Anomalous water absorption in porous materials

The absorption of fluid by unsaturated, rigid porous materials may be characterized by the sorptivity. This is a simple parameter to determine and is increasingly being used as a measure of a material's resistance to exposure to fluids (especially moisture and reactive solutes) in aggressive environments. The complete isothermal absorption process is described by a nonlinear diffusion equation, with the hydraulic diffusivity being a strongly nonlinear function of the degree of saturation of the material. This diffusivity can be estimated from the sorptivity test. In a typical test the cumulative absorption is proportional to the square root of time. However, a number of researchers have observed deviation from this behaviour when the infiltrating fluid is water and there is some potential for chemo-mechanical interaction with the material. In that case the current interpretation of the test and estimation of the hydraulic diffusivity is no longer appropriate. Kuntz and Lavallee (2001) discuss the anomalous behaviour and propose a non-Darcian model as a more appropriate physical description. We present an alternative Darcian explanation and theory that retrieves the earlier advantages of the simple sorptivity test in providing parametric information about the material's hydraulic properties and allowing simple predictive formulae for the wetting profile to be generated.

Toxicological aspects of treatment to remove cyanobacterial toxins from drinking water determined using the heterozygous P53 transgenic mouse model

The presence of toxic cyanobacteria in drinking water reservoirs renders the need to develop treatment methods for the 'safe' removal of their associated toxins. Chlorine has been shown to successfully remove a range of cyanotoxins including microcystins, cylindrospermopsin and saxitoxins. Each cyanotoxin requires specific treatment parameters, particularly solution pH and free chlorine residual. However, currently there has not been any investigation into the toxicological effect of solutions treated for the removal of these cyanotoxins by chlorine. Using the P53(def) transgenic mouse model mate and female C57BL/6J hybrid mice were used to investigate potential cancer inducing effects from such oral dosing solutions. Both purified cyanotoxins and toxic cell-free extract cyanobacterial solutions were chlorinated and administered over 90 and 170 days (respectively) in drinking water. No increase in cancer was found in any treatment. The parent cyanotoxins, microcystins, cylindrospermopsin and saxitoxins were readily removed by chlorine. There was no significant increase in the disinfection byproducts trihalomethanes or haloacetic acids, levels found were well below guideline values. Histological examination identified no effect of treatment solutions except male mice treated with chlorinated cylindrospermopsin (as a cell free extract). In this instance 40% of males were found to have fatty vacuolation in their livers, cause unknown. It is recommended that further toxicology be undertaken on chlorinated cyanobacterial solutions, particularly for non-genotoxic carcinogenic compounds, for example the Tg. AC transgenic mouse model. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Occurrence of storm-generated bedforms along the inner continental shelf - Southeastern Brazil

Levantamentos sonográficos desenvolvidos em duas áreas da plataforma interna adjacente ao estado do Espírito Santo revelam formas de fundo cuja origem é fortemente relacionada a eventos de tempestades. Estas são caracterizadas por alternâncias de bandas de areias finas sobrepostas, de forma alternada, a um fundo de areias grossas, gerando manchas de areias grossas intercaladas abruptamente com faixas de areias finas a profundidades de 25-30 m para GUA e de 05-08 m para BES. Em ambas as áreas as faixas de areias grossas apresentam marcas de ondulação geradas por ondas com orientação levemente paralela a linha de costa. A sedimentologia de GUA é composta por areias finas a muito finas lamosas carbonáticas com cascalhos siliciclásticos e a de BES por areias grossas e médias com cascalhos biodetríticos. Desta forma, é clara a ação de correntes/ondas de tempestade no fundo marinho de GUA e de BES; porém, a classificação quanto ao comportamento hidrodinâmico e ao transporte de sedimento é necessária para as estimativas sobre a formação, transporte e manutenção das feições encontradas.

Influence of renal denervation on blood pressure, sodium and water excretion in acute total obstructive apnea in rats

