Regeneración ósea guiada en distal del segundo molar inmediata a la cirugía del tercer molar

Tesis (Maestría en Ciencias Odontológicas con especialidad en Periodoncia ) U.A.N.L.

Evaluación y comparación del potencial de osteoinducción de la combinación de rhPDGF-BB y rhBMP-2 en regeneración ósea

Introducción. Los factores de crecimiento polipéptidos son una clase de mediadores biológicos naturales que regulan los eventos celulares clave en la reparación tisular, incluyendo la proliferación celular, quimiotaxis, diferenciación y síntesis de la matriz mediante la union a receptores de superficie específicos. El hueso es una fuente rica en factores de crecimiento con acciones importantes en la regulación de la formación y reabsorción ósea, entre los que se encuentran, las proteinnas morfogenéticas óseas (BMPs), el factor de crecimiento derivado de plaquets (PDGF), entre otros. El objetivo de esta investigación fue evaluar el potencial de regeneración ósea (osteoide) y osteoinducción (factores de mineralización) del rhPDGF-BB y rhBMP-2 en defectos de tamaño crítico en el cráneo de ratas Sprague-Dawley a las 4 semanas de cicatrización Materiales y Métodos. El diseño de esta investigación fue comparativo, abierto, experimental y longitudinal. La mustra consistió en 16 ratas Sprague-Dawley, las cuales se dividieron en grupos de 4, conformando así un grupo Control, un grupo Experimental 1 al cual se le colocó esponja de colágeno + 30μl a una concentración de 100 μg/ml de rhPDGFBB; un grupo Experimental 2 al que se le colocó esponja de colágeno + 30μl a una concentración de 100 μg/ml de rhBMP-2; y un grupo Experimental 3, cual cual consistió en la colocación de esponja de colágeno + 30μl a una concentración de 100 μg/ml de rhPDGF-BB + 30μl a una concentración de 100 μg/ml de rhBMP-2. Se dejó un período de cicatrización de 4 semanas y posteriormente se sacrificaron los especímenes. Resultados Resultados. Tanto rhPDGF-BB como rhBMP-2 incrementaron la producción de osteoprotegerina y de osteopontina (p<0.05). La combinación de ambos factores de crecimiento también incremento la producción de ambos factores de mineralización (p<0.01). Resultados semejantes fueron encontrados en la producción de osteoide por ambos factores. Conclusión. La combinación de ambos factores de crecimiento aumenta la regeneración ósea demostrado por el incremento en la producción de osteoide y de los factores de mineralización osteopontina y osteoprotegerina.

Efecto de la hormona de crecimiento, el plasma rico en plaquetas y la brushita sobre la regeneración ósea

Desde los tiempos míticos, el hombre ha soñado con la posibilidad de que sus tejidos dañados por la enfermedad, las heridas o la senescencia pudiesen ser regenerados y sustituidos por unos nuevos plenos de vida La medicina regenerativa o Ingeniería Tisular es una de las ramas de la investigación biomédica que más se ha desarrollado en los últimos años y que al mismo tiempo presenta unas perspectivas de futuro prometedoras. Desde un punto de vista un tanto academicista, que permite simplificar el abordaje del tema, consideramos que esta estrategia terapéutica se basa en tres pilares...

Avaliação Histológica e histomorfométrica do reparo ósseo em tíbias osteotomizadas de ratos (rattus novergicus albinus), submetidos a tratamento com ultrassom, frente à presença e ausência de carga

