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Tratamento cirúrgico das estenoses traqueais congênitas
Authors: Terra Ricardo Mingarini , Minamoto Helio , Mariano Lívia Caroline Barbosa , Fernandez Angelo , Otoch José Pinhata , Jatene Fabio Biscegli
Published: January 2010

OBJETIVO: Analisar os desfechos dos pacientes submetidos ao reparo de estenose congênita de traqueia. MÉTODOS: Análise retrospectiva dos pacientes com estenose traqueal congênita tratados no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo entre 2001 e 2007. RESULTADOS: Seis meninos e uma menina (idade ao diagnóstico entre 28 dias e 3 anos) foram incluídos. Cinco pacientes apresentavam malformações intracardíacas e/ou de grandes vasos associadas. A extensão das estenoses foi curta em três pacientes, média em um e longa em três. As técnicas utilizadas foram traqueoplastia com enxerto de pericárdio em três pacientes, ressecção e anastomose em dois, traqueoplastia em bisel em um e correção de anel vascular em um. Um paciente morreu no intraoperatório por hipóxia e instabilidade hemodinâmica e outro no 11º dia pós-operatório por choque séptico. Outras complicações observadas foram pneumonia, arritmia, estenose na anastomose e estenose residual, malácia e formação de granulomas. O tempo médio de seguimento pós-operatório foi de 31 meses; quatro pacientes ficaram livres da doença e um necessitou de tubo T para manter a via aérea pérvia. CONCLUSÕES: A estenose congênita de traqueia é uma doença curável. Entretanto, seu reparo é complexo e está associado a taxas de morbidade e mortalidade significativas.
Avaliação da função pulmonar e da qualidade de vida em pacientes submetidos à ressecção pulmonar por neoplasia
Authors: Lima Luciana Nunes Titton , da Silva Rodrigo Afonso , Gross Jefferson Luiz , Deheinzelin Daniel , Negri Elnara Márcia
Published: January 2010

OBJETIVO: Avaliar as repercussões da ressecção pulmonar sobre a função pulmonar e a qualidade de vida (QV) de pacientes com câncer de pulmão primário ou metastático. MÉTODOS: Estudo de coorte prospectivo que incluiu todos os pacientes que realizaram ressecção pulmonar por neoplasia no Hospital A. C. Camargo entre setembro de 2006 e março de 2007. Os pacientes foram avaliados no pré-operatório e após seis meses do procedimento cirúrgico através de espirometria. Após seis meses de pós-operatório, os pacientes responderam a um questionário de QV geral (Medical Outcomes Study 36-item Short-form Health Survey) e um específico para sintomas respiratórios (Saint George's Respiratory Questionnaire). Os valores de QV obtidos foram comparados a valores de uma população geral e aos de uma população de portadores de DPOC. RESULTADOS: Foram incluídos 33 pacientes (14 homens e 19 mulheres), com idade entre 39 e 79 anos. Todos os pacientes, tabagistas ou não, apresentaram piora significativa da função pulmonar. Observamos uma redução de aproximadamente 5% na média dos escores do questionário de QV geral em comparação àquela da população geral. Houve uma redução de 50-60% nos vários domínios do questionário específico para sintomas, quando comparado aos resultados da população geral, e um aumento de aproximadamente 20%, quando comparado aos resultados da população com DPOC. CONCLUSÕES: Existe impacto direto da ressecção pulmonar na deterioração da função pulmonar e na QV com ênfase nos aspectos diretamente ligados à função pulmonar. Cabe ressaltar a importância da avaliação da função pulmonar destes pacientes no pré-operatório para se estimar sua evolução pós-cirúrgica.
Fatores associados ao abandono da quimioprofilaxia de TB no município de Vitória (ES): um estudo de coorte histórica
Authors: Maciel Ethel Leonor Noia , Brioschi Ana Paula , Guidoni Letícia Molino , Cerqueira Anne Caroline Barbosa , Prado Thiago Nascimento do , Fregona Geisa , Dietze Reynaldo
Published: January 2010

