Determination of parameters describing the hydraulic behaviour of filter materials for stormwater filters using the HYDRUS software package.

The city of Vienna is characterized for having several green zones within its city limits including a wide variety of vegetation. With the increase of extreme events leading to floods, droughts, heat islands and also water shortage, the demand for interdisciplinary solutions within the urban space is needed. In this context the green zones shall be used for the retention and treatment of street runoff and also provide a good environment for growing trees. The city of Vienna in collaboration with the Institute of Sanitary Engineering at BOKU University develops new filter materials to providing the needed properties. These properties shall not only provide a plant friendly environment for the plant growth but also to be able to remove contaminants from the rainwater runoff that infiltrates through the substrate. Within this project, the soil hydraulic parameters of the developed filter materials shall be determined for the van Genuchten-Mualem soil hydraulic model. This data is essential for future planned modelling of the treatment performance of the filters using the different filter materials or clogging of the filter due to occurring particulate matter from the runoff. The first step of this work includes experiments to obtain the saturated hydraulic conductivity according to ÖNORM B2506-3 (2016) and measurements of the water flow in unsaturated conditions for different defined rain events. With this measured data, the unknown soil hydraulic parameters are determined by using the inverse solution of the water flow model within the HYDRUS software package. With these parameters a water flow model based on the three applied rain events can be setup and furthermore be used as basis for future modelling approaches.La ciudad de Viena se caracteriza por tener un gran número de zonas verdes en las que podemos encontrar una gran variedad de vegetación. El incremento de escenarios climáticos extremos como inundaciones, sequias, efecto isla de calor y escasez de agua, conllevan la necesidad de buscar nuevas soluciones interdisciplinares en la gestión de espacios verdes urbanos. En este contexto, las zonas verdes han de ser capaces de retener y tratar el agua de lluvia, así como, proporcionar un medio adecuado para el desarrollo de los árboles. La ciudad de Viena, en colaboración con el instituto de ingeniería sanitaria de la universidad de BOKU, trabaja en el desarrollo de un nuevo material filtrante que cumpla estas necesidades. Este material no ha de favorecer únicamente un medio adecuado para el desarrollo de la vegetación, sino que ha de ser capaz de eliminar contaminantes de la escorrentía generada por el agua de lluvia que se infiltra a través del sustrato. En este proyecto, se determinaran para los materiales estudiados los parámetros hidráulicos necesarios para el modelo de van Genuchten-Mualem. Esta información es esencial para la futura planificación del rendimiento del material filtrante en el tratamiento del agua, así como, la modelación de la obstrucción de estos filtros debido a la deposición de partículas arrastradas por la escorrentía. El primer paso de este trabajo es realizar ensayos en el laboratorio para la obtención de la conductividad hidráulica saturada de acuerdo con la norma ÖNORM B2506-3 (2016) y medir el flujo de agua en condiciones no saturadas para distintos episodios de lluvia. Una vez realizadas estas mediciones, el resto de parámetros hidráulicos de los suelos se determinarán empleando la solución inversa del modelo de flujo de agua mediante la herramienta informática HYDRUS. Con estos parámetros puede configurarse un modelo de flujo basado en los tres episodios de lluvia aplicados y emplearse como base de futuros modelos.[CA] La ciutat de Viena es caracteritza per tindre un gran nombre de zones verdes en les quals es poden encontrar una gran varietat de vegetació. L’increment d’escenaris climàtics extrems com inundacions, sequeres, efectes illa de calor, i escassesa d’aigua, les quals comporten la necessitat de buscar noves solucions interdisciplinàries en la gestió d’espais verds urbans. En aquest context, les zones verdes han de ser capaces de retindré i tractar l’aigua de pluja, així com proporcionar un medi adequat per al desenvolupament d’arbres. La ciutat de Viena en col·laboració amb l’institut d’enginyeria sanitària de la universitat de BOKU, treballa en el desenvolupament d’un nou material filtrant que satisfaci aquestes necessitats. Aquest material no sols ha d’afavorir un medi adequat per al desenvolupament de la vegetació, sinó que també ha de ser capaç d’eliminar contaminants de l’escorrentia generada per l’aigua de pluja que s’infiltra a través del substrat. En aquest projecte, es determinaran per als materials estudiats els paràmetres hidràulics necessaris per al model de van Genuchten-Mualem. Aquesta informació és essencial per a la futura aplicació del rendiment del material filtrant en el tractament de l’aigua, així com la modelació de la obstrucció d’aquests filtres degut a la deposició de partícules arrossegades per l’escorrentia. El primer pas d’aquest treball és realitzar assajos en el laboratori per a l’obtenció de la conductivitat hidràulica saturada d’acord amb la norma ÖNORM B2506-3 (2016) i mesurar el flux d’aigua en condicions no saturades per a distints episodis de pluja. Una vegada realitzats aquests mesuraments, la resta de paràmetres hidràulics dels sòls es determinaran utilitzant la solució inversa del model de flux d’aigua mitjançant la ferramenta informàtica HYDRUS. Amb aquests paràmetres pot configurar-se un model de flux basat en els tres episodis de pluja aplicats i utilitzar-se com a base de futurs models.Mir Llorens, C. (2017). Determinación de los parámetros descriptores del comportamiento hidráulico de materiales filtrantes para filtros de agua de lluvia empleando la herramienta informática HYDRUS. http://hdl.handle.net/10251/86112TFG

