The Quest for Well-being in Growth Industries 2: The Survey

This working paper reports the ongoing research conducted in the research project, The Quest for Well-being in Growth Industries: A Collaborative Study in Finland and Scotland, under the auspices of Academy of Finland research programme, The Future of Work and Well-being. The research project examines the contradictory pressures for policies and practices towards both the inhibition and the enhancement of work-related well-being that are likely in growth industries. The overall aim is to evaluate the development, implementation and use of work-related well-being policies in four selected growth industries. These – electronics, care, finance and accounting, and tourism – have been selected on the basis of EU and national forecasts, and demographic and socio-economic trends in standard and non-standard employment. In this paper we aim to review the survey that constitutes the second main phase of this research.

Bioremediation of diesel oil contaminated soil and water

Diesel spills contaminate aquatic and terrestrial environments. To prevent the environmental and health risks, the remediation needs to be advanced. Bioremediation, i.e., degradation by microbes, is one of the suitable methods for cleaning diesel contamination. In monitored natural attenuation technique are natural processes in situ combined, including bioremediation, volatilization, sorption, dilution and dispersion. Soil bacteria are capable of adapting to degrade environmental pollutants, but in addition, some soil types may have indigenous bacteria that are naturally suitable for degradation. The objectives for this work were (1) to find a feasible and economical technique to remediate oil spilled into Baltic Sea water and (2) to bioremediate soil contaminated by diesel oil. Moreover, the aim was (3) to study the potential for natural attenuation and the indigenous bacteria in soil, and possible adaptation to degrade diesel hydrocarbons. In the aquatic environment, the study concentrated on diesel oil sorption to cotton grass fiber, a natural by-product of peat harvesting. The impact of diesel pollution was followed in bacteria, phytoplankton and mussels. In a terrestrial environment, the focus was to compare the methods of enhanced biodegradation (biostimulation and bioaugmentation), and to study natural attenuation of oil hydrocarbons in different soil types and the effect that a history of previous contamination may have on the bioremediation potential. (1) In the aquatic environment, rapid removal of diesel oil was significant for survival of tested species and thereby diversity maintained. Cotton grass not only absorbed the diesel but also benefited the bacterial growth by providing a large colonizable surface area and hence oil-microbe contact area. Therefore use of this method would enhance bioremediation of diesel spills. (2) Biostimulation enhances bioremediation, and (3) indigenous diesel-degrading bacteria are present in boreal environments, so microbial inocula are not always needed. In the terrestrial environment experiments, the combination of aeration and addition of slowly released nitrogen advanced the oil hydrocarbon degradation. Previous contamination of soil gives the bacterial community the potential for rapid adaptation and efficient degradation of the same type of contaminant. When the freshly contaminated site needs addition of diesel degraders, previously contaminated and remediated soil could be used as a bacterial inoculum. Another choice of inoculum could be conifer forest soil, which provides a plentiful population of degraders, and based on the present results, could be considered as a safe non-polluted inoculum. According to the findings in this thesis, bioremediation (microbial degradation) and monitored natural attenuation (microbial, physical and chemical degradation) are both suitable techniques for remediation of diesel-contaminated sites in Finland.

Infinite dimensional slow modulations in a well known delayed model for cutting tool vibrations

We apply the method of multiple scales (MMS) to a well-known model of regenerative cutting vibrations in the large delay regime. By ``large'' we mean the delay is much larger than the timescale of typical cutting tool oscillations. The MMS up to second order, recently developed for such systems, is applied here to study tool dynamics in the large delay regime. The second order analysis is found to be much more accurate than the first order analysis. Numerical integration of the MMS slow flow is much faster than for the original equation, yet shows excellent accuracy in that plotted solutions of moderate amplitudes are visually near-indistinguishable. The advantages of the present analysis are that infinite dimensional dynamics is retained in the slow flow, while the more usual center manifold reduction gives a planar phase space; lower-dimensional dynamical features, such as Hopf bifurcations and families of periodic solutions, are also captured by the MMS; the strong sensitivity of the slow modulation dynamics to small changes in parameter values, peculiar to such systems with large delays, is seen clearly; and though certain parameters are treated as small (or, reciprocally, large), the analysis is not restricted to infinitesimal distances from the Hopf bifurcation.