OBJETIVO: Descrever os fatores associados ao abandono de quimioprofilaxia de TB em maiores de 15 anos atendidos em programas de referência de controle da doença. MÉTODOS: Realizou-se um estudo de coorte histórica com análise de prontuários preenchidos entre 2002 e 2007 nos programas de referência de controle da doença no município de Vitória (ES). Os casos de infecção por Mycobacterium tuberculosis foram estratificados em dois grupos- profissionais de saúde (grupo PS) e indivíduos não profissionais de saúde (grupo NPS). RESULTADOS: Um total de 395 indivíduos foi incluído no estudo: 35 no grupo PS e 360 no grupo NPS. A média de idade nos grupos PS e NPS foi de 34,8 e 32,4 anos, respectivamente (p = 0,36). A maioria de pacientes no grupo PS eram mulheres (29; 82,9%), enquanto 180 pacientes no grupo NPS eram mulheres (50,0%). Nos grupos PS e NPS, 15 e 169 pacientes (42,9% vs.46,9%), respectivamente, tiveram contatos de pacientes com TB, e 9 e 157 (25,7% vs. 78,5%) eram portadores de HIV, respectivamente. O abandono da quimioprofilaxia foi de 37,1% e 21,9% nos grupos PS e NPS, respectivamente (p = 0,042). Na análise multivariada, os fatores associados ao abandono da quimioprofilaxia foram ser profissional de saúde (OR = 8,60; IC95%: 2,09-35,41), indivíduos HIV positivos (OR = 4,57; IC95%: 1,2-17,5), ser contato de paciente com TB (OR = 2,65; IC95%: 1,15-6,12). CONCLUSÕES: Os programas de controle de TB necessitam de novas estratégias em relação à adesão à quimioprofilaxia, principalmente para os profissionais de saúde e pacientes HIV positivos.
Tuberculose ativa em pacientes cirúrgicos com baciloscopia negativa no pré-operatório
Authors: Cataneo Daniele Cristina , Ruiz Jr Raul Lopes , Cataneo Antonio José Maria
Published: January 2010

OBJETIVO: Verificar a proporção de pacientes com baciloscopia negativa no pré-operatório e que apresentaram TB ativa na peça cirúrgica. MÉTODOS: Estudo retrospectivo de pacientes com diagnóstico histopatológico de TB ativa ou sequelar e operados entre os anos de 2003 e 2006 em um hospital universitário. Foram pesquisados antecedentes e aspectos clínicos relativos à doença, pesquisa de bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR), tipo de cirurgia realizada e exame histopatológico da peça cirúrgica. RESULTADOS: Foram incluídos 43 pacientes, com média de idade de 44 ± 19 anos, sendo 27 do sexo masculino. Apresentavam história prévia de TB com tratamento adequado 28 pacientes, e 15 não referiam antecedentes para TB. O principal motivo da procura pelo serviço foi infecção de repetição, seguida por achados em exames de imagem. Dos 43 pacientes, foi pesquisado BAAR no pré-operatório em 35: 32 apresentaram resultados negativos e 3, resultados positivos. Dos 35 pacientes pesquisados, 26 apresentavam diagnóstico histopatológico de TB ativa e 9 de TB sequelar na peça cirúrgica; os outros 8 também foram diagnosticados com TB sequelar. A proporção de TB ativa em doentes com baciloscopia negativa foi de 72% (23/32), e o de baciloscopia negativa em TB ativa foi de 88% (23/26), sendo a pesquisa de BAAR positiva somente em 11,5% (3/26). CONCLUSÕES: A baciloscopia direta tem rendimento muito baixo, e muitos pacientes mesmo já tratados podem permanecer com TB em atividade com baciloscopia negativa. A TB ativa pode ser confundida com infecções secundárias ou com câncer.
Capítulo 1: diagnóstico laboratorial das micoses pulmonares
Authors: Xavier Melissa Orzechowski , Oliveira Flávio de Mattos , Severo Luiz Carlos
Published: January 2010

Nesta era de imunossupressão e transplantes, é imperativa a comunicação entre médicos e laboratoristas devido ao fato de que o diagnóstico de doenças fúngicas, para esses pacientes, deve ser rápido, o que é complicado e requer a cooperação e colaboração de vários profissionais com distintas especializações. Este artigo revisa as técnicas laboratoriais utilizadas para o diagnóstico de infecções fúngicas pulmonares. Os tópicos abordados incluem: fatores relacionados ao hospedeiro, como resposta imunológica e predisposições anatômicas; colheita, armazenamento, remessa e transporte das amostras; processamento laboratorial; exame microscópico direto; técnicas de coloração, cultivo e identificação fúngica; biossegurança em laboratórios; tropismo e reação teciduais; soromicologia; e detecção de antígenos.
Origem, sentido e futuro dos direitos humanos: reflexões para uma nova agenda
Authors: García Méndez Emilio
Published: January 2010

A proposta deste artigo é reabrir o debate em torno de algumas questões conceituais dos direitos humanos, com o intuito de relançar e revitalizar uma agenda politicamente mobilizadora para a América Latina. O autor defende a prioridade dos direitos civis e políticos sobre os econômicos e sociais ao reformular, por exemplo, o direito à educação, tradicionalmente entendido como parte dos direitos econômicos e sociais. Para ele, é também urgente e necessário assumir a partir da política, e não dos direitos humanos, temas que provocam controvérsias de caráter moral na sociedade. O caso do aborto, tratado ainda hoje como questão de direitos humanos nos Estados Unidos, é bastante ilustrativo.
A repressão nos Estados Unidos após o atentado de 11 de setembro
Authors: Chevigny Paul
Published: January 2010

