Understanding Micro- and Macro-Mechanics of Soil Liquefaction: A Necessary Step for Field-Scale Assessment

Liquefaction is a devastating instability associated with saturated, loose, and cohesionless soils. It poses a significant risk to distributed infrastructure systems that are vital for the security, economy, safety, health, and welfare of societies. In order to make our cities resilient to the effects of liquefaction, it is important to be able to identify areas that are most susceptible. Some of the prevalent methodologies employed to identify susceptible areas include conventional slope stability analysis and the use of so-called liquefaction charts. However, these methodologies have some limitations, which motivate our research objectives. In this dissertation, we investigate the mechanics of origin of liquefaction in a laboratory test using grain-scale simulations, which helps (i) understand why certain soils liquefy under certain conditions, and (ii) identify a necessary precursor for onset of flow liquefaction. Furthermore, we investigate the mechanics of liquefaction charts using a continuum plasticity model; this can help in modeling the surface hazards of liquefaction following an earthquake. Finally, we also investigate the microscopic definition of soil shear wave velocity, a soil property that is used as an index to quantify liquefaction resistance of soil. We show that anisotropy in fabric, or grain arrangement can be correlated with anisotropy in shear wave velocity. This has the potential to quantify the effects of sample disturbance when a soil specimen is extracted from the field. In conclusion, by developing a more fundamental understanding of soil liquefaction, this dissertation takes necessary steps for a more physical assessment of liquefaction susceptibility at the field-scale.

Desempenho de um reator para compostagem descentralizada de lixo orgânico domiciliar e grau de maturação do composto

Nas últimas décadas, a disposição final de lixo tornou-se um sério problema a ser enfrentado por todos os países, em função da escassez crescente de terrenos disponíveis para aterros sanitários e distância cada vez maior dos centros geradores e a disposição final, assim como do aumento substancial da geração per capita. A acumulação de lixo nos grandes centros populacionais estimula a proliferação de macro e microvetores (ratos, baratas, moscas, vírus, bactérias, parasitos) e conseqüentemente, a disseminação de doenças. Em particular, com relação ao lixo gerado em ilhas e comunidades isoladas, é de alta relevância estratégias baseadas na descentralização do tratamento da fração orgânica de lixo domiciliar, com fim do transporte através de barcas para o continente, gerando mau cheiro e riscos de poluição ambiental. O presente projeto teve por objetivo: Testar o mesmo reator de compostagem descentralizada sob condições do verão sueco, alimentando-o com resíduos de restaurantes da cidade costeira Kalmar e sob condições brasileiras, alimentando-o com resíduos de cozinha da escola municipal de Abraão-Ilha Grande, RJ; propor modificações mecânicas e/ou operacionais para otimização dos processos; avaliar a qualidade e o grau de maturação do composto de diferentes fases através do método respirométrico Specific Oxygen Uptake Rate (SOUR)o método respirométrico NBR 14283 da ABNT. Em resumo, concluiu-se que a composição do lixo e pH inicial do material estruturante adicionado são fatores determinantes do tempo requerido para degradação dos ácidos orgânicos gerados e subseqüente elevação do pH; dependendo das características dos resíduos orgânicos, é necessária a inclusão de inoculante (ex: composto) para melhor desenvolvimento de bactérias e fungos e, conseqüentemente, otimização do processo; as análises físico-químicas e microbiológicas confirmaram que o processo de degradação aeróbia ocorre no interior do corpo principal do reator e que a qualidade do composto gerado é satisfatória; entretanto, melhorias consideráveis no sistema de trituração e alimentação são requeridas para que o reator testado possa se usado em sua capacidade plena. Os testes respirométrico atráves do Specific Oxygen Uptake Rate(SOUR) e da norma NBR 14283 da ABNT mostraram-se ambos eficazes na identificação do grau de maturação do composto e do avanço do processo de compostagem. Uma vez removidos os problemas mecânicos de trituração e alimentação, o reator testado poderá ser utilizado como uma tecnologia inovadora do tratamento de lixo orgânico in situ para pequenos e médios geradores de lixo orgânico domiciliar.