Obstructive apnea (OA) can exert significant effects on renal sympathetic nerve activity (RSNA) and hemodynamic parameters. The present study focuses on the modulatory actions of RSNA on OA-induced sodium and water retention. The experiments were performed in renal-denervated rats (D; N = 9), which were compared to sham (S; N = 9) rats. Mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) were assessed via an intrafemoral catheter. A catheter was inserted into the bladder for urinary measurements. OA episodes were induced via occlusion of the catheter inserted into the trachea. After an equilibration period, OA was induced for 20 s every 2 min and the changes in urine, MAP, HR and RSNA were recorded. Renal denervation did not alter resting MAP (S: 113 ± 4 vs D: 115 ± 4 mmHg) or HR (S: 340 ± 12 vs D: 368 ± 11 bpm). An OA episode resulted in decreased HR and MAP in both groups, but D rats showed exacerbated hypotension and attenuated bradycardia (S: -12 ± 1 mmHg and -16 ± 2 bpm vs D: -16 ± 1 mmHg and 9 ± 2 bpm; P < 0.01). The basal urinary parameters did not change during or after OA in S rats. However, D rats showed significant increases both during and after OA. Renal sympathetic nerve activity in S rats increased (34 ± 9%) during apnea episodes. These results indicate that renal denervation induces elevations of sodium content and urine volume and alters bradycardia and hypotension patterns during total OA in unconscious rats.

Análise espacial do padrão de introdução e disseminação da dengue nos municípios do Espírito Santo

O número de municípios infestados pelo Aedes aegypti no Estado do Espírito Santo vem aumentando gradativamente, levando a altas taxas de incidência de dengue ao longo dos anos. Apesar das tentativas de combate à doença, esta se tornou uma das maiores preocupações na saúde pública do Estado. Este estudo se propõe a descrever a dinâmica da expansão da doença no Estado a partir da associação entre variáveis ambientais e populacionais, utilizando dados operacionalizados por meio de técnicas de geoprocessamento. O estudo utilizou como fonte de dados a infestação pelo mosquito vetor e o coeficiente de incidência da doença, as distâncias rodoviárias intermunicipais do Estado, a altitude dos municípios e as variáveis geoclimáticas (temperatura e suficiência de água), incorporadas a uma ferramenta operacional, as Unidades Naturais do Espírito Santo (UNES), representadas em um único mapa operacionalizado em Sistema de Informação Geográfica (SIG), obtido a partir do Sistema Integrado de Bases Georreferenciadas do Estado do Espírito Santo. Para análise dos dados, foi realizada a Regressão de Poisson para os dados de incidência de dengue e Regressão Logística para os de infestação pelo vetor. Em seguida, os dados de infestação pelo mosquito e incidência de dengue foram georreferenciados, utilizando como ferramenta operacional o SIG ArcGIS versão 9.2. Observou-se que a pluviosidade é um fator que contribui para o surgimento de mosquito em áreas não infestadas. Altas temperaturas contribuem para um alto coeficiente de incidência de dengue nos municípios capixabas. A variável distância em relação a municípios populosos é um fator de proteção para a incidência da doença. A grande variabilidade encontrada nos dados, que não é explicada pelas variáveis utilizadas no modelo para incidência da doença, reforça a premissa de que a dengue é condicionada pela interação dinâmica entre muitas variáveis que o estudo não abordou. A espacialização dos dados de infestação pelo mosquito e incidência de dengue e as Zonas Naturais do ES permitiu a visualização da influência das variáveis estatisticamente significantes nos modelos utilizados no padrão da introdução e disseminação da doença no Estado.

Padrão de frugivoria por Tapirus terrestris na Mata Atlântica do norte do Espírito Santo, Brasil