The response of bone metabolism is directly related to hormonal factors and mechanical stimuli that the bone is exposed. The ultrasonic energy on bone healing have been shown to be crucial for the stimulation and improvement in quality of newly formed tissue. The aim of this study was to analyze the action of low intensity ultrasound on bone healing of tibial osteotomy in rats subjected to tail suspension, through histological analysis and histomorphometry. Eighteen Rattus norvegicus albinos, Wistar, adults were divided into three groups, arranged as follows: G1 (n = 6), who remained free for a period of 15 days, G2 (n = 5), suspended by the tail for a period of 15 days and G3 (n = 7), suspended by the tail for a period of 36 days. In all three groups, both tibias were subjected to mono-cortical bone injury 4X2 mm in the medial region of the diaphysis, and the left limb was used as control and the right limb undergoing treatment with ultrasound (U.S.). The right tibia was treated with pulsed ultrasound at a frequency of 1.5 MHz, duty cycle 1:4, 30mW/cm2, for 12 sessions of 20 minutes each. Samples of tibia were subjected to histological analysis, blindly, with light microscopy and histomorphometric analysis by specific software Image-Pro 6.1. The average percentage of new bone formation were subjected to analysis of variance in subdivided parcels and multiple comparison test "Student-Newman-Keuls (SNK), with a significance level of 5%. The average values and standard deviations of the percentage of newly formed bone for the groups showed the least amount of bone repair G1t (13.62% ± 4.88%) - G1c (8.68% ± 4.16%) compared G2t groups (27.17% ± 11.36%) - G2c (10.10% ± 7.90%) and G3t (23.19% ± 5.61%) - G3c (15.74% ± 7 08%). However, the mean values and standard deviations of the percentage of newly formed bone repair in the tibia treated G2t and G3t were significantly higher when compared to the repair of tibia in the control group (G2c and G3c). Consequently, we conclude that ultrasound has helped to accelerate bone repair in both the presence and absence of cargo.

Osteotomia com brocas de alta e baixa rotação, com e sem refrigeração líquida: estudo histopatológico duplo cego em suínos

Nine swines of the White Large race were used for study of the process of bony repair after osteotomy with rotating instruments of low and high-speed, with and without liquid refrigeration. The authors observed, through double blind histopathological analysis, that in every analyzed operative time, the bony repair was processed more appropriately when the osteotomies were accomplished with liquid refrigeration. In the final postoperative times, of fourteen and twenty-eight days, the best results of bony repair were observed in the osteotomy accomplished with drills of low rotation and with liquid refrigeration, while in the postoperative time of seven days, the results of the bony repair of osteotomy accomplished with drills of high rotation and with liquid refrigeration they were better. The authors consider, still, that the process of bony repair in swine display larger proximity in the histological pictures among the studied variables, when compared with other biological models. As most of the works told in the literature it refers the use of dogs, the authors consider that the present work guarantees your importance in the sense of looking for a closer model of the man.

Implantes dentales en pacientes adultos postrauma dentoalveolar: estudio descriptivo

Objetivo: Realizar un estudio descriptivo y retrospectivo para analizar el éxito de la rehabilitación dentaria con o sin aumento óseo alveolar. Materiales y métodos: Se realizó un estudio retrospectivo mediante la revisión de historias clínicas de pacientes que concurrieron al Servicio de Cirugía Máxilofacial del Hospital Clínico Mutual de Seguridad, Chile, en el período de 3 años (enero 2003 - diciembre 2005). Resultados: Un total de 135 pacientes ingresaron al estudio en los cuales se instalaron 246 implantes dentales. Se registraron 8 pérdidas de implantes en el seguimiento. Conclusiones: En este estudio se presenta un protocolo establecido y se establece la necesidad de un diagnóstico detallado para planificar la rehabilitación mediante implantes dentales posterior a un trauma con un equipo multidisciplinario.

La reutilización de efluentes depurados en España: retrospectiva, desarrollo del marco normativo, estudio de las tecnologías de regeneración frente a los biorreactores de membrana y sus costes en función del uso

