Application of bag sampling technique for particle size distribution measurements

Bag sampling techniques can be used to temporarily store an aerosol and therefore provide sufficient time to utilize sensitive but slow instrumental techniques for recording detailed particle size distributions. Laboratory based assessment of the method were conducted to examine size dependant deposition loss coefficients for aerosols held in VelostatTM bags conforming to a horizontal cylindrical geometry. Deposition losses of NaCl particles in the range of 10 nm to 160 nm were analysed in relation to the bag size, storage time, and sampling flow rate. Results of this study suggest that the bag sampling method is most useful for moderately short sampling periods of about 5 minutes.

A sampling technique for two-spotted mite in papaya

Two-spotted mite, Tetranychus urticae Koch, was until recently regarded as a minor and infrequent pest of papaya in Queensland through the dry late winter/early summer months. The situation has changed over the past 4-5 years, so that now some growers consider spider mites significant pests all year round. This altered pest status corresponded with a substantial increase in the use of fungicides to control black spot (Asperisporium caricae). A project was initiated in 1998 to examine the potential reasons for escalating mite problems in commercially-grown papaya, which included regular sampling over a 2 year period for mites, mite damage and beneficial arthropods on a number of farms on the wet tropical coast and drier Atherton Tableland. Differences in soil type, papaya variety, chemical use and some agronomic practices were included in this assessment. Monthly visits were made to each site where 20 randomly-selected plants from each of 2 papaya lines (yellow and red types) were surveyed. Three leaves were selected from each plant, one from each of the bottom, middle and top strata of leaves. The numbers of mobile predators were recorded, along with visual estimates of the percentage and age of mite damage on each leaf. Leaves were then sprayed with hairspray to fix the mites and immature predators to the leaf surface. Four leaf disks, 25 mm in diameter, were then punched from each leaf into a 50 ml storage container with a purpose-built disk-cutting tool. Disks from each leaf position were separated by tissue paper, within the container. On return to the laboratory, each leaf disk was scrutinised under a binocular microscope to determine the numbers of two-spotted mites and eggs, predatory mites and eggs, and the immature stages of predatory insects (mainly Stethorus, Halmus and lacewings). A total of 2160 leaf disks have been examined each month. All data have been entered into an Access database to facilitate comparisons between sites.

A novel non-intrusive sampling technique for CO2 laser on-line beam monitoring utilising a silicon mirror

The measurement of high speed laser beam parameters during processing is a topic that has seen growing attention over the last few years as quality assurance places greater demand on the monitoring of the manufacturing process. The targets for any monitoring system is to be non-intrusive, low cost, simple to operate, high speed and capable of operation in process. A new ISO compliant system is presented based on the integration of an imaging plate and camera located behind a proprietary mirror sampling device. The general layout of the device is presented along with the thermal and optical performance of the sampling optic. Diagnostic performance of the system is compared with industry standard devices, demonstrating the high quality high speed data which has been generated using this system.

High Resolution measurement and mapping of tungstate in waters, soils and sediments using the low-disturbance DGT sampling technique.

Increasing tungsten (W) use for industrial and military applications has resulted in greater W discharge into natural waters, soils and sediments. Risk modeling of W transport and fate in the environment relies on measurement of the release/mobilization flux of W in the bulk media and the interfaces between matrix compartments. Diffusive gradients in thin-films (DGT) is a promising passive sampling technique to acquire such information. DGT devices equipped with the newly developed high-resolution binding gels (precipitated zirconia, PZ, or ferrihydrite, PF, gels) or classic/conventional ferrihydrite slurry gel were comprehensively assessed for measuring W in waters. FerrihydriteDGT can measure W at various ionic strengths (0.001–0.5 mol L−1 NaNO3) and pH (4–8), while PZDGT can operate across slightly wider environmental conditions. The three DGT configurations gave comparable results for soil W measurement, showing that typically W resupply is relatively poorly sustained. 1D and 2D high-resolution W profiling across sediment—water and hotspot—bulk media interfaces from Lake Taihu were obtained using PZDGT coupled with laser ablation ICP–MS measurement, and the apparent diffusion fluxes across the interfaces were calculated using a numerical model.