Konjac- ja galaktoglukomannaanipohjaiset emulsiokalvot

Emulsiokalvolla tarkoitetaan kalvoa, joka on valmistettu haihduttamalla ylimääräinen vesi pois emulsiosta. Polysakkaridipohjainen emulsiokalvo koostuu kalvonmuodostuspolysakkaridista, rasvasta, emulgointiaineesta ja pehmittimestä. Kirjallisuusosassa selvitettiin, mitä raaka-aineita polysakkaridipohjaisissa emulsiokalvoissa käytetään ja mitkä tekijät vaikuttavat emulsiokalvojen vesihöyrynläpäisevyyteen ja mekaanisiin ominaisuuksiin. Tutkimuksen kokeellisen osan tavoitteena oli selvittää, miten konjac-glukomannaani (KGM) ja kuusen galaktoglukomannaani (GGM) soveltuvat emulsiokalvon raaka-aineiksi. Lisäksi selvitettiin, miten rasvan tyyppi ja rasvapitoisuus vaikuttavat GGM-KGM-pohjaisten emulsiokalvojen mekaanisiin ominaisuuksiin ja vesihöyrynläpäisevyyteen. Mehiläisvahasta, mäntyöljystä ja rypsiöljystä valmistettiin emulsiokalvot, joissa oli 30 %:n (paino-% GGM:sta) rasvapitoisuudet. Lisäksi mehiläisvahasta valmistettiin emulsiokalvot, joissa oli 10 ja 50 % mehiläisvahaa. Emulsiokalvoja verrattiin vertailukalvoon, jossa ei ollut rasvaa. Kalvoissa käytetty KGM:n ja GGM:n suhde oli 1:1. Kalvoista mitattiin vesihöyrynläpäisevyys ja -läpäisynopeus, vetolujuus, Youngin moduuli ja murtovenymä. Näiden lisäksi kalvojen poikkileikkaus kuvattiin pyyhkäisyelektronimikroskoopilla. GGM ja KGM soveltuvat emulsiokalvon raaka-aineiksi. Huoneenlämpötilassa kuivatuista kalvoista saatiin tasaisemman näköisiä kuin lämpökaapissa kuivatuista. Pyyhkäisyelektronimikroskooppikuvissa vahapisarat olivat öljypisaroita pienempiä, mikä mahdollisesti vaikutti siihen, että vahapisarat pysyivät paremmin kiinnittyneenä kalvomatriisissa. Öljypisaroiden koko oli kalvoissa noin 10 ?m ja vahapisaroiden 2–6 ?m. Vesihöyrynläpäisynopeus oli pienin 50 %:n mehiläisvahakalvolla (p < 0,05). Vesihöyrynläpäisevyys laski lineaarisesti mehiläisvahapitoisuuden suurentuessa. Öljykalvot ja 10 %:n mehiläisvahakalvo eivät eronneet tilastollisesti merkitsevästi vesihöyrynläpäisevyyden suhteen vertailukalvosta. Pienin vetolujuus ja Youngin moduuli oli 50 %:n mehiläisvahakalvolla. Vertailukalvo oli kestävin ja jäykin. Murtovenymän suhteen kalvot eivät eronneet toisistaan tilastollisesti merkitsevästi. Tutkimuksessa onnistuttiin valmistamaan GGM-KGM-pohjaisia emulsiokalvoja, jotka pidättivät vesihöyryä vertailukalvoa paremmin ja silti säilyttivät mekaaniset ominaisuutensa kohtuullisen hyvin.

Defective in Cuticular Ridges (DCR) of Arabidopsis thaliana, a Gene Associated with Surface Cutin Formation, Encodes a Soluble Diacylglycerol Acyltransferase

A key step in the triacylglycerol (TAG) biosynthetic pathway is the final acylation of diacylglycerol (DAG) by DAG acyltransferase. In silico analysis has revealed that the DCR (defective in cuticular ridges) (At5g23940) gene has a typical HX4D acyltransferase motif at the N-terminal end and a lipid binding motif VX(2)GF at the middle of the sequence. To understand the biochemical function, the gene was overexpressed in Escherichia coli, and the purified recombinant protein was found to acylate DAG specifically in an acyl-CoA-dependent manner. Overexpression of At5g23940 in a Saccharomyces cerevisiae quadruple mutant deficient in DAG acyltransferases resulted in TAG accumulation. At5g23940 rescued the growth of this quadruple mutant in the oleate-containing medium, whereas empty vector control did not. Lipid particles were localized in the cytosol of At5g23940-transformed quadruple mutant cells, as observed by oil red O staining. There was an incorporation of 16-hydroxyhexadecanoic acid into TAG in At5g23940-transformed cells of quadruple mutant. Here we report a soluble acyl-CoA-dependent DAG acyltransferase from Arabidopsis thaliana. Taken together, these data suggest that a broad specific DAG acyltransferase may be involved in the cutin as well as in the TAG biosynthesis by supplying hydroxy fatty acid.

Analysis of flow near a dug well in an unconfined aquifer

A numerical analysis of flow to a dug well in an unconfined aquifer is made, taking into account well storage, elastic storage release, gravity drainage, anisotropy, partial penetration, vertical flow and seepage surface at the well face, and treating the water table in the aquifer and water level in the well as unknown boundaries. The pumped discharge is maintained constant. The solution is obtained by a two-level iterative scheme. The effects of governing parameters on the drawdown, development of seepage surface and contribution from aquifer flow to the total discharge are discussed. The degree of anisotropy and partial penetration are found to be the parameters which affect the flow characteristics most significantly. The effect of anisotropy on the development of seepage surface is very pronounced.