La reutilización de efluentes depurados siempre ha sido una opción en lugares con déficit coyuntural o estructural de recursos hídricos, se haya o no procedido a la regulación y planificación de esta práctica. La necesidad se crea a partir de las demandas de una zona, normalmente riego agrícola, que ven un mejor desarrollo de su actividad por contar con este recurso. España es el país de la UE que más caudal reutiliza, y está dentro de los diez primeros a nivel mundial. La regulación de esta práctica por el RD 1620/2007, ayudó a incorporar la reutilización de efluentes depurados a la planificación hidrológica como parte de los programas de medidas, con objeto de mitigar presiones, como son las extracciones de agua superficial y subterránea, o mejoras medioambientales evitando un vertido. El objeto de este trabajo es conocer la situación de la reutilización de efluentes depurados en España, los diferentes escenarios y planteamientos de esta actividad, el desarrollo del marco normativo y su aplicabilidad, junto a los tratamientos que permiten alcanzar los límites de calidad establecidos en la normativa vigente, en función de los distintos usos. Además, se aporta un análisis de costes de las distintas unidades de tratamiento y tipologías de líneas de regeneración, tanto de las utilizadas después de un tratamiento secundario como de otras opciones de depuración, como son los biorreactores de membrana (MBRs). Para el desarrollo de estos objetivos, en primer lugar, se aborda el conocimiento de la situación de la reutilización en España a través de una base de datos diseñada para cubrir todos los aspectos de esta actividad: datos de la estación depuradora de aguas residuales (EDAR), de la estación regeneradora (ERA), caudales depurados, reutilizados, volúmenes utilizados y ubicación de los distintos usos, tipos de líneas de tratamiento, calidades del agua reutilizada, etc. Las principales fuentes de información son las Confederaciones Hidrográficas (CCHH) a través de las concesiones de uso del agua depurada, las entidades de saneamiento y depuración de las distintas comunidades autónomas (CCAA), ayuntamientos, Planes Hidrológicos de Cuenca (PHC) y visitas a las zonas más emblemáticas. Además, se revisan planes y programas con el fin de realizar una retrospectiva de cómo se ha ido consolidando y desarrollando esta práctica en las distintas zonas de la geografía española. Se han inventariado 322 sistemas de reutilización y 216 tratamientos de regeneración siendo el más extendido la filtración mediante filtro arena seguido de una desinfección mediante hipoclorito, aunque este tratamiento se ha ido sustituyendo por un físico-químico con decantación lamelar, filtro de arena y radiación ultravioleta, tratamiento de regeneración convencional (TRC), y otros tratamientos que pueden incluir membranas, tratamientos de regeneración avanzados (TRA), con dosificación de hipoclorito como desinfección residual, para adaptarse al actual marco normativo. El uso más extendido es el agrícola con el 70% del caudal total reutilizado, estimado en 408 hm3, aunque la capacidad de los tratamientos de regeneración esperada para 2015, tras el Plan Nacional de Reutilización de Aguas (PNRA), es tres veces superior. Respecto al desarrollo normativo, en las zonas donde la reutilización ha sido pionera, las administraciones competentes han ido desarrollando diferentes recomendaciones de calidad y manejo de este tipo de agua. El uso agrícola, y en zonas turísticas, el riego de campos de golf, fueron los dos primeros usos que tuvieron algún tipo de recomendación incluso reglamentación. Esta situación inicial, sin una normativa a nivel estatal ni recomendaciones europeas, creó cierta incertidumbre en el avance de la reutilización tanto a nivel de concesiones como de planificación. En la actualidad sigue sin existir una normativa internacional para la reutilización y regeneración de efluentes depurados. Las recomendaciones de referencia a nivel mundial, y en concreto para el uso agrícola, son las de la OMS (Organización Mundial de la Salud) publicadas 1989, con sus posteriores revisiones y ampliaciones (OMS, 2006). Esta norma combina tratamientos básicos de depuración y unas buenas prácticas basadas en diferentes niveles de protección para evitar problemas sanitarios. Otra normativa que ha sido referencia en el desarrollo del marco normativo en países donde se realiza esta práctica, son las recomendaciones dadas por la Agencia Medioambiente Estadunidense (USEPA, 2012) o las publicadas por el Estado de California (Título 22, 2001). Estas normas establecen unos indicadores y valores máximos