Bio-inspired optimization & sampling technique for side-chain packing in MCCE

The prediction of proteins' conformation helps to understand their exhibited functions, allows for modeling and allows for the possible synthesis of the studied protein. Our research is focused on a sub-problem of protein folding known as side-chain packing. Its computational complexity has been proven to be NP-Hard. The motivation behind our study is to offer the scientific community a means to obtain faster conformation approximations for small to large proteins over currently available methods. As the size of proteins increases, current techniques become unusable due to the exponential nature of the problem. We investigated the capabilities of a hybrid genetic algorithm / simulated annealing technique to predict the low-energy conformational states of various sized proteins and to generate statistical distributions of the studied proteins' molecular ensemble for pKa predictions. Our algorithm produced errors to experimental results within .acceptable margins and offered considerable speed up depending on the protein and on the rotameric states' resolution used.

Evaluation of the standard sampling technique for suspended solids /

Mode of access: Internet.

Cartografia geotécnica subterrânea do maciço granítico de Arca D'Água (sector de Carvalhido–Burgães): implicações para o modelo geomecânico comportamental

Este trabalho pretende enfatizar a importância da elaboração de uma base de dados extensa e robusta para o melhoramento da cartografia geotécnica subterrânea do maciço granítico do sector de Carvalhido–Burgães (Porto). Este estudo envolveu a análise e o refinamento das principais características geomecânicas ao longo de um traçado com cerca de 1220 m, para a caracterização do maciço rochoso da galeria subterrânea Carvalhido–Burgães. Para esta caracterização foram coligidos e uniformizados dados geológicos, geotécnicos e geomecânicos relativos a várias campanhas de campo, realizadas entre 2005 e 2011, tendo estado a técnica da amostragem linear aplicada ao grau de compartimentação do maciço rochoso na base do seu estudo. Além disso, procedeu‐se a um tratamento estatístico das descontinuidades, bem como dos parâmetros geológico‐geotécnicos e geomecânicos a estas associados. O zonamento geotécnico do maciço granítico foi realizado sempre em estreita ligação com o conhecimento das características do maciço in situ. Pretende‐se que esta metodologia contribua para um melhor conhecimento da compartimentação dos maciços rochosos em geral e, em particular, do modelo geomecânico comportamental do maciço rochoso do Porto.

Geotecnia dos túneis do maciço de Paranhos: avaliação hidrogeomecânica exploratória

As classificações geomecânicas são uma das abordagens mais reconhecidas para estimar a qualidade do maciço rochoso, face à sua simplicidade e competência para gerir incertezas. As incertezas geológicas e geotécnicas podem ser avaliadas de forma eficaz usando classificações adequadas. Este estudo pretende enfatizar a importância das classificações geomecânicas e índices geomecânicos, tais como a Rock Mass Rating (RMR), a Rock Tunnelling Quality Index (Qsystem), o Geological Strength Index (GSI) e o Hydro‐Potential (HP) Value, para ajuizar a qualidade do maciço rochoso granítico das galerias subterrâneas de Paranhos (setor de Carvalhido ‐ Burgães; área urbana do Porto). Em particular, o valor hidro‐potencial (HP‐value) é uma classificação semi‐quantitativa aplicada a maciços rochosos que permite estimar as infiltrações de água subterrânea em escavações de terrenos rochosos. Para esta avaliação foi compilada e integrada uma extensa base de dados geológico‐geotécnica e geomecânica, apoiada na técnica de amostragem linear de superfícies expostas descontinuidades. Para refinar o zonamento geotécnico do maciço rochoso granítico, previamente realizado em 2010, foram coletadas amostras de rocha em pontos‐chave, com o objetivo de avaliar a sua resistência através do Ensaio de Carga Pontual (PLT). A aplicação das classificações geomecânicas foi realizada de uma forma equilibrada, estabelecendo diferentes cenários e tendo sempre em conta o conhecimento das características do maciço in situ. Apresenta‐se uma proposta de zonamento hidrogeomecânico com o objetivo de compreender melhor a circulação geo‐hidráulica do maciço rochoso granítico. Pretende‐se com esta metodologia contribuir para aprofundar o conhecimento do substrato rochoso do Porto, nomeadamente no que diz respeito ao seu comportamento geomecânico.