Caracterização das estratégias ecofisiológicas de samambaias em resposta à inundação na restinga de Maricá, Rio de Janeiro, Brasil

As matas inundáveis e brejos presentes nas restingas desencadeiam uma série de processos que influenciam as características físico-químicas e biológicas do solo, levando as plantas a apresentarem mecanismos de aclimatação ou adaptação ao estresse da inundação, como alterações morfológicas e fisiológicas de forma a minimizar os efeitos da falta de oxigênio. Dentre as espécies vegetais de samambaias ocorrentes em ambientes inundáveis nas restingas, se destacam três espécies: Acrostichum danaeifolium Langsd. & Fisch., Blechnum serrulatum Rich. e Thelypteris interrupta (Willd.) K.Iwats. O objetivo deste trabalho é caracterizar os aspectos ecofisiológicos que os esporófitos dessas samambaias apresentam para sobreviver em ambientes de inundação na restinga de Maricá, estado do Rio de Janeiro. Neste sentido, foi determinada a caracterização física e química dos sítios de ocorrências destas samambaias, as variações foliares entre elas, espessura, densidade, massa por unidade de folha, teor de clorofilas e atributos quantitativos das células epidérmicas, além da quantificação e determinação à distribuição dos carboidratos. Para as variáveis dos vegetais foram feitas coletas na estação chuvosa e seca e para variáveis do solo na estação seca. Os sítios analisados se mostraram extremamente ácidos, de baixa fertilidade e com toxidez por macro e micro nutrientes, indicando que as samambaias apresentam tolerância a estes fatores. Na época chuvosa (inundação), as samambaias apresentaram queda na densidade foliar, acompanhada de um aumento de massa por unidade de folha. Esta habilidade de conseguir ganhar massa seca por área classifica todas as samambaias analisadas como tolerantes à inundação. Os altos valores de carboidratos solúveis nas folhas indicam aumento da degradação do amido foliar e o menor teor de carboidrato solúvel encontrado nos caules explicita a redução na respiração das raízes destas plantas sob anoxia/ hipoxia, para evitar a oxidação e o incremento do estoque de amido de reserva, elucidando estratégia de tolerância à inundação. A menor disponibilidade de água na estação seca afeta diretamente os atributos foliares diminuindo o índice estomático, a suculência e a massa por unidade de folha, no qual reflete na queda das concentrações de clorofilas. Os menores valores nas concentrações de clorofila têm influencia direta na presença de amidos foliar que são estocado e, alterando toda a dinâmica dos carboidratos nestas espécies. A análise do sítio onde cresce Acrostichum danaeifolium indica níveis críticos de Na no solo e provavelmente, a produção de mucilagem no caule e no pecíolo é uma estratégia de tolerância ao ambiente salino e inundado. O elevado índice de cobertura de Blechnum serrulatum em ambientes inundados indica que esta espécie possui adaptações a solos hidromórficos, entre elas, grande capacidade de estocagem de amido no caule. A maior sinuosidade das células epidérmicas em T. interrupta permite uma alta suculência mantendo o status hidrológico da folha em ambas as estações. Os resultados apresentados, além de agregar informações sobre a biologia das samambaias nos neotrópicos, irão contribuir para a compreensão da dinâmica de ocupação de espécies herbáceas em ambientes alagáveis nas restingas brasileiras

Reconciling yield stability with international fisheries agencies precautionary preferences: the role of non constant discount factors in age structured models

International fisheries agencies recommend exploitation paths that satisfy two features. First, for precautionary reasons exploitation paths should avoid high fishing mortality in those fisheries where the biomass is depleted to a degree that jeopardise the stock's capacity to produce the Maximum Sustainable Yield (MSY). Second, for economic and social reasons, captures should be as stable (smooth) as possible over time. In this article we show that a conflict between these two interests may occur when seeking for optimal exploitation paths using age structured bioeconomic approach. Our results show that this conflict be overtaken by using non constant discount factors that value future stocks considering their relative intertemporal scarcity.