dónde el tratamiento de regeneración es el responsable de la calidad final en función del uso. Durante 2015, la ISO trabajaba en un documento para el uso urbano donde se muestra tanto los posibles parámetros que habría que controlar como la manera de actuar para evitar posibles riesgos. Por otro lado, la Comisión Europea (CE) viene impulsando desde el 2014 la reutilización de aguas depuradas dentro del marco de la Estrategia Común de Implantación de la Directiva Marco del Agua, y fundamentalmente a través del grupo de trabajo de “Programas de medidas”. Para el desarrollo de esta iniciativa se está planteando sacar para 2016 una guía de recomendaciones que podría venir a completar el marco normativo de los distintos Estados Miembros (EM). El Real Decreto 1620/2007, donde se establece el marco jurídico de la reutilización de efluentes depurados, tiende más a la filosofía implantada por la USEPA, aunque la UE parece más partidaria de una gestión del riesgo, donde se establecen unos niveles de tolerancia y unos puntos de control en función de las condiciones socioeconómicas de los distintos Estados, sin entrar a concretar indicadores, valores máximos o tratamientos. Sin embargo, en la normativa estadounidense se indican una serie de tratamientos de regeneración, mientras que, en la española, se hacen recomendaciones a este respecto en una Guía sin validez legal. Por tanto, queda sin regular los procesos para alcanzar estos estándares de calidad, pudiendo ser éstos no apropiados para esta práctica. Es el caso de la desinfección donde el uso de hipoclorito puede generar subproductos indeseables. En la Guía de recomendaciones para la aplicación del RD, publicada por el Ministerio de Agricultura y Medioambiente (MAGRAMA) en 2010, se aclaran cuestiones frecuentes sobre la aplicación del RD, prescripciones técnicas básicas para los sistemas de reutilización, y buenas prácticas en función del uso. Aun así, el RD sigue teniendo deficiencias en su aplicación siendo necesaria una revisión de la misma, como en las frecuencias de muestreo incluso la omisión de algunos parámetros como huevos de nematodos que se ha demostrado ser inexistentes tras un tratamiento de regeneración convencional. En este sentido, existe una tendencia a nivel mundial a reutilizar las aguas con fines de abastecimiento, incluir indicadores de presencia de virus o protozoos, o incluir ciertas tecnologías como las membranas u oxidaciones avanzadas para afrontar temas como los contaminantes emergentes. Otro de los objetivos de este trabajo es el estudio de tipologías de tratamiento en función de los usos establecidos en el RD 1620/2007 y sus costes asociados, siendo base de lo establecido a este respecto en la Guía y PNRA anteriormente indicados. Las tipologías de tratamiento propuestas se dividen en líneas con capacidad de desalar y las que no cuentan con una unidad de desalación de aguas salobres de ósmosis inversa o electrodiálisis reversible. Se realiza esta división al tener actuaciones en zonas costeras donde el agua de mar entra en los colectores, adquiriendo el agua residual un contenido en sales que es limitante en algunos usos. Para desarrollar este objetivo se han estudiado las unidades de tratamiento más implantadas en ERAs españolas en cuanto a fiabilidad para conseguir determinada calidad y coste, tanto de implantación como de explotación. El TRC, tiene un coste de implantación de 28 a 48 €.m-3.d y de explotación de 0,06 a 0,09 €. m-3, mientras que, si se precisara desalar, este coste se multiplica por diez en la implantación y por cinco en la explotación. En caso de los usos que requieren de TRA, como los domiciliarios o algunos industriales, los costes serían de 185 a 398 €.m-3.d en implantación y de 0,14 a 0,20 €.m-3 en explotación. En la selección de tecnologías de regeneración, la capacidad del tratamiento en relación al coste es un indicador fundamental. Este trabajo aporta curvas de tendencia coste-capacidad que sirven de herramienta de selección frente a otros tratamientos de regeneración de reciente implantación como son los MBR, u otros como la desalación de agua de mar o los trasvases entre cuencas dentro de la planificación hidrológica. En España, el aumento de las necesidades de agua de alta calidad en zonas con recursos escasos, aumento de zonas sensibles como puntos de captación para potables, zonas de baño o zonas de producción piscícola, y en ocasiones, el escaso terreno disponible para la implantación de nuevas plantas depuradoras (EDARs), han convertido a los MBRs, en una opción dentro del marco de la reutilización de aguas depuradas. En este trabajo, se estudia