O presente trabalho avalia a forma pela qual o governo dos Estados Unidos se aproveitou da situação após o 11 de setembro de 2001 para aumentar o controle sobre as atividades das pessoas, em âmbito local e nacional, para levar aos tribunais pessoas que anteriormente eram deixadas em liberdade, para empreender detenções de estrangeiros e cidadãos americanos, e para deter pessoas suspeitas de terrorismo de forma indefinida, sem julgamento ou mesmo assistência de advogados.
Direitos humanos, meio ambiente e conflitos: enfrentando os crimes ambientais
Authors: Freeland Steven
Published: January 2010

Ao longo dos tempos, os conflitos armados têm sempre causado significativa destruição do ambiente. Até recentemente, isso era visto como uma conseqüência infeliz, mas inevitável, apesar do desastroso impacto sobre as populações humanas. No entanto, à medida que a natureza e a extensão dos direitos ambientais passaram a ser mais amplamente reconhecidas, a devastação deliberada do ambiente como parte dos objetivos estratégicos e militares deixou de ser aceitável - principalmente após o desenvolvimento de armas capazes de causar danos graves e duradouros em vastas áreas. Este artigo demonstra que, em determinadas circunstâncias, a destruição deliberada do ambiente durante uma guerra deve ser vista como " Crime contra o Meio Ambiente" , passível de responsabilização penal internacional. Examina também as normas jurídicas internacionais que se aplicam à proteção do ambiente no curso de conflitos armados e analisa até que ponto o Tribunal Penal Internacional tem competência para julgar atos que prejudicam de maneira significativa os direitos ambientais das populações visadas.
A atividade probatória perante a Corte Interamericana de Direitos Humanos
Authors: Bovino Alberto
Published: January 2010

Quando a Comissão Interamericana de Direitos Humanos demanda um Estado-parte em um procedimento contencioso perante a Corte Interamericana, a prova se torna uma questão central. Tanto a Convenção Americana sobre Direitos Humanos como o Regulamento da Corte se caracterizam por omitir o tratamento da atividade probatória. Por isso, a Corte tem abordado do ponto de vista da jurisprudência as particularidades de cada processo. Na jurisprudência encontraremos os seguintes aspectos referentes à atividade probatória: (a) particularidades da atividade probatória no sistema interamericano; (b) constituição da prova do caso; (c) ônus da prova; (d) regime de valoração probatório; e (e) padrões para demonstrar violações à Convenção. Diante das características peculiares dos casos de graves violações de direitos humanos, esse assunto é de crucial importância, e os casos apresentados à Corte têm levado em conta tais singularidades.
O acesso à justiça e a proteção aos direitos humanos na Nigéria: problemas e perspectivas
Authors: Okogbule Nlerum S.
Published: January 2010

Este artigo examina a importância do acesso à justiça como instrumento essencial para a proteção dos direitos humanos na Nigéria e demonstra que uma pessoa só pode ver seus direitos fundamentais efetivados se tiver acesso aos tribunais. Em seguida analisa a situação vigente na Nigéria e aponta os inúmeros obstáculos que se interpõem à realização do acesso à justiça. Para confirmar tal constatação, o autor analisa vários desses obstáculos - atrasos injustificados na administração da justiça, custo elevado dos litígios, formalidades técnicas, analfabetismo e o princípio do locus standi. Finalmente, questiona as perspectivas de melhoria no acesso à justiça, constatando que, se fossem implementadas reformas judiciárias, introduzidos mecanismos alternativos de resolução de contendas - com menos ênfase nas normas técnicas - e fortalecido o Programa de Auxílio Jurídico, seria possível assegurar tal acesso, com um impacto positivo sobre a proteção dos direitos humanos no país.
Povos indígenas versus petrolíferas: controle constitucional na resistência
Authors: Figueroa Isabela
Published: January 2010

A Constituição equatoriana, orientada por parâmetros do direito internacional, estabeleceu o Estado multicultural e dedicou um de seus capítulos aos direitos coletivos dos povos indígenas e afro-equatorianos. Sua promulgação, em 1998, abriu novas possibilidades para a reivindicação desses direitos nos tribunais e seu desenvolvimento nas leis do país. Na Amazônia equatoriana existem dois casos em que os povos indígenas usaram alguns novos mecanismos legais para defender seus direitos coletivos diante da indústria petrolífera. Essa ação tornou evidente a agressividade com que as petrolíferas, aliadas ao governo e ao Banco Mundial, impõem seus "programas de relações públicas" nos territórios indígenas, transferindo recentemente à esfera judicial a mesma prática de dividir e conquistar, historicamente utilizada pela indústria petrolífera. (Original em espanhol.)
Empresas farmacêuticas e acesso a medicamentos nos países em desenvolvimento: o caminho a seguir
Authors: Nwobike Justice C.
Published: January 2010