Diseño y desarrollo de la electrónica de los emisores acústicos para los sistemas de posicionamiento y calibración de telescopios submarinos de neutrinos

Tesis por compendioNeutrino telescopes are a new way of looking at the Universe. For more than a decade these structures are being designed to study the Universe from a new point of view, that is, from the particles generated in the cosmic accelerators of particles. These infrastructures are not only useful to study the Universe, but they can also be used in the field of Particle Physics and even in the study of underwater life. Most of these telescopes are based on the detection of the so-called Cherenkov light using photomultipliers, the difference between them lies in the medium in which they are located (ice or water) and in the infrastructure used. Specifically, European telescopes mount these photomultipliers in an underwater vertical structure anchored at great depth, which is under the influence of sea currents. For this reason they suffer displacements that affect the location of the photomultipliers and it becomes necessary to implement a positioning system for the telescope to be functional. For this, an acoustic system consisting of emitters anchored to the sea floor and receivers located at the different levels of the vertical structure is used. One of the objectives of the present thesis is the development of these acoustic emitters. For this purpose we have developed different laboratory prototypes with different features until obtaining an improved prototype that was installed and tested in ANTARES and NEMO telescopes. This showed that the prototype worked perfectly within the established requirements and then, we proceed to design a final version of the much more powerful and functional emitter, acoustic beacon, to be mounted inside aluminum vessels together with an omnidirectional acoustic transducer, which will be located in anchored positions of the new KM3NeT neutrino telescope. In collaboration with the MSM Company, 18 acoustic beacons were developed for KM3NeT-ARCA being two of them installed in the first marine campaign at the end of 2015, and being able then to verify their correct operation. On the other hand, interaction of ultraenergetic neutrinos with matter also produces a thermoacoustic pulse with bipolar form, axial symmetry and highly directive. The feasibility of the acoustic detection technique and the possibility of implementing it in these telescopes have been under study for years. In order to test and calibrate this technique, it is necessary to have an acoustic emitter system able of generating a signal similar to the neutrino signature. This has been the second objective developed in this thesis. To achieve this objective, a compact and versatile calibrator based on an array of acoustic transducers using parametric generation has been designed. Given the complexity of the pulse to emulate and the novelty of the technique to be used, it has been necessary to carry out different laboratory tests in order to obtain suitable transducers and electronics able of making them to work at the required power and efficiency. The positive results obtained in this line suggest that we will be able to obtain a full functional neutrino acoustic calibrator soon. Finally, I would like to mention that I have participated in the different research and activities described in the thesis, putting especial emphasis in the development of the electronics and the software/firmware of the developed acoustic emitters.Los telescopios de neutrinos son una nueva forma de observar el Universo. Desde hace más de una década se están diseñando este tipo de estructuras con el propósito de estudiar el Universo desde un nuevo punto de vista, el de las partículas que se generan en los aceleradores de partículas cósmicos. Estas infraestructuras no solo se limitan al estudio del Universo, sino que también pueden ser utilizadas en el campo de la Física de partículas e incluso en el estudio de la vida submarina. La mayoría de estos telescopios se basan en la detección de la llamada luz de Cherenkov mediante fotomultiplicadores, la diferencia entre ellos radica en el medio en que se ubican (hielo o agua) y en la infraestructura utilizada. Concretamente, los telescopios europeos montan dichos fotomultiplicadores en una estructura vertical submarina anclada a gran profundidad, la cual está sometida a la influencia de las corrientes marinas. Por este motivo sufren desplazamientos que afectan a la localización de los fotomultiplicadores y se hace necesaria la implementación de un sistema de posicionamiento para que el telescopio sea funcional. Para ello se utiliza un sistema acústico consistente en unos emisores anclados al suelo marino y unos receptores situados en los diferentes niveles de la estructura vertical. Uno de los objetivos de la presente tesis es el desarrollo de estos emisores acústicos. Con este fin se han desarrollado diferentes prototipos de laboratorio con los que se han ido escalando prestaciones hasta obtener un prototipo que ha sido instalado y testeado en los telescopios ANTARES y NEMO. Así se demostró que el prototipo funcionaba perfectamente dentro de los requisitos establecidos, pasándose a diseñar una versión final del emisor acústico mucho más potente y funcional para ser montada dentro de vasijas