esta tecnología frente a los TRC y TRA, aportando igualmente curvas de tendencia coste-capacidad, e identificando cuando esta opción tecnológica puede ser más competitiva frente a los otros tratamientos de regeneración. Un MBR es un tratamiento de depuración de fangos activos donde el decantador secundario es sustituido por un sistema de membranas de UF o MF. La calidad del efluente, por tanto, es la misma que el de una EDAR seguida de un TRA. Los MBRs aseguran una calidad del efluente para todos los usos establecidos en el RD, incluso dan un efluente que permite ser directamente tratado por las unidades de desalación de OI o EDR. La implantación de esta tecnología en España ha tenido un crecimiento exponencial, pasando de 13 instalaciones de menos de 5.000 m3. d-1 en el 2006, a más de 55 instalaciones en operación o construcción a finales del 2014, seis de ellas con capacidades por encima de los 15.000 m3. d-1. Los sistemas de filtración en los MBR son los que marcan la operación y diseño de este tipo de instalaciones. El sistema más implantado en España es de membrana de fibra hueca (MFH), sobre todo para instalaciones de gran capacidad, destacando Zenon que cuenta con el 57% de la capacidad total instalada. La segunda casa comercial con mayor número de plantas es Kubota, con membranas de configuración placa plana (MPP), que cuenta con el 30 % de la capacidad total instalada. Existen otras casas comerciales implantadas en MBR españoles como son Toray, Huber, Koch o Microdym. En este documento se realiza la descripción de los sistemas de filtración de todas estas casas comerciales, aportando información de sus características, parámetros de diseño y operación más relevantes. El estudio de 14 MBRs ha posibilitado realizar otro de los objetivos de este trabajo, la estimación de los costes de explotación e implantación de este tipo de sistemas frente a otras alternativas de tratamiento de regeneración. En este estudio han participado activamente ACA y ESAMUR, entidades públicas de saneamiento y depuración de Cataluña y Murcia respectivamente, que cuentan con una amplia experiencia en la explotación de este tipo de sistemas. Este documento expone los problemas de operación encontrados y sus posibles soluciones, tanto en la explotación como en los futuros diseños de este tipo de plantas. El trabajo concluye que los MBRs son una opción más para la reutilización de efluentes depurados, siendo ventajosos en costes, tanto de implantación como de explotación, respecto a EDARs seguidas de TRA en capacidades por encima de los 10.000 m3.d-1. ABSTRACT The reuse of treated effluent has always been an option in places where a situational or structural water deficit exists, whether regulatory and/or planning efforts are completed or not. The need arises from the demand of a sector, commonly agricultural irrigation, which benefits of this new resource. Within the EU, Spain is ahead in the annual volume of reclaimed water, and is among the top ten countries at a global scale. The regulation of this practice through the Royal Decree 1620/2007 has helped to incorporate the water reuse to the hydrological plans as a part of the programme of measures to mitigate pressures such as surface or ground water extraction, or environmental improvements preventing discharges. The object of this study is to gain an overview of the state of the water reuse in Spain, the different scenarios and approaches to this activity, the development of the legal framework and its enforceability, together with the treatments that achieve the quality levels according to the current law, broken down by applications. Additionally, a cost analysis of technologies and regeneration treatment lines for water reclamation is performed, whereas the regeneration treatment is located after a wastewater treatment or other options such as membrane bioreactors (MBR). To develop the abovementioned objectives, the state of water reuse in Spain is studied by means of a database designed to encompass all aspects of the activity: data from the wastewater treatment plants (WWTP), from the water reclamation plants (WRP), the use of reclaimed water, treated water and reclaimed water annual volumes and qualities, facilities and applications, geographic references, technologies, regeneration treatment lines, etc. The main data providers are the River Basin authorities, through the concession or authorization for water reuse, (sanitary and wastewater treatment managers from the territorial governments, local governments, Hydrological Plans of the River Basins and field visits to the main water reuse systems. Additionally, a