An investigation of well-characterized small gold clusters by photoelectron spectroscopy, tunneling spectroscopy, and cognate techniques

After microscopic characterization of the size distributions of gold clusters, deposited on carbon substrates by vacuum evaporation or by soft landing, Au(4f') binding energy of the clusters has been measured as a function of the mean cluster size. Similar measurements have been carried out on Au clusters prepared from sols by chemical means and high-nuclearity cluster compounds. In general, small clusters with a mean diameter of $2 nm show significantly larger binding energies than the bulk metal value, due to the onset of nonmetallicity. Nonmetallicity manifests itself in terms of a tunneling conductance gap only in clusters of diameter ;5 1 nm containing 40 atoms or fewer.

Desorptio/fotoionisaatio ilmanpaineessa takavarikoitujen huumausaineiden, steroidien ja räjähdysaineiden tutkimuksessa

Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää desorptio/fotoionisaatio ilmanpaineessa tekniikan (engl. desorption atmospheric pressure photoionization, DAPPI) soveltuvuutta rikosteknisen laboratorion näytteiden analysointiin. DAPPI on nopea massaspektrometrinen ionisaatiotekniikka, jolla voidaan tutkia yhdisteitä suoraan erilaisilta pinnoilta. DAPPI:ssa käytetään lämmitettyä mikrosirua, joka suihkuttaa höyrystynyttä liuotin- ja kaasuvirtausta kohti näytettä. Näytteen pinnan komponentit desorboituvat lämmön vaikutuksesta, jonka jälkeen ionisoituminen tapahtuu VUV-lampun emittoimien fotonien avulla.DAPPI:lla tutkittiin takavarikoituja huumausaineita, anabolisia steroideja ja räjähdysaineita sekä niiden jäämiä erilaisilta pinnoilta. Lisäksi kartoitettiin DAPPI:n mahdollisuuksia ja rajoituksia erilaisille näytematriiseille ilman näytteiden esikäsittelyä. Takavarikoitujen huumausaineiden tutkimuksessa analysoitiin erilaisia tabletteja, jauheita, kasvirouheita, huumekasveja (khat, oopium, kannabis) ja sieniä. Anabolisia steroideja tunnistettiin tableteista sekä ampulleista, jotka sisälsivät öljymäistä nestettä. Jauheet ripoteltiin kaksipuoliselle teipille ja analysoitiin siltä. Muut näytteet analysoitiin sellaisenaan ilman minkäänlaista esikäsittelyä, paitsi nestemäisten näytteiden kohdalla näyte pipetoitiin talouspaperille, joka analysoitiin DAPPI:lla. DAPPI osoittautui nopeaksi ja yksinkertaiseksi menetelmäksi takavarikoitujen huumausaineiden ja steroidien analysoimisessa. Se soveltui hyvin rikoslaboratorion erityyppisten näytteiden rutiiniseulontaan ja helpotti erityisesti huumekasvien ja öljymäisten steroidiliuosten tutkimusta. Massaspektrometrin likaantuminen pystyttiin ehkäisemään säätämällä näytteen etäisyyttä sen suuaukosta. Likaantumista ei havaittu huolimatta näytteiden korkeista konsentraatioista ja useita kuukausia jatkuneista mittauksista. Räjähdysaineiden tutkimuksessa keskityttiin seitsemän eri räjähdysaineen DAPPI-MS-menetelmän kehitykseen; trinitrotolueeni (TNT), nitroglykoli (NK), nitroglyseriini (NG), pentriitti (PETN), heksogeeni (RDX), oktogeeni (HMX) ja pikriinihappoä Nämä orgaaniset räjähteet ovat nitraattiyhdisteitä, jotka voidaan jakaa rakenteen puolesta nitroamiineihin (RDX ja HMX), nitroaromaatteihin (TNT ja pikriinihappo) sekä nitraattiestereihin (PETN, NG ja NK). Menetelmäkehityksessä räjähdysainelaimennokset pipetoitiin polymetyylimetakrylaatin (PMMA) päälle ja analysoitiin siitä. DAPPI:lla tutkittiin myäs autenttisia räjähdysainejäämiä erilaisista matriiseista. DAPPI:lla optimoitiin jokaiselle räjähdysaineelle sopiva menetelmä ja yhdisteet saatiin näkymään puhdasaineina. Räjähdysainejäämien analysoiminen erilaisista rikospaikkamateriaaleista osoittautui haastavammaksi tehtäväksi, koska matriisit aiheuttivat itsessään korkean taustan spektriin, josta räjähdysaineiden piikit eivät useimmiten erottuneet tarpeeksi. Muut desorptioionisaatiotekniikat saattavat soveltua paremmin haastavien räjähdysainejäämien havaitsemiseksi.

Effect of surfactant dispersed in oil on interaction force between an oil film and a steel substrate in water

The oil phase, in an oil-in-water emulsion on a steel substrate, is strongly repelled by the substrate. The oil in this situation does not wet the steel and steel/steel friction is high. In this work we disperse anionic surfactants in an oil film and study the effect of this dispersion on the force of interaction between a silica colloid probe (AFM) carrying the oil film and a steel substrate in water. It is observed that when the surfactant is oil insoluble and the interaction time is short the strong entropic repulsion (without the surfactant) is replaced by a strong attraction. The steel on steel sliding friction in this case is low compared to that what is achieved when the surfactant is soluble in oil. The rationale underlying these interactions is explored here. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.