de aluminio junto con un traductor omnidireccional en las anclas del nuevo telescopio de neutrinos KM3NeT. Conjuntamente con la empresa MSM se elaboraron 18 equipos para KM3NeT-ARCA, dos de los cuales fueron instalados en la primera campaña marina a finales de 2015 comprobándose su correcto funcionamiento. Por otro lado, la interacción de los neutrinos ultraenergéticos con la materia también produce un pulso termoacústico con forma bipolar, simetría axial y altamente directivo. Desde hace años se está estudiando la viabilidad de la técnica de detección acústica y la posibilidad de implementarla en dichos telescopios. Para poder poner a prueba y calibrar dicha técnica es necesario disponer de un sistema emisor acústico que sea capaz de generar una señal similar a la descrita. Este ha sido el segundo objetivo desarrollado en esta tesis. Para ello se ha diseñado un calibrador compacto y versátil basado en un array de transductores acústicos usando generación paramétrica. Dada la complejidad del pulso a emular y lo novedoso de la técnica a utilizar, se ha requerido la realización de numerosas pruebas de laboratorio con el fin de conseguir unos transductores adecuados y la electrónica capaz de hacerlos funcionar a la potencia y eficiencia requerida. Los positivos resultados obtenidos en esta línea hacen prever que, en breve, podremos obtener un calibrador acústico de neutrinos funcional. Finalmente, cabe reseñar que he participado en las diferentes investigaciones y actividades que se describen en la tesis, siendo mi cometido principal el desarrollo tanto de la electrónica como de los diferentes softwares/firmwares implicados en los emisores acústicos desarrollados.Els telescopis de neutrins són una nova forma d'observar l'Univers. Des de fa més d'una dècada s'estan dissenyant aquest tipus d'estructures amb el propòsit d'estudiar l'Univers des d'un nou punt de vista, el de les partícules que es generen en els acceleradors de partícules còsmics. Estes infraestructures no sols es limiten a l'estudi de l'Univers, sinó que també poden ser utilitzades en el camp de la Física de partícules i fins i tot en l'estudi de la vida submarina. La majoria d'aquests telescopis es basen en la detecció de l'anomenada llum de Cherenkov per mitjà de fotomultiplicadors, la diferència entre ells radica en el mig en què s'ubiquen (gel o aigua) i en la infraestructura utilitzada. Concretament, els telescopis europeus munten dits fotomultiplicadors en una estructura vertical submarina ancorada a gran profunditat, la qual està sotmesa a la influència dels corrents marins. Per este motiu pateixen desplaçaments que afecten a la localització dels fotomultiplicadors i es fa necessària la implementació d'un sistema de posicionament per a què el telescopi siga funcional. Per a això s'utilitza un sistema acústic consistent en uns emissors ancorats al sòl marí i uns receptors situats en els diferents nivells de l'estructura vertical. Un dels objectius de la present tesi és el desenvolupament d'aquests emissors acústics. Amb este fi s'han desenvolupat diferents prototips de laboratori amb els quals s'han anat escalant prestacions fins a obtindre un prototip que ha sigut instal·lat i testeat en els telescopis ANTARES i NEMO. Així es va demostrar que el prototip funcionava perfectament dins dels requisits establerts, passant-se a dissenyar una versió final de l'emissor acústic molt més potent i funcional per a ser muntada dins d'atuells d'alumini junt amb un traductor omnidireccional en les àncores del nou telescopi de neutrins KM3NeT. Conjuntament amb l'empresa MSM es van elaborar 18 equips per a KM3NeT-ARCA, dos dels quals van ser instal·lats en la primera campanya marina a finals de 2015 comprovant-se el seu correcte funcionament. D'altra banda, la interacció dels neutrins ultraenergètics amb la matèria també produeix un pols termoacústic amb forma bipolar, simetria axial i altament directiu. Des de fa anys s'està estudiant la viabilitat de la tècnica de detecció acústica i la possibilitat d'implementar-la en els esmentats telescopis. Per a poder posar a prova i calibrar esta tècnica és necessari disposar d'un sistema emissor acústic que siga capaç de generar un senyal semblant al descrit. Aquest ha sigut el segon objectiu desenvolupat en aquesta tesi. Per a això s'ha dissenyat un calibrador compacte i versàtil basat en un array de transductores acústics utilitzant generació paramètrica. Donada la complexitat del pols a emular i la novetat de la tècnica a utilitzar, s'ha requerit la realització de nombroses proves de laboratori a fi d'aconseguir uns transductors adequats i l'electrònica capaç de fer-los funcionar a la potència i eficiència requerida. Els positius resultats obtinguts en esta línia fan preveure que, en breu, podrem obtindre un calibrador acústic de neutrins funcional. Finalment, cal ressenyar que he participat en les diferents investigacions i activitats que es descriuen en la tesi, sent la meua comesa principal el desenvolupament tant de l'electrònica com dels diferents softwares/firmwares implicats en els emissors acústics desenvolupats.Llorens Alvarez, CD. (2017). Diseño y desarrollo de la electrónica de los emisores acústicos para los sistemas de posicionamiento y calibración de telescopios submarinos de neutrinos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/88401TESISCompendi