Este artigo examina o papel das empresas farmacêuticas em problemas relacionados ao acesso a medicamentos em muitos países em desenvolvimento. Inicialmente, faz-se uma análise da prática das empresas farmacêuticas em dificultar o acesso a medicamentos para a pandemia de HIV/AIDS e sua relutância em financiar pesquisas referentes a doenças que não são lucrativas. Argumenta-se que a única ocasião em que é provável que os países em desenvolvimento tenham acesso a medicamentos é quando seus cidadãos são utilizados para fins experimentais, como sugere o teste de medicamentos antibióticos da Pfizer na Nigéria. Por fim, o artigo conclui convocando a Organização Mundial da Saúde (OMS) a assumir um papel de liderança no esforço para tornar essas empresas farmacêuticas mais sensíveis e responsáveis em relação ao desfavorecimento dos cidadãos desses países em desenvolvimento. Tal tarefa é possível por meio da definição de um mecanismo baseado nas linhas dos "princípios do Equador" aplicáveis à International Finance Corporation (IFC) e às principais instituições financeiras. (Original em inglês.)
O papel da litigância para a justiça social no Sistema Interamericano
Authors: Cavallaro James L. , Brewer Stephanie Erin
Published: January 2010

Esse artigo defende que os esforços para expandir a justiciabilidade dos direitos econômicos, sociais e culturais (ESC), perante tribunais supranacionais, possivelmente não venha a ser sempre a melhor forma para aumentar concretamente o respeito a esses direitos. No Sistema Interamericano, os autores deste artigo afirmam que os advogados de direitos humanos serão mais capazes de promover a justiça social e os direitos ESC quando usarem a litigância supranacional como uma ferramenta subsidiária, destinada a apoiar esforços de mobilização já promovidos por movimentos sociais internos. Esse papel coadjuvante pode com freqüência implicar, como uma medida estratégica, a litigância de casos relacionados a direitos ESC dentro da estrutura própria das violações a direitos civis e políticos.
Acesso a medicamentos como um direito humano
Authors: Hunt Paul , Khosla Rajat
Published: January 2010

O presente artigo analisa o acesso a medicamentos, em especial aqueles considerados essenciais, como parte do direito a desfrutar do mais elevado nível possível de saúde. A partir da estrutura analítica do direito à saúde elaborada nos últimos anos, a primeira parte deste artigo concentra-se nos deveres atribuídos aos Estados. A segunda parte procura nos introduzir à responsabilidade das empresas farmacêuticas.
Medicamentos para o mundo: incentivando a inovação sem obstruir o acesso livre
Authors: Posse Thomas
Published: January 2010

Ao estabelecer altos preços para medicamentos avançados que se encontram fora do alcance de pacientes pobres e estimular a negligência de doenças concentradas nas populações mais pobres, o acordo TRIPS produz em escala maciça doenças e mortes evitáveis. Tal injustiça pode ser evitada através de um Fundo de Impacto sobre a Saúde Global (Health Impact Fund) que oferece àqueles que detêm a patente dos medicamentos a opção de oferecer os medicamentos a preço de custo em troca de uma recompensa monetária anual baseada no impacto deste medicamento na saúde global.
Cuerpos fantasmales en la urbe global
Authors: Martínez-Hernáez Angel
Published: January 2010

La fluidez se ha convertido en metáfora de una sociedad contemporánea donde, paradójicamente, la única estabilidad descansa en lo efímero, donde las formas sociales cambian antes de que se sedimenten. No obstante, en la urbe global entendida como espacio de flujos cristalizan algunas relaciones sociales - por ejemplo, el vínculo consumidor-mercancía. Esta relación social propicia la creación de una subjetividad corporalizada donde el cuerpo se ha convertido en un fin y no sólo en un medio. El cuerpo es aquí una doble entidad subjetivada (el cuerpo-consumidor) y objetivada (el cuerpo-mercancía), un ente fantasmal que deviene funcional a la sociedad de consumo.
Barcelona, posa't guapa
Authors: Cabral Károl Veiga , Belloc Márcio Mariath
Published: January 2010

A partir de um percurso por Barcelona, assumindo a postura do flâneur, buscamos refletir sobre a constituição de propostas distintas de viver de habitar a cidade. A primeira se refere a um projeto institucional que se impõe, propondo um modelo Barcelona Guapa, na qual se pode observar uma clara tentativa de privatizar e domesticar uma cidade. A segunda diz respeito às formas de resistência possíveis a esta tentativa institucional. O percurso, que se inicia em um bairro às margens do Mediterrâneo, tem seu apogeu no coração da cidade, um lugar de pluralidade, espaço de criação, invenção e resistência chamado Radio Nikosia.
Permanecendo no próprio ser: a potência de corpos e afetos em Espinosa
Authors: Peixoto Junior Carlos Augusto
Published: January 2010