Avaliação geológica e geotécnica do maciço da Pedreira de S. Domingos n.º 2 (Armamar)

Neste trabalho, apresentam-se e discutem-se os resultados da aplicação da técnica de amostragem linear de descontinuidades em faces expostas do maciço rochoso da pedreira granítica de S. Domingos Nº 2 (Fontelo, Armamar; N de Portugal). É, igualmente, utilizada informação sobre a rede de fracturação regional, obtida através da análise morfoestrutural de mapas topográficos e mapas geológicos. São ainda referidos os métodos utilizados no tratamento dos dados de terreno com o objectivo de definir as famílias de descontinuidades e de caracterizar estatísticamente a sua atitude, espaçamento e extensão. Os resultados obtidos são comparados, à mega escala e macro-escala, no sentido de averiguar a presença de um padrão de fracturação com dimensão multiescala. Esta abordagem foi refinada através da aplicação de Sistemas de Informação Geográfica. A aplicação desta técnica para a caracterização da compartimentação do maciço poderá contribuir para aperfeiçoar a gestão sustentável do georrecurso da pedreira de S. Domingos Nº 2 (Fontelo). O controlo geomecânico do desmonte do maciço rochoso é salientado com o intuito de uma abordagem de geo-engenharia integrada dos maciços rochosos.

Cartografia e avaliação geotécnica de blocos rochosos em plataformas costeiras (Gaia, NW Portugal)

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

Cartografia de zonamento geotécnico no apoio ao planeamento e valorização da exploração do georrecurso: o caso do maciço rochoso da Curviã (Joane)

Este trabalho centra-se no estudo do aproveitamento expectável do maciço rochoso da pedreira da Curviã N.o 2 (Joane, Vila Nova de Famalicão, no N Portugal), através da obtenção de um bloco unitário tipo que forneça indicações para a exploração do recurso geológico para fins industriais e/ou ornamentais. Desta forma, investiga-se se num dado limite de zona geotécnica do maciço rochoso e propicio a obtenção de blocos com dimensão, avaliados apos o processo de transformação, nomeadamente, para enrocamento em obras marítimas ou balastro em obras ferroviárias. Foram seleccionados diversos afloramentos, tendo-se recorrido a técnica de amostragem linear as superfícies expostas do maciço. Esta técnica e uma das formas mais expeditas de coligir dados geológico-geotécnicos relativos as descontinuidades. Procedeu-se, ainda, a um tratamento estatístico das descontinuidades, bem como dos parâmetros geológico-geotécnicos e geomecânicos a estas associadas, propostos pela Sociedade Internacional de Mecânica das Rochas (ISRM). Todos os dados foram representados cartograficamente numa base apoiada pelos Sistemas de Informação Geográfica (SIG) e utilizadas as ferramentas de geologia estrutural, analise morfotectónica, modelação digital de terreno e cartografia de zonamento geotécnico. O zonamento geotécnico do maciço granítico foi realizado sempre em estreita ligação com o conhecimento das características do maciço ”in situ”. Pretende-se que esta metodologia contribua para um melhor conhecimento da compartimentação dos maciços rochosos em geral e, em particular, do modelo geotécnico comportamental do maciço rochoso da Curviã N.o2.

Estudo da antiga mina de volfrâmio das Aveleiras (Mire de Tibães): cartografia geotécnica e avaliação geomecânica