review of different plans and programmes on wastewater treatment or water reuse is done, aiming to put the development and consolidation process of this activity in the different regions of Spain in perspective. An inventory of 322 reuse systems and 216 regeneration treatments has been gathered on the database, where the most extended regeneration treatment line was sand filtration followed by hypochlorite disinfection, even though recently it is being replaced by physical–chemical treatment with a lamella settling system, depth sand filtration, and a disinfection with ultraviolet radiation and hypochlorite as residual disinfectant, named conventional regeneration treatment (CRT), and another treatment that may include a membrane process, named advanced regeneration treatment (ART), to adapt to legal requirements. Agricultural use is the most extended, accumulating 70% of the reclaimed demand, estimated at 408 hm3, even though the expected total capacity of WRPs for 2015, after the implementation of the National Water Reuse Plan (NWRP) is three times higher. According to the development of the water reuse legal framework, there were pioneer areas where competent authorities developed different quality and use recommendations for this new resource. Agricultural use and golf course irrigation in touristic areas were the first two uses with recommendations and even legislation. The initial lack of common legislation for water reuse at a national or European level created some doubts which affected the implementation of water reuse, both from a planning and a licensing point of view. Currently there is still a lack of common international legislation regarding water reuse, technologies and applications. Regarding agricultural use, the model recommendations at a global scale are those set by the World Health Organization published in 1989, and subsequent reviews and extensions about risk prevention (WHO, 2006). These documents combine wastewater treatments with basic regeneration treatments reinforced by good practices based on different levels of protection to avoid deleterious health effects. Another relevant legal reference for this practices has been the Environmental Protection Agency of the US (USEPA, 2012), or those published by the State of California (Title 22, 2001). These establish indicator targets and maximum thresholds where regeneration treatment lines are responsible for the final quality according to the different uses. During 2015, the ISO has worked on a document aimed at urban use, where the possible parameters to be monitored together with risk prevention have been studied. On the other hand, the European Commission has been promoting the reuse of treated effluents within the Common Implementation Strategy of the Water Framework Directive, mainly through the work of the Programme of Measures Working Group. Within this context, the publication of a recommendation guide during 2016 is intended, as a useful tool to fill in the legal gaps of different Member States on the matter. The Royal Decree 1620/2007, where the water reuse regulation is set, resembles the principles of the USEPA more closely, even though the EU shows a tendency to prioritize risk assessment by establishing tolerance levels and thresholds according to socioeconomic conditions of the different countries, without going into details of indicators, maximum thresholds or treatments. In contrast, in the US law, regeneration treatments are indicated, while in the Spanish legislation, the only recommendations to this respect are compiled in a non-compulsory guide. Therefore, there is no regulation on the different treatment lines used to achieve the required quality standards, giving room for inappropriate practices in this respect. This is the case of disinfection, where the use of hypochlorite may produce harmful byproducts. In the recommendation Guide for the application of the Royal Decree (RD), published by the Ministry of Agriculture and Environment (MAGRAMA) in 2010, clarifications of typical issues that may arise from the application of the RD are given, as well as basic technical parameters to consider in reuse setups, or good practices according to final use. Even so, the RD still presents difficulties in its application and requires a review on issues such as the sampling frequency of current quality parameters or even the omission of nematode eggs indicator, which have been shown to be absent after CRT. In this regard, there is a global tendency to employ water reuse for drinking water, including indicators for the presence of viruses and protozoans, or to