Este artigo tem como objetivo principal percorrer algumas passagens da Ética de Espinosa, buscando delimitar o lugar e a importância da noção de corpo em seu pensamento. No decorrer deste percurso, também são abordadas outras questões fundamentais correlacionadas ao tema central, tais como os conceitos de substância e potência, assim como as relações entre corpo e mente. Por último, procura-se delimitar a especificidade do corpo humano, articulando-a com o lugar decisivo ocupado pelos afetos na teoria espinosana. Com isso busca-se destacar também a importância fundamental das noções de vida e imanência em sua teoria.
Insegurança e produção de subjetividade no Brasil contemporâneo
Authors: Reishoffer Jefferson Cruz , Bicalho Pedro Paulo Gastalho de
Published: January 2010

O presente artigo objetiva colocar em análise os modos de subjetivação produzidos no Brasil contemporâneo tomando como vetor analítico a questão da insegurança. Utilizaremos o conceito de produção de subjetividade de Guattari e Rolnik, articulando o contexto da insegurança pública, dentro da ordem neoliberal, com as três funções da "subjetividade capitalística" propostas pelos autores: culpabilização, segregação e infantilização. A sensação de insegurança é fortalecida por processos de subjetivação que potencializam a incerteza como principal vetor do controle social e pela repressão a determinados grupos sociais entendidos como "classes perigosas" numa sociedade que busca consolidar o regime democrático.
Multi-stage filtration for developing world surface water treatment
Authors: Clarke B. A. , Jones C. J. , Evans H. L. , Crompton J. L. , Dorea C. C. , Bertrand S.
Published: January 2010

Gravel pre-filters and slow sand filters are robust and reliable unit processes with the potential for broad small community application in the developing world as they are able to provide physical and microbiological treatment. A multi-stage system comprising gravel pre-filters, slow sand filters and terminal disinfection conforms with the multiple barrier concept in relation to pathogen removal. Employing upflow gravel pre-filters as a form of pre-treatment also considerably reduces the risk of the slow sand filter blocking as a result of the surface straining of particles present in the raw water. The performance of a multi-stage treatment system, comprising shallow upflow gravel pre-filters and fabric-enhanced slow sand filters, was investigated both in service and during cleaning operations in a UK-based research project. The pre-filters provided microbial and physical treatment capacity and attenuated peaks in the raw water to the benefit of the slow sand filter. The slow sand filter achieved high levels of pathogen removal in addition to providing further physical treatment. The novel raised floor configuration adopted for the upflow pre-filters enabled high cleaning efficiencies to be achieved by rapid draindown. In parallel with the research work, a multistage system was constructed at Nyabwishongwezi, Rwanda, to provide a supply for new communities settling in the northern section of the Akagera Game Park following the 1994 genocide and war. The Nyabwishongwezi Treatment Plant and Supply Network Project was promoted by the United Nations High Commissioner for Refugees, Oxfam and Minitrape, Rwanda. It was constructed broadly in keeping with the advice given to the parties promoting the project by the Centre for Environmental Health Engineering (CEHE), University of Surrey, during research visits to Rwanda in the late 1990s. In October 2003, CEHE research staff visited Nyabwishongwezi to support the Rwandan organisation (the Regie) operating the multi-stage plant and distribution system. The multi-stage system was found to be achieving substantial levels of microbial and physical improvement of the raw water obtained from the River Umuvumba.
Design guidelines for alternative formed suction inlets
Authors: Werth D. E. , Cheek D. E.
Published: January 2010

Formed suction inlets are often used to improve approach flow hydraulics to large vertical turbine pumps. Current design guidelines require that the pump bell be removed and the pump modified to allow for attachment of the formed suction inlet. The present research study was aimed at developing a dimensionless design procedure for a formed suction inlet based on pump bell diameter, which does not require removal of the bell, allowing for greater flexibility and economic feasibility for use in existing pump intakes. Model studies have shown this type of inlet to be successful at alleviating adverse hydraulic phenomena, but the results and design procedures are typically private and proprietary and are not readily available in the public domain. A formed suction inlet which can be constructed outside the sump and consists primarily of flat sides has been developed. The relatively simple geometry should minimise construction costs. In addition, the inlet is designed for use under existing pumps and does not require pump removal or modification.
Effects of overbank flow on fluvial sediment transport rates
Authors: Atabay S. , Knight D. W. , Seckin G.
Published: January 2010

