, die Kippweite, die Rahmen- und Laibungstiefe sowie die Abstände der Laibung zum Flügelrahmen gemessen, kann die Öffnungsfläche in Abhängigkeit von der Einbausituation bestimmt werden. Der Einfluss der Heizung - bei einer Anordnung unterhalb des Fensters - wird über den entsprechenden Cd-Wert berücksichtigt.

Untersuchung der Sensitivität von Heizungs- / Lüftungsanlagen in Niedrigenergiehäusern

Bei Meßprojekten in denen Gebäude mit installierter Lüftungsanlage untersucht wurden, stellte man immer wieder ein breite Streuung der Meßwerte, als auch eine oftmals deutliche Abweichung vom vorher ermittelten Heizwärmebedarf der Gebäude fest. Es wird vermutet, daß diese Unterschiede systemspezifische Ursachen haben, ein Nachweis kann aufgrund der geringen Anzahl vorhandener Meßpunkte jedoch nicht geführt werden. Um die Sensitivität verschiedener Randbedingungen auf den Energieverbrauch zu ermitteln, wird im vorliegenden Forschungsprojekt ein Simulationsmodell erstellt. Das thermische Verhalten und die Durchströmung des Gebäudes werden durch ein gekoppeltes Modell abgebildet. Unterschiedliche Lüftungsanlagensysteme werden miteinander verglichen. Auf Basis vorhandener Meßdaten wird ein klimaabhängiges Modell zur Fensterlüftung entwickelt, welches in die Modellbildung der Gebäudedurchströmung mit einfließt. Feuchtegeregelte Abluftanlagen sind in der Lage den mittleren Luftwechsel auf ein hygienisch sinnvollen Wert zu begrenzen. Sie erweisen sich im Hinblick auf die Sensitivität verschiedener Randbedingungen als robuste Systeme. Trotz Einsatz von Lüftungsanlagen kann je nach Betriebszustand insbesondere bei Abluftanlagen keine ausreichende Luftqualität sichergestellt werden. Zukünftige Systeme dürfen das "Lüftungssystem" Fenster nicht vernachlässigen, sondern müssen es in das Gesamtkonzept mit einbeziehen.

Einfluss der Führung des Trocknungsprozesses auf den Trocknungsverlauf und die Produkteigenschaften empfindlicher biologischer Güter

Die Konvektionstrocknung ist eine der ältesten Methoden zur Konservierung von Lebensmitteln. Es ist bekannt, dass Agrarprodukte temperaturempfindlich sind. Bei Überhitzung erleiden sie chemische und physikalische Veränderungen, die ihre Qualität vermindern. In der industriellen Praxis wird die Konvektionstrocknung in der Regel auf Grundlage empirisch ermittelter Werte durchgeführt, welche die Produkttemperatur nicht berücksichtigen. Es ist deshalb nicht sichergestellt, ob der Prozess optimal oder auch nur gut betrieben wird. Inhalt dieser Arbeit ist ein Vergleich der klassischen einstufigen Konvektionstrocknung mit einer Prozessführungsstrategie bei der die Produkttemperatur als Regelgröße eingeführt wird. Anhand der Untersuchung des Trocknungsverhaltens von Äpfeln werden die beiden Verfahren analysiert, die erhaltenen Ergebnisse miteinander verglichen und daraus optimierte Trocknungsbedingungen abgeleitet. Die für dieses Projekt entwickelte Prozessanlage erlaubt die simultane Untersuchung sämtlicher wesentlicher Temperaturen, der Gewichtsveränderung und der optischen Qualitätskriterien. Gleichzeitig ist es möglich, entweder die Lufttemperatur oder die Temperatur des Produktes zur regeln, während die jeweils andere Größe als Messwert erfasst wird. Es kann weiterhin zwischen Durch- und Überströmung gewählt werden.