A anta Tapirus terrestris (Linnaeus, 1758), último representante da megafauna Pleistocênica na região Neotropical, representa um importante grupo funcional, pois dispersam uma grande variedade de espécies vegetais, especialmente frutos. No entanto, o padrão de frugivoria da espécie pode variar entre diferentes áreas. Dessa forma, nosso interesse foi investigar o grau de frugivoria da espécie em duas diferentes áreas no estado do Espírito Santo e a sua importância para a dinâmica florestal. Para isso, foram coletadas amostras fecais, através de busca ativa em diferentes ambientes na Reserva Biológica do Córrego do Veado (Rebio Córrego do Veado) e na Reserva Particular do Patrimônio Natural Recanto das Antas (RPPN Recanto das Antas), durante o período de janeiro de 2011 a novembro de 2013. Após a triagem do material biológico, as sementes foram individualizadas, classificadas quanto às características e grupos ecológicos e identificadas até o menor nível taxonômico possível. Foi obtido um esforço amostral de 130 dias, resultando em 325 amostras fecais coletadas, sendo 53,2% da Rebio Córrego do Veado e 46,8% da RPPN Recanto das Antas. Do total de amostras, 41,8% estavam depositadas dentro ou próximas a corpos d’água e 58,2% na serrapilheira/substrato seco. A dieta da anta foi composta por 94,1% de fibras e 5,9% de frutos. Foram encontradas duas vezes mais amostras contendo sementes na RPPN Recanto das Antas do que na Rebio Córrego do Veado. Das 30 morfoespécies encontradas nas amostras, 15 foram identificadas em nível específico, as quais estão distribuídas em oito famílias. As famílias mais representativas foram Anacardiaceae, Fabaceae e Myrtaceae. As espécies mais freqüentemente encontradas nas amostras foram Spondias macrocarpa Engl. e S. venulosa (Engl.) Engl. Do total de sementes encontradas 60% apresentam dispersão zoocórica e 46,7% são sementes grandes e muito grandes e 50% possuem fruto do tipo carnoso. Das morfoespécies encontradas, sete foram registradas em ambas as unidades de conservação, 21 foram encontradas apenas na RPPN Recanto das Antas e duas foram encontradas na Rebio Córrego do Veado. Isso pode indicar que o ambiente na RPPN Recanto das Antas pode fornecer mais frutos que na Rebio Córrego do Veado, o que pode ser um resultado do histórico de perturbações da última reserva. Na década de 1980, 80% da Rebio Córrego do Veado foi queimada em um incêndio e, atualmente, o entorno da reserva é composto principalmente por pastagens. Ao contrário, a RPPN Recanto das Antas, apesar de sua área ter sofrido extração seletiva na década de 50, está inserida no maior remanescente de Mata Atlântica do Espírito Santo. Ainda que a anta possua uma dieta composta por uma variedade de frutos nas áreas de estudo, ela aparenta ser menos frugívora do que em outras áreas da Mata Atlântica. Contudo, é evidente a importância de T. terrestris na dispersão de um grande número de espécies vegetais, especialmente as espécies com sementes grandes, aumentando o recrutamento de espécies de plantas que não são dispersadas por outras espécies animais.

Morphological, physical and pedogenetic attributes related to water yield in small watersheds in Guarapari/ES, Brazil

Soil characteristics related to the genesis, land use and management are important factors in water dynamics in watersheds. This study evaluated physical, morphological and pedogenetic attributes related to water yield potential in small watersheds in Guarapari, ES, Brazil. The following representative profiles were selected, morphologically described and sampled in area of Atlantic Forest domain: Lithic Udifolists, Oxyaquic Udifluventes, Typic Paleudults, Typic Hapludults, Typic Hapludox, Oxic Dystrudepts and Typic Endoaquents. Samples were collected in the soil profiles for physical analysis. Measurements of field-saturated hydraulic conductivity and soil penetration resistance were perfomed in some profiles, which were under different uses. The Endoaquents of Limão Creek can be considered efficient as temporary water reservoirs. However, the use of artificial drainage tends to reduce this effect. Differential erosion was detected by the sand texture on the surface of the Typic Paleudults due to the low degree of clay flocculation, slope, high resistance to the penetration and low hydraulic conductivity of the Bt horizon, making it necessary to adopt soil management practices to increase the water infiltration. Under pasture, mainly in the cattle trails where the trampling is more intense, there was high resistance to penetration in the superficial layers of the Typic Hapludults. The Typic Hapludox have the greatest potential for water yield in the small watersheds because of its greater extent in the headwaters and their morphological and physical characteristics, which can result in increased aquifer recharge.

Effect of cattle manure on sunflower production and water use in two types of soil

The aim of the present study was to evaluate water consumption, use efficiency and yield components of sunflower variety Embrapa 122 V/2000 cultivated in two types of soil (Fluvissol and Haplic Luvisol) subjected to increasing doses of cattle manure. The experiment was carried out in a greenhouse at Universidade Estadual da Paraíba. The experimental design was completely randomized in a factorial scheme. The irrigation was performed every other day, replacing the water absorbed by the plants. The water consumption and the use efficiency were evaluated, being the use efficiency determined by the ratio of the total dry mass of sunflower and the amount of water used to produce it in each treatment. Plants were harvested at 95 days after sowing when the following parameters were evaluated: number of seeds per plant, weight of seeds per plant, weight of 1000 seeds and the outer diameter of the capitulum (head). The results showed that the sunflower was positively affected by cattle manure application, increasing the production components and the water use efficiency, regardless of the type of soil. Excepting for the 1000 seeds weight and the water use efficiency, the type of soil affected significantly the water use, the number and weight of seeds per plant. The plants cultivated in Haplic Luvisol had a better performance.