Some small-scale laboratory results are presented concerning sediment transport rates and stage–discharge relationships in compound channels. The sediment transport data confirm the hypothesis of Ackers (Proceedings of the Institution of Civil Engineers, Water, Maritime & Energy, 1992, 96, No. 6, 167–178) that the bed load concentration generally increases up to bankfull flow, then peaks at around this discharge, before declining again with increasing overbank discharge. Experimental data concerning velocity and boundary shear stress distributions, the interaction between the floodplain and the main channel, and alluvial resistance are also presented. Simple empirical relationships summarise the discharge, sediment transport rate, division of flow, resistance, and boundary shear force data, to aid comparison with other experimental studies and numerical river simulation models that simulate the geomorphological response of rivers to flood events.
Real-time hydro-power forecasting on the Victoria Nile
Authors: Wardlaw R. B. , Sharif M. , Kimaite F.
Published: January 2010

This paper describes the potential use of a genetic algorithm for real-time regulation of Lake Victoria at Owen Falls dam. The objective was to develop a procedure that would permit short- to medium-term forecasts of potential reliable power generation that would improve utilisation of high lake levels. An operational control procedure has been developed, based on a genetic algorithm, that permits forecasts to be made of potential reliable power output at Owen Falls and any future hydropower stations on the Victoria Nile, at lead times of 3, 6, 12 and 24 months. Such forecasts could be of value in planning outage of thermal power plants and in maximising power benefits associated with high lake levels. With regulation, the reliable power output from Lake Victoria and the Victoria Nile can be significantly improved. Impacts downstream of Lake Kyoga would not be significant.
Scour downstream of aprons caused by sluices
Authors: Sarkar A. , Dey S.
Published: January 2010

The characteristics of scour holes in uniform and nonuniform sediments downstream of an apron due to a submerged horizontal jet issuing from a sluice opening are studied experimentally. Attempts are made to explain the similarity existing in the scour profiles (including the dune downstream of the scour hole). From the scour profiles, the characteristic lengths of the scour hole which are determined are: horizontal distance of dune crest from the edge of the apron; dune height; horizontal distance of maximum scour depth from the edge of the apron; horizontal extension of scour hole from the edge of the apron and maximum equilibrium scour depth. For uniform sediments, the horizontal distance of the dune crest from the edge of the apron, the horizontal distance of maximum scour depth from the edge of the apron, the horizontal extension of scour hole from the edge of the apron and the maximum equilibrium scour depth were all found to increase with increase in densimetric Froude number; whereas the dune height decreases with increase in densimetric Froude number. In addition, for nonuniform sediments, the aforementioned characteristic lengths of the scour hole are related to the geometric standard deviation of sediments. The characteristic lengths of the scour hole decrease with an increase in geometric standard deviation of sediments. The application of the findings of the paper to the prototype is discussed, which would assist the practising civil engineer to ascertain the dimensions of a scour hole (scour depth, position of maximum scour depth, extension of scour hole etc.) in uniform and nonuniform sediments downstream of an apron. Importantly, these are the key parameters for designing apron foundations and protective measures for scour downstream of an apron. Future work will focus on field work to prove the scalability of the derived relationship.
Modelling hydraulic jumps with artificial neural networks
Authors: Omid M. H. , Omid M. , Esmaeeli Varaki M.
Published: January 2010

An artificial neural network (ANN) approach was adapted to model sequent depth and jump length, both important parameters in the design of stilling basins with hydraulic jumps. A total of 611 experimental data on sequent depth and jump length with gradually expanding jumps having rectangular and trapezoidal sections and for a wide range of divergent angles and side wall slopes were collected. In developing the ANN models, 16 configurations, each with different numbers of hidden layers and/or neurons, were evaluated. The optimal models were capable of predicting sequent depth and jump length for a wide range of conditions with a mean square error (MSE) of 10%. In each case, the configuration resulting in the highest coefficient of determination, R2, value was selected as the optimal model. For the rectangular section, the simplest ANN model, which had two hidden layers and four neurons, i.e. 4–4–4–1 configuration, predicted jump length and sequent depth values with R2 = 0·94, MSE = 0·048 and R2 = 0·92, MSE = 0·0192, respectively. In the case of a trapezoidal section, the simplest ANN model for jump length had a 5–13–1 configuration with 13 neurons in the hidden layer (R2 = 0·94, MSE = 0·0213); for sequent depth the model had a 5–8–8–1 configuration with eight neurons in each of the two hidden layers (R2 = 0·80, MSE = 0·005).
Flow resistance of wastewater pumping mains
Authors: Lauchlan C. , Forty MCIWEM J. , May R.
Published: January 2010