Biocontrol of Plant Diseases by Means of Antagonist Microorganisms, Biostimulants and Induced Resistance as Alternatives to Chemicals

Plant diseases are one of the biggest problems in conventional agriculture as they reduce both yield and crop value [...

Dissolution and phosphate-induced transformation of ZnO nanoparticles in synthetic saliva probed by AGNES without previous solid-liquid separation. Comparison with UF-ICP-MS

The variation over time of free Zn2+ ion concentration in stirred dispersions of ZnO nanoparticles (ZnO NPs) prepared in synthetic saliva at pH 6.80 and 37 degrees C was followed in situ (without solid liquid separation step) with the electroanalytical technique AGNES (Absence of Gradients and Nernstian Equilibrium Stripping). Under these conditions, ZnO NPs are chemically unstable due to their reaction with phosphates. The initial stage of transformation (around 5-10 h) involves the formation of a metastable solid (presumably ZnHPO4), which later evolves into the more stable hopeite phase. The overall decay rate of ZnO NPs is significantly reduced in comparison with phosphate-free background solutions of the same ionic strength and pH. The effective equilibrium solubilities of ZnO (0.29-0.47 mg.L-1), as well as conditional excess-ligand stability constants and fractional distributions of soluble Zn species, were determined in the absence and presence of organic components. The results were compared with the conventional ultrafiltration and inductively coupled plasma-mass spectrometry (UF-ICP-MS) methodology. AGNES proves to be advantageous in terms of speed, reproducibility, and access to speciation information. KeywordsThis work was supported by the Spanish Ministry MINECOunder Grant No. CTM2016-78798 and European UnionSeventh Framework Programme FP7-NMP.2012.1.3-3 underGrant No. 310584 (NANoREG). FQ gratefully acknowledgesa grant from AGAUR

Relationships of gag-pol diversity between Ty3/Gypsy and Retroviridae LTR retroelements and the three kings hypothesis