Nitrate leaching through climatologic water balance in a fertigated coffee plantation

Nitrate losses from soil profiles by leaching should preferentially be monitored during high rainfall events and during irrigation when fertilizer nitrogen applications are elevated. Using a climatologic water balance, based on the models of Thornthwaite and Penman Monteith for potential evapotranspiration, drainage soil water fluxes below the root zone were estimated in a fertigated coffee crop. Soil solution extraction at the depth of 1 m allowed the calculation of nitrate leaching. The average nitrate concentration in soil solution for plots that received nitrogen by fertigation at a rate of 400 kg ha-1, was 5.42 mg L-1, surpassing the limit of the Brazilian legislation of 10.0 mg L-1, only during one month. For plots receiving 800 kg ha-1 of nitrogen, the average was 25.01 mg L-1, 2.5 times higher than the above-mentioned limit. This information indicates that nitrogen rates higher than 400 kg ha-1 are potentially polluting the ground water. Yearly nitrate amounts of leaching were 24.2 and 153.0 kg ha-1 for the nitrogen rates of 400 and 800 kg ha-1, respectively. The six times higher loss indicates a cost/benefit problem for coffee fertigations above 400 kg ha-1.

The impact of improvement of water supply and sanitation facilities on diarrhea and intestinal parasites: a Brazilian experience with children in two low-income urban communities

During the second half of 1986 the impact of the improvement of water supply and excreta disposal facilities on diarrheal diseases and intestinal parasitosis was studied in 254 children up to six years of age from two favelas (shanty towns) of Belo Horizonte, Brazil. The estimated incidence of diarrhea was 6.2 episodes/child year and the estimated period prevalence reached 31.0 episode days/ child/ year. The point prevalence of parasitosis was 70.7% (Ascaris lumbricoides: 55.4%, Trichuris trichiura: 19.6%, Giardia lamblia: 17.9%). The estimated prevalence of diarrhea decreased with improvement of water supply and sanitation facilities to 45% and 44% respectively, but no statistically significant impact was observed in the case of parasitosis. School education and weaning practice were found to be other important determinants of diarrhea.

Conservação, manutenção e construção de património estratégico das águas de Santarém

A água é um bem essencial ao ser humano. Nos dias de hoje é de extrema importância fazer chegar este bem às populações, um papel que no nosso país é desempenhado pelos municípios, por empresas municipais e por empresas concessionadas. Este relatório, enquadrado no âmbito do trabalho final de mestrado em Engenharia Civil, especialização em Hidráulica, no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, cujo título é “Conservação, Manutenção e Construção de Património Estratégico das Águas de Santarém”, relata a experiência de estágio do autor do presente relatório na A.S. – Empresa das Águas de Santarém – EM, S.A. O relatório aborda as temáticas do abastecimento de água, do tratamento de águas residuais, da construção de sistemas de saneamento e estações de tratamento de águas residuais, da reparação de equipamentos da empresa e do consumo de energia dos equipamentos da empresa. São descritas as actividades desenvolvidas pelo autor, que incluem o acompanhamento activo em visitas a obras de construção e manutenção de património, a monitorização e controlo de perdas de água, bem como a actualização em suporte informático do cadastro dos equipamentos pertencentes à A.S., com a criação de fichas de equipamento individuais e de um suporte informático para registo e consulta comparativa de consumos energéticos. Esta experiência de estágio permitiu ao autor um contacto com a realidade de uma empresa em toda a diversidade das actividades anteriormente nomeadas, que será descrita objectivamente nos capítulos do presente documento. O estágio foi claramente enriquecedor para o autor, fornecendo-lhe formação objectiva e a preparação necessária para a sua integração no mercado de trabalho nesta área específica da Engenharia Civil.

Application of GIS-based multi-criteria analysis for site selection of aquifer recharge with reclaimed water

Reclaimed water from small wastewater treatment facilities in the rural areas of the Beira Interior region (Portugal) may constitute an alternative water source for aquifer recharge. A 21-month monitoring period in a constructed wetland treatment system has shown that 21,500 m(3) year(-1) of treated wastewater (reclaimed water) could be used for aquifer recharge. A GIS-based multi-criteria analysis was performed, combining ten thematic maps and economic, environmental and technical criteria, in order to produce a suitability map for the location of sites for reclaimed water infiltration. The areas chosen for aquifer recharge with infiltration basins are mainly composed of anthrosol with more than 1 m deep and fine sand texture, which allows an average infiltration velocity of up to 1 m d(-1). These characteristics will provide a final polishing treatment of the reclaimed water after infiltration (soil aquifer treatment (SAT)), suitable for the removal of the residual load (trace organics, nutrients, heavy metals and pathogens). The risk of groundwater contamination is low since the water table in the anthrosol areas ranges from 10 m to 50 m. Oil the other hand, these depths allow a guaranteed unsaturated area suitable for SAT. An area of 13,944 ha was selected for study, but only 1607 ha are suitable for reclaimed water infiltration. Approximately 1280 m(2) were considered enough to set up 4 infiltration basins to work in flooding and drying cycles.