Uptake and factors that influence the use of 'sit less, move more' occupational intervention strategies in Spanish office employees

Background: Little is known about the types of 'sit less, move more' strategies that appeal to office employees, or what factors influence their use. This study assessed the uptake of strategies in Spanish university office employees engaged in an intervention, and those factors that enabled or limited strategy uptake. Methods: The study used a mixed method design. Semi-structured interviews were conducted with academics and administrators (n = 12; 44 +/- 12 mean SD age; 6 women) at three points across the five-month intervention, and data used to identify factors that influenced the uptake of strategies. Employees who finished the intervention then completed a survey rating (n = 88; 42 +/- 8 mean SD age; 51 women) the extent to which strategies were used [never (1) to usually (4)]; additional survey items (generated from interviewee data) rated the impact of factors that enabled or limited strategy uptake [no influence (1) to very strong influence (4)]. Survey score distributions and averages were calculated and findings triangulated with interview data. Results: Relative to baseline, 67% of the sample increased step counts post intervention (n = 59); 60% decreased occupational sitting (n = 53). 'Active work tasks' and 'increases in walking intensity' were the strategies most frequently used by employees (89% and 94% sometimes or usually utilised these strategies); 'walk-talk meetings' and ` lunchtime walking groups' were the least used (80% and 96% hardly ever or never utilised these strategies). 'Sitting time and step count logging' was the most important enabler of behaviour change (mean survey score of 3.1 +/- 0.8); interviewees highlighted the motivational value of being able to view logged data through visual graphics in a dedicated website, and gain feedback on progress against set goals. 'Screen based work' (mean survey score of 3.2 +/- 0.8) was the most significant barrier limiting the uptake of strategies. Inherent time pressures and cultural norms that dictated sedentary work practices limited the adoption of 'walk-talk meetings' and ` lunch time walking groups'. Conclusions: The findings provide practical insights into which strategies and influences practitioners need to target to maximise the impact of 'sit less, move more' occupational intervention strategies.

Unveiling the factors shaping the distribution of widely distributed alpine vertebrates, using multi-scale ecological niche modelling of the bat Plecotus macrobullaris

Several alpine vertebrates share a distribution pattern that extends across the South-western Palearctic but is limited to the main mountain massifs. Although they are usually regarded as cold-adapted species, the range of many alpine vertebrates also includes relatively warm areas, suggesting that factors beyond climatic conditions may be driving their distribution. In this work we first recognize the species belonging to the mentioned biogeographic group and, based on the environmental niche analysis of Plecotus macrobullaris, we identify and characterize the environmental factors constraining their ranges. Distribution overlap analysis of 504 European vertebrates was done using the Sorensen Similarity Index, and we identified four birds and one mammal that share the distribution with P. macrobullaris. We generated 135 environmental niche models including different variable combinations and regularization values for P. macrobullaris at two different scales and resolutions. After selecting the best models, we observed that topographic variables outperformed climatic predictors, and the abruptness of the landscape showed better predictive ability than elevation. The best explanatory climatic variable was mean summer temperature, which showed that P. macrobullaris is able to cope with mean temperature ranges spanning up to 16 degrees C. The models showed that the distribution of P. macrobullaris is mainly shaped by topographic factors that provide rock-abundant and open-space habitats rather than climatic determinants, and that the species is not a cold-adapted, but rather a cold-tolerant eurithermic organism. P. macrobullaris shares its distribution pattern as well as several ecological features with five other alpine vertebrates, suggesting that the conclusions obtained from this study might be extensible to them. We concluded that rock-dwelling and open-space foraging vertebrates with broad temperature tolerance are the best candidates to show wide alpine distribution in the Western Palearctic.