Este trabalho tem como objetivo sublinhar a importância de um estudo geológico‐geotécnico para apoiar a cartografia geotécnica do maciço rochoso subterrâneo da antiga mina de volfrâmio das Aveleiras (Mosteiro de Tibães, Braga). Foi realizado um trabalho de campo sistemático, ao longo de uma rede de galerias subterrâneas com uma extensão aproximada de 155 m. Estas galerias são constituídas, principalmente, por rochas metassedimentares, embora aflorem rochas graníticas num pequeno trecho de uma das galerias. A técnica de amostragem linear de descontinuidades aplicada ao grau de compartimentação do maciço rochoso esteve na base de todos os dados geológicos, geotécnicos e geomecânicos. Além disso, foram coligidos e integrados os dados de campanhas de campo anteriores, realizadas entre 2006 e 2011. Foram igualmente descritos os métodos de avaliação dos dados de campo, bem como a análise estatística dos parâmetros geológico‐geotécnicos. O zonamento geotécnico do maciço rochoso das Aveleiras foi desenvolvido tendo em conta o comportamento do maciço rochoso in situ, e foi apoiado por ensaios laboratoriais de resistência do material‐rocha através do Ensaio de Carga Pontual. Apresenta‐se uma proposta preliminar de zonamento geomecânico com o objectivo de apoiar o projeto de engenharia de maciços rochosos.

Cartografia de zonamento geotécnico em frentes de escavação de maciços rochosos heterogéneos (túnel do Marão): aplicação da classificação geomecânica GSI|2013

Este estudo pretende discutir a validade da aplicação da mais recente versão do “GSI – Geological Strength Index” (Hoek et al., 2013) em maciços rochosos heterogéneos por aplicação num projecto de obra subterrânea em execução. O estudo envolveu a caracterização geológicageotécnica nas duas frentes de escavação da frente “Poente” da empreitada de construção do Túnel do Marão (N de Portugal) tendo sido cartografados 305 metros no conjunto das duas frentes em 74 avanços consecutivos. Para esta caracterização foram coligidos e uniformizados dados geológicos, geotécnicos e geomecânicos relativos aos levantamentos realizados a cada avanço. A técnica da amostragem linear foi aplicada para a cartografia das descontinuidades que permitiu estabelecer o grau de compartimentação do maciço rochoso. Além disso, procedeu‐se a um tratamento estatístico das descontinuidades, bem como dos parâmetros geológico‐geotécnicos e geomecânicos associados. Os zonamentos geotécnicos e geomecânicos das secções em análise foram realizados sempre em estreita ligação com o conhecimento das características do maciço in situ. Procurou‐se estabelecer termos de comparação entre a versão do GSI|2013 e as versões anteriores (GSI|98, GSI|2001) por aplicação para os avanços cartografados. Pretende‐se que este trabalho contribua para um maior conhecimento da mais recente versão do “Geological Strength Index” (2013) para a sua aplicabilidade em projectos de geoengenharia.

Sampling accuracy of reef resource inventory technique

A new technique called the reef resource inventory (RRI) was developed to map the distribution and abundance of benthos and substratum on reefs. The rapid field sampling technique uses divers to visually estimate the percentage cover of categories of benthos and substratum along 2x20 in plotless strip-transects positioned randomly over the tops, and systematically along the edge of reefs. The purpose of this study was to compare the relative sampling accuracy of the RRI against the line intercept transect technique (LIT), an international standard for sampling reef benthos and substratum. Analysis of paired sampling with LIT and RRI at 51 sites indicated sampling accuracy was not different (P > 0.05) for 8 of the 12 benthos and substratum categories used in the study. Significant differences were attributed to small-scale patchiness and cryptic coloration of some benthos; effects associated with sampling a sparsely distributed animal along a line versus an area; difficulties in discriminating some of the benthos and substratum categories; and differences due to visual acuity since LIT measurements were taken by divers close to the seabed whereas RRI measurements were taken by divers higher in the water column. The relative cost efficiency of the RRI technique was at least three times that of LIT for all benthos and substratum categories and as much as 10 times higher for two categories. These results suggest that the RRI can be used to obtain reliable and accurate estimates of relative abundance of broad categories of reef benthos and substratum.

Spatially stratified sampling using auxiliary information for geostatistical mapping

This paper presents a method of spatial sampling based on stratification by Local Moran’s I i calculated using auxiliary information. The sampling technique is compared to other design-based approaches including simple random sampling, systematic sampling on a regular grid, conditional Latin Hypercube sampling and stratified sampling based on auxiliary information, and is illustrated using two different spatial data sets. Each of the samples for the two data sets is interpolated using regression kriging to form a geostatistical map for their respective areas. The proposed technique is shown to be competitive in reproducing specific areas of interest with high accuracy.