Estudi tècnic sobre les possibilitats d’ instal·lacions de superfícies radiants per calefacció i refrigeració

L’objectiu d’aquest estudi és realitzar el projecte d’una instal·lació per superfícies radiants i la respectiva comparació, tant d’implantació com energètica, amb sistemes de climatització convencionals

Projecte d’instal·lacions d’un club esportiu

Aquest projecte desenvolupa el càlcul de les instal·lacions d’un club esportiu. Un dels objectiu es poder comprovar el correcte dimensionament de les instal·lacions actuals, degut a que les instal·lacions han sofert múltiples modificacions respecte al que es va preveure originalment. També s’ aprofita per realitzar uns plànols actualitzat de les instal·lacions

Desarrollo de una metodología fluídica para el estudio del confort climático en el habitáculo de un vehículo

El objetivo primordial de este proyecto es establecer y documentar las condiciones de confort climático y desarrollar un modelo dummy capaz de interpretar la sensación térmica teniendo en cuenta factores internos como; temperatura, velocidad, y dirección del aire.La simulación numérica se realizará con el código Star CCM + de CD- ADAPCO

Ventilación controlada por volumen vs. ventilación controlada por presión en pacientes sometidos a ventilación de un solo pulmón

El establecimiento de la ventilación de un solo pulmón (OLV) tiene varios inconvenientes como el incremento de las presiones de la vía aérea y aumento del shunt. Estos cambios pueden estar influenciados por el modo ventilatorio escogido. La ventilación controlada por presión (VCP) es un modo alternativo ampliamente usado en pacientes con falla respiratoria por sus características de aporte de flujo y presión. En este estudio la VCP fue usada en los pacientes que requerían OLV y sus efectos sobre las presiones en la vía aérea, oxigenación y estado hemodinámico fueron comparados con la ventilación controlado por volumen (VCV). Nosotros estudiamos 41 pacientes que requerian OLV. Después de ventilar los dos pulmones con volumen los pacientes fueron aleatorizados a uno de dos grupos. En el primer grupo (n=19) OLV fue iniciada con VCV y luego de transcurrido 30 minutos los pacientes fueron cambiados a VCP, donde se mantuvo la ventilación por el mismo tiempo. En el otro grupo (n=21) los pacientes iniciaron en VCP 30 minutos y luego fueron cambiados a VCV con una duración similar. Las presiones en la vía aérea, gases arteriales y variables hemodinámicas fueron medidos durante OLV en cada modo ventilatorio previo al cambio. Nosotros observamos que el inicio de OLV genera un incremento de la presión inspiratoria pico (PIP) (p=0.0002) y presión plateau (p=0.005). Este aumento es mayor en el grupo que fue VCV (p=0.008) que en el grupo que fue VCP (p=0.003). No hubo diferencia estadísticamente significativa en las otras varibles estudiadas entre los grupos. Nosotros concluimos que la VCP puede ser una alternativa a VCV en pacientes que requieren OLV porque disminuye las presiones en la vía aérea y aunque no mejora la oxigenación si puede minimizar el desarrollo de lesiones pulmonares inducidas por la ventilación en una población que es de alto riesgo para el desarrollo de la misma.

Factores de riesgo para bacteremia por Klebsiella pneumoniae productora de blee en una unidad de cuidado intensivo neonatal en Bogotá 2004-2005

El incremento en la prevalencia de infecciones intrahospitalarias causadas por especies de Klebsiella spp. productora de ß-lactamasa de espectro extendido (BLEE) se ha incrementado en la población hospitalizada constituyendo un problema de salud pública, aunque datos locales en infantes y neonatos es limitada. El objetivo de este estudio fue definir los factores de riesgo asociados a la presencia de bacteremia por Klebsiella pneumoniae BLEE en neonatos que ingresan a la unidad de cuidado intensivo neonatal. Se realizó un estudio de casos y controles en una UCIN de Bogotá (Colombia) de Enero de 2004 a Diciembre de 2005. Fueron definidos como caso los neonatos con diagnóstico de bacteremia por Klebsiella pneumoniae productora de BLEE nosocomial, y como controles a los neonatos admitidos en el mismo periodo de tiempo sin bacteremia por éste microorganismo. Un total de 72 neonatos fueron analizados (24 casos y 48 controles) encontrando en el análisis multivariado una asociación significativa con la exposición previa a antibióticos (OR: 12.85; IC 95%: 1.08–91.6; p<0.001) y con el uso de ventilación mecánica (OR: 40.2; IC 95%: 5.67–285.94; p<0.001). Resultados que presentan concordancia con otros estudios publicados. En conclusión la ventilación mecánica y el uso previo de de antibióticos se relacionan con la presencia de bacteremia nosocomial por Klebsiella pneumoniae productora de BLEE en neonatos. Esta relación debe ser confirmada con estudios de mayor nivel de evidencia.