Undertreatment of human immunodeficiency virus in psychiatric inpatients: a cross-sectional study of seroprevalence and associated factors

Background: The aims of this study were to evaluate the prevalence of HIV and its associated demographic and clinical factors among psychiatric inpatients of a general hospital. Methods: This was a single-center, observational, cross-sectional study that included patients consecutively admitted to our unit aged 16 years or older and with no relevant cognitive problems. The patients were evaluated using a semistructured interview and an appropriate test for HIV infection. Results: Of the 637 patients who were screened, 546 (86%) who consented to participate were included in the analyses. Twenty-five (4.6%, 95% confidence interval [CI] 3.0-6.8) patients were HIV-positive. The prevalence was higher among patients with substance misuse (17.4%, 95% CI 9.7-28.8). All except one of the 25 patients knew of their seropositive condition prior to participation in the study. Only 14 (56%) of the 25 seropositive patients had previously received pharmacological treatment for their infection. According to the multiple logistic regression analysis, the likelihood of HIV infection was lower in patients with higher levels of education and higher among patients who were single, had history of intravenous drug use, and had an HIV-positive partner, particularly if they did not use condoms. Among the patients with HIV infection, 18 (72%) had a history of suicide attempts compared with 181 (34.7%) of the patients without HIV infection (relative risk 2.1, 95% CI 1.6-2.7; P<0.001). Conclusion: HIV infection is highly prevalent in patients admitted to a psychiatric unit, especially those with a diagnosis of substance misuse. Seropositive patients show very poor treatment adherence. The risk of suicide seems to be very high in this population. Implementing interventions to reduce the suicide risk and improve adherence to antiretroviral therapy and psychotropic medications seems crucial.

Morphofunctional changes in a rat model of Parkinson's disease - Effects of neurotrophic factors administration

255 p.

PROUNI: o ponto de vista dos alunos

Esta dissertação tem o objetivo de analisar os determinantes socioeconômicos e culturais que levam alunos à procura de um programa de governo para inserção em instituição privada de ensino superior. No caso deste estudo, o foco recaiu sobre os alunos bolsistas do Prouni da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro PUC-Rio. A pesquisa consiste em uma discussão sobre a natureza da procura por uma titulação de nível superior, fundamentada nas bases histórico-sociais que atravessam nossa sociedade, haja vista o universo do programa ser focado no espaço geográfico brasileiro, no qual os sujeitos são os alunos que estão cursando ou já cursaram o ensino médio ou médio técnico em instituição pública de ensino. Para análise dos dados, utilizamos o método do materialismo histórico dialético, e como ferramenta a análise crítica de discurso - ACD. Utilizamos entrevista semi-estruturada, tanto para os gestores quanto para os alunos, e um pequeno diário de campo. Tratamos da formação das políticas públicas para a educação no contexto macrossocial de modo a buscar compreender o fetiche sobre o que seja uma titulação em nível superior. Trazemos uma análise da fala dos alunos tendo como pano de fundo o discurso de profissionais da instituição, na procura de uma aproximação com as realidades vividas, a fim de saber quais são as reais expectativas de futuro percebida por estes alunos, e assim poder captar se a titulação visa, para além de atender a ordem capitalista, satisfazer necessidades que se expõe a partir da subjetividade dos indivíduos sociais. Concluímos que a titulação tem no imaginário social duas determinações: Por um lado acredita-se que o título vai propiciar ao aluno atender as necessidades concretas do mercado, proporcionando sua entrada no mundo do trabalho, por outro, o mundo social dá ao título de bacharel um peso simbólico que colocar o sujeito num patamar diferenciado dentro da sociedade. Todavia, todo este processo passa por uma dimensão de tomada de consciência do lugar social que coloca os alunos num confronto direto entre sua realidade objetiva e a realidade social concreta dos alunos pagantes da PUC-Rio, o que cria em alguns alunos momentos de adoecimento. Concluímos que o programa Prouni pode ser um caminho para a conscientização do lugar social das diferentes frações de classe, mas precisa de aperfeiçoamentos, pois nestes processos, onde o enfretamento da realidade é direto e envolve pessoas, a questão do cuidado deve se fazer presente.

Factors behind the wage in the Basque Country

[EN]This project aims to determine the factors which influence workers’ wages in the Basque Country, taking data from the INE (Spanish Statistical Office). In first place, I will decide which variables to choose and describe them. Then they will be used to build a wage model. At this point I will observe their behaviour according to their values and the possible differences between them. Once these variables are described, they will be used to develop an econometric model that will allow to see the different effects of the variables on the endogenous variable, in this case the gross annual wage. Finally, all the analysed data will be taken and examined to draw the final conclusions and see how workers’ age, training or gender affect their salary. [EN]