include certain technologies such as membranes or advanced oxidation processes to tackle problems like emerging pollutants. Another of the objectives of this study is to provide different regeneration treatment lines to meet the quality requirements established in the RD 1620/2007 broken down by applications, and to estimate establishment and operational costs. This proposal has been based on what is established in the above mentioned Guide and NWRP. The proposed treatment typologies are divided in treatment trains with desalination, like reverse osmosis or reversible electrodialisis, and those that lack this treatment for brackish water. This separation is done due to coastal facilities, where sea water may permeate the collecting pipes, rising salt contents in the wastewater, hence limiting certain uses. To develop this objective a study of the most common treatment units set up in Spanish WRPs is conducted in terms of treatment train reliability to obtain an acceptable relationship between the required quality and the capital and operational costs. The CRT has an establishment cost of 28 to 48 €.m-3.d and an operation cost of 0.06 to 0.09 €.m-3, while, if desalination was required, these costs would increase tenfold for implementation and fivefold for operation. In the cases of uses that require ART, such as residential or certain industrial uses, the costs would be of 185 to 398 €.m-3.d for implementation and of 0.14 to 0.20 €.m-3 for operation. When selecting regeneration treatment lines, the relation between treatment capacity and cost is a paramount indicator. This project provides cost-capacity models for regeneration treatment trains. These may serve as a tool when selecting between different options to fulfill water demands with MBR facilities, or others such as sea water desalination plants or inter-basin water transfer into a water planning framework. In Spain, the requirement for high quality water in areas with low resource availability, the increasing number of sensitive zones, such as drinking water extraction, recreational bathing areas, fish protected areas and the lack of available land to set up new WWTPs, have turned MBRs into a suitable option for water reuse. In this work this technology is analyzed in contrast to CRT and ART, providing cost-capacity models, and identifying when and where this treatment option may outcompete other regeneration treatments. An MBR is an activated sludge treatment where the secondary settling is substituted by a membrane system of UF or MF. The quality of the effluent is, therefore, comparable to that of a WWTP followed by an ART. MBRs ensure a sufficient quality level for the requirements of the different uses established in the RD, even producing an effluent that can be directly treated in OI or EDR processes. The implementation of this technology in Spain has grown exponentially, growing from 13 facilities with less than 5000 m3.d-1 in 2006 to above 55 facilities operating by the end of 2014, 6 of them with capacities over 15000 m3.d-1. The membrane filtration systems for MBR are the ones that set the pace of operation and design of this type of facilities. The most widespread system in Spain is the hollow fiber membrane configuration, especially on high flow capacities, being Zenon commercial technology, which mounts up to 57% of the total installed capacity, the main contributor. The next commercial technology according to plant number is Kubota, which uses flat sheet membrane configuration, which mounts up to 30% of the total installed capacity. Other commercial technologies exist within the Spanish MBR context, such as Toray, Huber, Koch or Microdym. In this document an analysis of all of these membrane filtration systems is done, providing information about their characteristics and relevant design and operation parameters. The study of 14 full scale running MBRs has enabled to pursue another of the objectives of this work: the estimation of the implementation and operation costs of this type of systems in contrast to other regeneration alternatives. Active participation of ACA and ESAMUR, public wastewater treatment and reuse entities of Cataluña and Murcia respectively, has helped attaining this objective. A number of typical operative problems and their possible solutions are discussed, both for operation and plant design purposes. The conclusion of this study is that MBRs are another option to consider for water reuse, being advantageous in terms of both implementation and operational costs, when compared with WWTPs followed by ART, when considering flow capacities above 10000 m3.d-1.