Factores de riesgo asociados al síndrome de dificultad respiratoria aguda en una unidad de cuidados intensivos pediátrica

El Síndrome de Dificultad Respiratoria Aguda (SDRA), es un complejo sindrómico que fue descrito por primera vez a finales de los años 60, afecta pacientes críticamente enfermos y se asocia con una alta morbimortalidad, considerándose como una enfermedad grave.Objetivo: Identificar los factores de riesgo demográficos, los niveles de PaO2/FIO2, presencia de desnutrición, enfermedad pulmonar crónica y prematurez de SDRA, en los pacientes de la UCI pediátrica de la Clínica Infantil Colsubsidio en la ciudad de Bogotá, entre Enero de 2003 a Diciembre de 2008. Materiales y métodos: Se realizó un estudio analítico de casos y controles, con una relación control y caso de 2:1. El grupo control lo conformaron 62 pacientes y los casos 31. Resultados: Se encontró asociado significativamente los tres principales factores de riesgo Sepsis (33.9% vs. 15.6%; p=0.0002; OR=5.6; IC95%= 2.20, 14.03); Neumonía (p= 0.6380; OR=0.80; IC 95% = 0.32, 2.00) y Bronquiolitis (p=0.0515; OR= 0.395; IC 95% = 0.157, 1.01). Estancia hospitalaria 14.7±16.3 vs. 7.4±4.7 días (p=0.001); tiempo de ventilación mecánica 11.7 ±14.1 vs. 5.3±2.8 días (p=0.002) y mortalidad 45.2% vs. 3.2% (p<0.001; OR = 25; IC 95% = 5.1, 125). Conclusiones: Los factores de riesgo significativos son la presencia de sepsis, estancia hospitalaria prolongada, tiempo de ventilación mecánica y mortalidad. También los menores valores de PAFI.

Factores perinatales como predictores de severidad de la enfermedad de membrana hialina

Objetivo: determinar los factores de riesgo asociados a la mayor severidad de EMH. Materiales y Métodos: estudio observacional con componente analítico tipo casos y controles. Resultados: total de pacientes 64, 13 (20.3%) con EMH severa y 51 EMH leve moderada. Se encontró relación entre la ruptura prematura de membranas, la cesárea sin trabajo de parto, la asfixia-acidosis fetal y la infección neonatal temprana con mayor requerimiento surfactante p<0.05. La PMVA requerida fue mayor en los hijos de madre diabética y los recién nacidos con asfixia-acidosis fetal p<0.05. El tiempo de ventilación mecánica fue menor en los que recibieron esteroides antenatales p<0.05. Se encontró una tendencia para presentar EMH severa en los pacientes con diabetes gestacional, quienes tuvieron un parto por cesárea sin haber iniciado el trabajo de parto o tuvieron el antecedente de hemorragia del tercer trimestre. Conclusiones: no se encontraron diferencias significativas en las variables de Diabetes gestacional, Hemorragia del tercer trimestre y cesárea sin trabajo de parto, probablemente por el tamaño de la muestra. Se considera entonces la posibilidad de realizar más estudios a futuro que relacionen estos factores con la severidad de la enfermedad de membrana hialina. Objetivo: Determinar los factores de riesgo asociados a la mayor severidad de EMH. Materiales y Métodos: Estudio observacional con componente analítico tipo casos y controles. Resultados: Total de pacientes 64, 13 (20.3%) con EMH severa y 51 EMH leve moderada. Se encontró relación entre la ruptura prematura de membranas, la cesárea sin trabajo de parto, la asfixia-acidosis fetal y la infección neonatal temprana con mayor requerimiento surfactante p<0.05. La PMVA requerida fue mayor en los hijos de madre diabética y los recién nacidos con asfixia-acidosis fetal p<0.05. El tiempo de ventilación mecánica fue menor en los que recibieron esteroides antenatales p<0.05. Se encontró una tendencia para presentar EMH severa en los pacientes con diabetes gestacional, quienes tuvieron un parto por cesárea sin haber iniciado el trabajo de parto o tuvieron el antecedente de hemorragia del tercer trimestre. Conclusiones: No se encontraron diferencias significativas en las variables de Diabetes gestacional, Hemorragia del tercer trimestre y cesárea sin trabajo de parto, probablemente por el tamaño de la muestra. Se considera entonces la posibilidad de realizar más estudios a futuro que relacionen estos factores con la severidad de la enfermedad de membrana hialina. Palabras Claves: Enfermedad de membrana hialina, ruptura prematura de membranas, diabetes gestacional.