Paleomagnetic study of the Great Foum Zguid dyke (southern Morocco): A positive contact test related to metasomatic processes

When a paleomagnetic pole is sought for in an igneous body, the host rocks should be subjected to a contact test to assure that the determined paleopole has the age of the intrusion. If the contact test is positive, it precludes the possibility that the measured magnetization is a later effect. Therefore, we investigated the variations of the remanent magnetization along cross-sections of rocks hosting the Foum Zguid dyke (southern Morocco) and the dyke itself. A positive contact test was obtained, but it is mainly related with Chemical/Crystalline Remanent Magnetization due to metasomatic processes in the host-rocks during magma intrusion and cooling, and not only with Thermo-Remanent Magnetization as ordinarily assumed in standard studies. Paleomagnetic data obtained within the dyke then reflect the Earth magnetic field during emplacement of this well-dated (196.9 +/- 1.8 Ma) intrusion.

Contact angle of a hemispherical bubble: An analytical approach

We have calculated the equilibrium shape of the axially symmetric Plateau border along which a spherical bubble contacts a flat wall, by analytically integrating Laplace's equation in the presence of gravity, in the limit of small Plateau border sizes. This method has the advantage that it provides closed-form expressions for the positions and orientations of the Plateau border surfaces. Results are in very good overall agreement with those obtained from a numerical solution procedure, and are consistent with experimental data. In particular we find that the effect of gravity on Plateau border shape is relatively small for typical bubble sizes, leading to a widening of the Plateau border for sessile bubbles and to a narrowing for pendant bubbles. The contact angle of the bubble is found to depend even more weakly on gravity. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Avaliação da qualidade química e microbiológica de tintas didácticas do ensino pré-escolar

As tintas utilizadas nas actividades didácticas possuem na sua composição ingredientes que dada a sua natureza, modo de fabrico e de utilização, podem representar um risco para a saúde das crianças. Neste âmbito, procurou-se com este estudo avaliar a qualidade química e microbiológica das tintas utilizadas pelas crianças no ensino pré-escolar. Vinte e nove amostras de tintas, incluindo guaches, tintas de águas, digitintas e tintas para pinturas faciais foram recolhidas em oito estabelecimentos de ensino, nomeadamente, Jardins de Infância, do conselho de Vila Nova de Gaia. A avaliação microbiológica envolveu não só a determinação da concentração microbiana presente nas amostras, como também, a avaliação da estabilidade microbiana nas tintas das espécies S.aureus e E.coli. Na avaliação química procedeu-se à determinação da concentração dos metais chumbo (Pb), cádmio (Cd), crómio (Cr), cobalto (Co), níquel (Nq), manganês (Mn), cobre (Cu) e zinco (Zn) quer em algumas das amostras recolhidas nos estabelecimentos de ensino, quer em tintas adquiridas em três estabelecimentos comerciais. Os resultados obtidos da avaliação microbiológica revelam uma contaminação estática na generalidade das tintas. Três amostras de tintas apresentaram ainda elevada contaminação por fungos, nomeadamente Aspergillus spp. e Trichophyton spp. Da avaliação da estabilidade microbiana das espécies S.aureus e E.coli observou-se uma sensibilidade das mesmas às tintas, sendo evidenciado, em alguns casos, um decrescimento da concentração ao longo do tempo de exposição, e noutros, uma sensibilidade imediata. A espécie S.aureus revelou, contudo, maior capacidade de resistência que a E.coli. Os resultados obtidos da avaliação química revelaram a presença de Cr em todas as amostras, registando as tintas adquiridas em estabelecimentos comerciais concentrações mais elevadas para este metal. Os metais Cu e Zn foram detectados, em algumas amostras de tintas artísticas, em concentrações acima dos valores limites. Nas tintas para a cara foram encontrados os metais Pb, Cd, Cr e Nq, cuja utilização é interdita nestes produtos. O conhecimento das características químicas e microbiológicas das tintas utilizadas por crianças do ensino pré-escolar revelou-se de grande importância, nomeadamente, para a determinação dos riscos a que este grupo de indivíduos pode estar exposto no seu dia-a-dia quando utilizam estes produtos.