Floating on a sea of talk: Reading comprehension through speaking and listening

Talk is the foundation for thought and understanding, and the key to literacy learning. Research demonstrates that powerful meta-cognitive strategies can be taught to help students self-monitor their comprehension when reading print and digital texts. This paper provides a repertoire of motivating speaking and listening tips to develop the meta-cognitive thinking of students in the elementary years.

The organic fraction of bubble-generated, accumulation mode Sea Spray Aerosol (SSA)

Recent studies have detected a dominant accumulation mode (~100 nm) in the Sea Spray Aerosol (SSA) number distribution. There is evidence to suggest that particles in this mode are composed primarily of organics. To investigate this hypothesis we conducted experiments on NaCl, artificial SSA and natural SSA particles with a Volatility-Hygroscopicity-Tandem-Differential-Mobility-Analyser (VH-TDMA). NaCl particles were atomiser generated and a bubble generator was constructed to produce artificial and natural SSA particles. Natural seawater samples for use in the bubble generator were collected from biologically active, terrestrially-affected coastal water in Moreton Bay, Australia. Differences in the VH-TDMA-measured volatility curves of artificial and natural SSA particles were used to investigate and quantify the organic fraction of natural SSA particles. Hygroscopic Growth Factor (HGF) data, also obtained by the VH-TDMA, were used to confirm the conclusions drawn from the volatility data. Both datasets indicated that the organic fraction of our natural SSA particles evaporated in the VH-TDMA over the temperature range 170–200°C. The organic volume fraction for 71–77 nm natural SSA particles was 8±6%. Organic volume fraction did not vary significantly with varying water residence time (40 secs to 24 hrs) in the bubble generator or SSA particle diameter in the range 38–173 nm. At room temperature we measured shape- and Kelvin-corrected HGF at 90% RH of 2.46±0.02 for NaCl, 2.35±0.02 for artifical SSA and 2.26±0.02 for natural SSA particles. Overall, these results suggest that the natural accumulation mode SSA particles produced in these experiments contained only a minor organic fraction, which had little effect on hygroscopic growth. Our measurement of 8±6% is an order of magnitude below two previous measurements of the organic fraction in SSA particles of comparable sizes. We stress that our results were obtained using coastal seawater and they can’t necessarily be applied on a regional or global ocean scale. Nevertheless, considering the order of magnitude discrepancy between this and previous studies, further research with independent measurement techniques and a variety of different seawaters is required to better quantify how much organic material is present in accumulation mode SSA.

Prioritizing land and sea conservation investments to protect coral reefs

Background: Coral reefs have exceptional biodiversity, support the livelihoods of millions of people, and are threatened by multiple human activities on land (e.g. farming) and in the sea (e.g. overfishing). Most conservation efforts occur at local scales and, when effective, can increase the resilience of coral reefs to global threats such as climate change (e.g. warming water and ocean acidification). Limited resources for conservation require that we efficiently prioritize where and how to best sustain coral reef ecosystems.----- ----- Methodology/Principal Findings: Here we develop the first prioritization approach that can guide regional-scale conservation investments in land-and sea-based conservation actions that cost-effectively mitigate threats to coral reefs, and apply it to the Coral Triangle, an area of significant global attention and funding. Using information on threats to marine ecosystems, effectiveness of management actions at abating threats, and the management and opportunity costs of actions, we calculate the rate of return on investment in two conservation actions in sixteen ecoregions. We discover that marine conservation almost always trumps terrestrial conservation within any ecoregion, but terrestrial conservation in one ecoregion can be a better investment than marine conservation in another. We show how these results could be used to allocate a limited budget for conservation and compare them to priorities based on individual criteria.----- ----- Conclusions/Significance: Previous prioritization approaches do not consider both land and sea-based threats or the socioeconomic costs of conserving coral reefs. A simple and transparent approach like ours is essential to support effective coral reef conservation decisions in a large and diverse region like the Coral Triangle, but can be applied at any scale and to other marine ecosystems.

Does sea-level rise have an impact on saltwater intrusion?

Climate change effects are expected to substantially raise the average sea level. It is widely assumed that this raise will have a severe adverse impact on saltwater intrusion processes in coastal aquifers. In this study we hypothesize that a natural mechanism, identified as the “lifting process” has the potential to mitigate or in some cases completely reverse the adverse intrusion effects induced by sea-level rise. A detailed numerical study using the MODFLOW-family computer code SEAWAT, was completed to test this hypothesis and to understand the effects of this lifting process in both confined and unconfined systems. Our conceptual simulation results show that if the ambient recharge remains constant, the sea-level rise will have no long-term impact (i.e., it will not affect the steady-state salt wedge) on confined aquifers. Our transient confined flow simulations show a self-reversal mechanism where the wedge which will initially intrude into the formation due to the sea-level rise would be naturally driven back to the original position. In unconfined systems, the lifting process would have a lesser influence due to changes in the value of effective transmissivity. A detailed sensitivity analysis was also completed to understand the sensitivity of this self-reversal effect to various aquifer parameters.