Diferencias en la sedación de pacientes pediátricos con dos formas de preparar Fentany

En la unidad de cuidado intensivo pediátrico (UCIP) es esencial garantizar una adecuada sedación y analgesia del paciente en ventilación mecánica para mejorar su adaptación, disminuyendo el estrés y ansiedad de la situación crítica. Una estrategia utilizada es la combinación de midazolam más fentanyl, sin embargo no se encuentra en la literatura estudios sobre la repercusión de la forma de preparación sobre los grados de sedación, objetivo principal de este estudio. Materiales y métodos: Se realizó un estudio analítico retrospectivo para evaluar las diferencias sobre la escala Comfort de sedación con dos medicamentos: fentanyl y midazolam diluidos en solución salina y sin diluir. Se revisaron 1321 historias clínicas desde enero del 2005 a junio del 2010; 70 cumplieron con los criterios de inclusión y se agruparon en 2 cohorte. La cohorte No 1 fueron los pacientes que recibieron medicamentos puros y la cohorte 2 aquellos que los recibieron diluidos en solución salina. Se hizo un análisis estadístico mediante chi cuadrado y regresión logística. Resultados: Se encontró una diferencia estadísticamente significativa a favor de medicamentos sin diluir en términos de grado de “sedación óptima” (p< 0.01). No hubo diferencias al evaluar tiempo de estancia en UCIP (p=0.67), duración de ventilación mecánica (p=0.15), número de medicamentos coadyuvantes utilizados (p=0.1) ni de la frecuencia de presentación del síndrome de abstinencia (p=0.77). Conclusión: Se encontró una diferencia en el número de pacientes que alcanzaron el puntaje óptimo en la escala Comfort utilizando la estrategia de sedación con medicamentos preparados sin diluir.

Ventilación mecanica y uso de oxígeno en prematuros tratados con citrato de cafeina o aminofilina

Las consecuencias de la inmadurez orgánica junto con las dificultades en la adaptación a la vida extrauterina, traen consigo difíciles retos y altos costos, referidos en lo económico y en las vidas humanas dentro de las unidades de recién nacidos: cientos de neonatos fallecen por las complicaciones asociadas a la prematuridad. Las complicaciones respiratorias, ocupan el primer lugar de todos estos problemas y es un enorme reto el hallar estrategias que logren rápidamente la independencia y autonomía de la mecánica respiratoria del prematuro, lo que incluye el menor tiempo posible del uso de oxígeno, pues se sabe de las consecuencias negativas e irreversibles de la ventilación mecánica sobre la arquitectura pulmonar y el estado hemodinámico, así como la toxicidad del oxígeno sobre los pulmones mismos y la retina (displasia broncopulmonar y retinopatía).