A key requirement for the effective and economic design of sewer pumping stations is reliable information on the flow resistance of pipes carrying wastewater. The hydraulic resistance of such pipes can depend on a variety of factors, including the thickness of the biological slimes that build up in the pipe walls over a period of time, the size of the pipe, the velocity of the flow and characteristics of the sewage being pumped through the system. Current knowledge on this problem is limited and, therefore, a field study was undertaken of 16 pumping mains to collect data on in-service flow resistance. Data from each site were analysed to determine the hydraulic resistance of the pumping mains and the importance of parameters such as flow velocity and pipe diameter. It was found that the most important parameter affecting the hydraulic resistance in wastewater pumping mains is the flow velocity: as the flow velocity increases the hydraulic resistance decreases. Other parameters such as pipe material and diameter were also investigated, but the results showed no clear overall effect on the resistance values. From these results a predictive equation was developed that relates the flow velocity to the best-fit value of hydraulic resistance. The variability of the results, due to pipe sliming and other uncertainties, is considered by identifying upper and lower bounds for the prediction equations based on the spread of the data collected.
Fishpasses at flow measurement structures
Authors: White W. R. , Iredale R. , Armstrong G.
Published: January 2010

This paper summarises a research investigation carried out on behalf of the Environment Agency. The investigation was concerned with the adaptation of flow measurement structures, designed in accordance with British or International Standards, to aid the upstream migration of fish. It was intended to ensure that these adaptations do not significantly degrade the accuracy of the combined structure as a hydrometric device. The research provided specifications for adaptations to benefit fish migration without significantly affecting hydrometric performance. This paper focuses on the key findings from the research.
Overbank flow depth prediction in alluvial compound channels
Authors: Karamisheva R. D. , Lyness J. F. , Myers W. R. C. , Cassells J. B. C. , O'Sullivan J.
Published: January 2010

Algorithms based on simple one-dimensional stage–discharge models for compound channels have been developed and tested for overbank flow data from the UK Flood Channel Facility and the University of Ulster channel with straight and meandering planforms. The proposed divided resistance approach takes into account the grain resistance, the bed form resistance and the roughness characteristics of the floodplain but it was found to give unsatisfactory prediction of the flow depth for compound channels with rough floodplains. A simple algorithm for stage–discharge prediction based on a lumped resistance approach was then proposed. It requires calibration of the overbank Manning n for a relative depth zero and a coefficient of proportionality, and this is achievable if measurements of the flow depth and velocity are taken for at least three overbank flow discharges. The application of the lumped approach to various flume and field data showed good agreement between the measured and predicted flow depths.
Influence of sediment and secondary currents on velocity
Authors: Yang S.-Q.
Published: January 2010

This paper investigates the vertical profile of horizontal velocity in sediment-laden flows. In contrast to previous investigators who assume that the velocity follows the log-law, this study demonstrates that the velocity in sediment-laden flows follows the power law, rather than the log-law. The mechanism of this shift has been attributed to the presence of upwards wall-normal velocity v caused by density stratification. Starting from Reynolds equations, this paper clearly shows that the log-law can be obtained only when v = 0. For flows with v ≠ 0, the momentum flux (uv) causes the deviation of Reynolds shear stress (−u′v¯′) from the standard linear distribution, and subsequently the integration of Reynolds equation yields the power law. The notable experimental datasets in the literature support the theory that the velocity profile in sediment-laden flows follows the power law, rather than the log-law. The validity of the proposed model has been verified using experimental data, and good agreement between the predicted and observed profiles has been achieved.
Hydraulics of B-F and F jumps in adverse-slope stilling basins
Authors: Bateni S. Mohyeddin , Yazdandoost F.
Published: January 2010

Studies on the hydraulic jump on an adverse slope are limited because of its unstable configuration. However, both this hydraulic phenomenon (termed the F jump) and its extension (which begins on a positive slope and ends on a negative slope, termed the B-F jump) are encountered in practice and hence require greater examination. Experiments were conducted in a stilling basin of an ogee standard weir. The main characteristics of the jump, namely the sequent depth, the roller length and the energy loss were analysed. Using the momentum equation and experimental results, this paper derives semi-empirical and empirical relations for predicting the sequent depth ratio. An empirical expression is also provided to predict the roller length. Analysis of the results reveals that, as expected, a basin's adverse slope has a significant effect on the sequent depth ratio, roller length and relative energy loss. It was found that a positive slope increases the sequent depth as well as roller length, but decreases the relative energy loss. It was also noted that B-F jumps are much more stable than F jumps. The proposed relations in non-dimensional form and related analyses may assist in practical design of stilling basins on adverse sloping floors downstream of hydraulic structures.
Soakage testing: modelling the effect of antecedent hydrology
Authors: Blake J. R.
Published: January 2010