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The origin of vertebrate retroviruses (<it>Retroviridae</it>) is yet to be thoroughly investigated, but due to their similarity and identical gag-pol (and env) genome structure, it is accepted that they evolve from <it>Ty3/Gypsy </it>LTR retroelements the retrotransposons and retroviruses of plants, fungi and animals. These 2 groups of LTR retroelements code for 3 proteins rarely studied due to the high variability – gag polyprotein, protease and GPY/F module. In relation to 3 previously proposed <it>Retroviridae </it>classes I, II and II, investigation of the above proteins conclusively uncovers important insights regarding the ancient history of <it>Ty3/Gypsy </it>and <it>Retroviridae </it>LTR retroelements.</p> <p>Results</p> <p>We performed a comprehensive study of 120 non-redundant <it>Ty3/Gypsy </it>and <it>Retroviridae </it>LTR retroelements. Phylogenetic reconstruction inferred based on the concatenated analysis of the gag and pol polyproteins shows a robust phylogenetic signal regarding the clustering of OTUs. Evaluation of gag and pol polyproteins separately yields discordant information. While pol signal supports the traditional perspective (2 monophyletic groups), gag polyprotein describes an alternative scenario where each <it>Retroviridae </it>class can be distantly related with one or more <it>Ty3/Gypsy </it>lineages. We investigated more in depth this evidence through comparative analyses performed based on the gag polyprotein, the protease and the GPY/F module. Our results indicate that contrary to the traditional monophyletic view of the origin of vertebrate retroviruses, the <it>Retroviridae </it>class I is a molecular fossil, preserving features that were probably predominant among <it>Ty3/Gypsy </it>ancestors predating the split of plants, fungi and animals. In contrast, classes II and III maintain other phenotypes that emerged more recently during <it>Ty3/Gypsy </it>evolution.</p> <p>Conclusion</p> <p>The 3 <it>Retroviridae </it>classes I, II and III exhibit phenotypic differences that delineate a network never before reported between <it>Ty3/Gypsy </it>and <it>Retroviridae </it>LTR retroelements. This new scenario reveals how the diversity of vertebrate retroviruses is polyphyletically recurrent into the <it>Ty3/Gypsy </it>evolution, i.e. older than previously thought. The simplest hypothesis to explain this finding is that classes I, II and III trace back to at least 3 <it>Ty3/Gypsy </it>ancestors that emerged at different evolutionary times prior to protostomes-deuterostomes divergence. We have called this "the three kings hypothesis" concerning the origin of vertebrate retroviruses.</p

Dynamics of trace metal sorption by an ion-exchange chelating resin described by a mixed intraparticle/film diffusion transport model. The Cd/Chelex case

The time-evolution of Cd2+ ion sorption by Chelex 100 resin was studied in batch experiments as a function of time, pH, ionic strength, stirring rate, mass of resin and initial metal ion concentration. In the experimental conditions, the amount of resin sites are in excess with respect to the amount of metal ion, leading to extensive depletion of metal in bulk solution when equilibrium is reached. The data were described using a mixed control mass transport model in finite volume conditions (MCM) that includes explicitly both intraparticle and film diffusion steps. Exact numerical computations and a new approximate analytical expression of this model are reported here. MCM successfully predicts the influence of pH and ionic strength on the experimental Cd(II)/Chelex kinetic profiles (which cannot be justified by a pure film diffusion controlled mechanism) with a minimum number of fitting parameters. The overall diffusion coefficient inside the resin was modelled in terms of the Donnan factor and the resin/cation binding stability constant. The values of the latter coefficient as a function of pH and ionic strength were estimated from the Gibbs-Donnan model. Even though MCM is numerically more involved than models exclusively restricted to film or intraparticle diffusion control, it proves to be accurate in a wider range of values of the mass transfer Biot number and solution/resin metal ratios.The authors gratefully acknowledge support for this research from the Spanish Ministry MINECO (Projects CTM2013-48967 and CTM2016-78798) and by the “Comissionat d'Universitats i Recerca de la Generalitat de Catalunya” (2014SGR1132). FQ acknowledges a grant from AGAUR

Bioinformatic flowchart and database to investigate the origins and diversity of Clan AA peptidases

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Clan AA of aspartic peptidases relates the family of pepsin monomers evolutionarily with all dimeric peptidases encoded by eukaryotic LTR retroelements. Recent findings describing various pools of single-domain nonviral host peptidases, in prokaryotes and eukaryotes, indicate that the diversity of clan AA is larger than previously thought. The ensuing approach to investigate this enzyme group is by studying its phylogeny. However, clan AA is a difficult case to study due to the low similarity and different rates of evolution. This work is an ongoing attempt to investigate the different clan AA families to understand the cause of their diversity.</p> <p>Results</p> <p>In this paper, we describe in-progress database and bioinformatic flowchart designed to characterize the clan AA protein domain based on all possible protein families through ancestral reconstructions, sequence logos, and hidden markov models (HMMs). The flowchart includes the characterization of a major consensus sequence based on 6 amino acid patterns with correspondence with Andreeva's model, the structural template describing the clan AA peptidase fold. The set of tools is work in progress we have organized in a database within the GyDB project, referred to as Clan AA Reference Database <url>http://gydb.uv.es/gydb/phylogeny.php?tree=caard</url>.</p> <p>Conclusion</p> <p>The pre-existing classification combined with the evolutionary history of LTR retroelements permits a consistent taxonomical collection of sequence logos and HMMs. This set is useful for gene annotation but also a reference to evaluate the diversity of, and the relationships among, the different families. Comparisons among HMMs suggest a common ancestor for all dimeric clan AA peptidases that is halfway between single-domain nonviral peptidases and those coded by <it>Ty3/Gypsy </it>LTR retroelements. Sequence logos reveal how all clan AA families follow similar protein domain architecture related to the peptidase fold. In particular, each family nucleates a particular consensus motif in the sequence position related to the flap. The different motifs constitute a network where an alanine-asparagine-like variable motif predominates, instead of the canonical flap of the HIV-1 peptidase and closer relatives.</p> <p>Reviewers</p> <p>This article was reviewed by Daniel H. Haft, Vladimir Kapitonov (nominated by Jerry Jurka), and Ben M. Dunn (nominated by Claus Wilke).</p

Juego de plataformas basado en Unity 2D

[ES] Este proyecto consiste en la creación de un videojuego 2D del tipo plataformas endlessrun, bajo el motor de desarrollo Unity y usando el lenguaje de programación orientado a objetos C#. El juego estará pensado para su disfrute en los SO Windows, MacOS, iOS X, Android y Linux y en los dispositivos como PC, móviles y tablets. También se busca aportar una visión general a la hora de desarrollar un videojuego de este estilo paso a paso, mostrando sus distintas etapas en cuanto a su desarrollo.[EN] This project consists of the creation of a 2D platform endlessrun videogame, under the Unity game engine and using the C # object-oriented programming language. The game will be designed for your enjoyment in Windows OS, MacOS, iOS X, Android and Linux and on devices such as PC, mobile and tablets. It also seeks to provide an overview when developing a video game of this style step by step, showing its different stages in terms of its development.Maiato Llorens, C. (2017). Juego de plataformas basado en Unity 2D. http://hdl.handle.net/10251/91516TFG

Análisis de la relación nota-posición en el aula de los alumnos en escuelas de ingeniería

A menudo hemos escuchado a docentes universitarios decir que sus mejores alumnos se sientan en las primeras filas del aula y que los menos interesados en la materia suelen ocupar los últimos asientos o los más cercanos a la puerta. También se tiene la percepción de que los malos estudiantes por lo general se sientan juntos en el aula. ¿Es todo esto cierto? ¿Podemos cuantificarlo? Y lo más importante, ¿podemos utilizar esta información en favor de los alumnos? Para poder ratificar o no estas sensaciones, en este artículo tratamos de responder a estas preguntas mediante el análisis estadístico detallado de un experimento que hemos realizado a partir de la recolección y el tratamiento de datos sobre la posición exacta que ocuparon diversos estudiantes durante un curso académico y sus notas en varias asignaturas y en sesiones tanto de teoría como de laboratorio.SUMMARY -- We have often heard from university teachers that their best students are seated in the front rows of the lecture room and those less interested in the subject often sit in the last seats or those close to the door. Moreover, there exists also the perception that the worst students are usually seated together. Are these beliefs objectively true? In order to check the validity of these ideas, in this article we perform a detailed statistical analysis of a large experiment done in engineering schools. The experiment collected and processed data about the exact position occupied by students during one academic year, their position changes along the year and their marks in various degrees, courses and semesters of both theory and laboratory practice.Peer Reviewe