Current design methods for sustainable drainage system infiltration devices such as soakaways, permeable pavements and infiltration basins require knowledge of the empirical soil infiltration coefficient, which is determined using a soakage test procedure. However, the control that seasonal antecedent hydrological conditions, specifically unsaturated zone soil moisture and water table position, have on the infiltration coefficient is uncertain. This paper uses exploratory numerical modelling to investigate this uncertainty. The results show that antecedent water table position has a significant effect on the infiltration coefficient, while for a properly conducted test the seasonal antecedent soil moisture is less important. To avoid overestimating the infiltration coefficient, soakage testing should ideally be performed under the most onerous hydrological conditions and three successive drain downs must be used. Model outputs such as those presented can be used to reduce the design infiltration coefficient to account for tests made during periods of lower groundwater level and higher design water table positions. Additionally, the current infiltration coefficient calculation is shown to be biased towards the initial, more rapid, infiltration rate. Therefore, an alternative full-depth infiltration coefficient calculation is proposed. Finally, a potential detrimental feedback is hypothesised between infiltration device performance and groundwater mounding. Significant design implications are discussed.
Dynamic publishing in digital catchments
Authors: Marini L. , Kooper R. , Myers J. , Bajcsy P.
Published: January 2010

As researchers work with larger and higher dimensional computational data and perform more complex chains of analysis, it becomes increasingly difficult to share and reproduce analyses and scientific results with fellow researchers and interested stakeholders. A framework for the dynamic web publication of data products and computational services has been developed to address these issues and to enable rich, focused interactions with computational research products. The framework integrates state-of-the-art web application technologies, semantic content management capabilities and an exploratory scientific workflow system. Its goal is to support the full scientific life cycle from the design and development of computational procedures, analyses and visualisations to the publication of annotated results and executable services on the web. The published data are available within web pages displaying live maps, graphs, tables and other visualisations that enable significant in situ exploration and further analyses. These capabilities are particularly applicable in areas such as hydrology where geospatial data from different sources and at different spatial and temporal scales must be synthesised. The contribution of this work to the water resource community is in expediting the process of learning and enabling multi-faceted collaborations based on science-related electronic objects.
Application of mitochondrial DNA analysis for microbial source tracking purposes in shellfish harvesting waters
Authors: Baker-Austin Craig , Rangdale Rachel , Lowther James , Lees David N.
Published: January 2010

We present a method for the reliable detection and source characterisation of faecal pollution in water and shellfish matrices, utilising real-time PCR analysis of mitochondrial DNA targets. In this study we designed real-time PCR (TaqMan) probes to target human, bovine, ovine and swine mtDNA. PCR amplification using species-specific TaqMan probes on faecal matter and mixed effluent slurries revealed no cross-reactions between species of interest and other vertebrate faecal matter. Performed as a single blind experiment we were able to correctly identify faecal material in 17/20 effluents (85% correct). mtDNA degrades relatively quickly in faecally-spiked water samples (∼2 weeks), a similar timeframe of environmental persistence to several bacterial faecal indictors, highlighting its applicability. The procedure described here is specific, rapid (<5 hours) and sensitive. These results confirm the suitability of using species-specific mtDNA as an indicator in source tracking studies in surface waters, shellfish harvesting areas and shellfish matrices.
Genotyping of hepatitis A virus detected in bivalve shellfish in Galicia (NW Spain)
Authors: Manso C. F. , Polo D. , Vilariño M. L. , Romalde J. L.
Published: January 2010

Hepatitis A virus (HAV) represents a significant public health problem due to its high persistence in the environment and its transmission through contaminated water and food. Bivalve shellfish are filter feeders that can bioaccumulate human pathogens found in contaminated waters, their consumption being a potential cause of hepatitis A outbreaks. In this work, cultured and wild bivalve shellfish from the Ría de Vigo (Galicia, NW Spain) were analysed for the presence and genotyping of HAV. A total of 160 shellfish samples were collected between March 2004 and December 2006, including 68 samples from cultured mussels (Mytilus galloprovincialis), 30 from wild clams (Rupitapes decussatus), 31 from wild cockles (Cerastoderma edule) and 31 from wild mussel. HAV detection, carried out by quantitative RT-PCR, was positive for 29 (42.6%) cultured and 40 (43.5%) wild samples, with levels ranging from 3.1 × 102 and 1.4 × 1010 RNA copies/g of shellfish digestive tissue. The phylogenetic analysis of VP1-P2A and VP3-VP1 regions, separately or as concatenated sequences, revealed that all HAV strains analysed belong to subgenotype IB. These results indicate a high prevalence of this subgenotype in the area studied.
Characterization of micro-bubble size distribution and flow configuration in DAF contact zone by a non-intrusive image analysis system and tracer tests
Authors: Moruzzi R. B. , Reali M. A. P.
Published: January 2010

This paper aims to investigate the influence of some dissolved air flotation (DAF) process variables (specifically: the hydraulic detention time in the contact zone and the supplied dissolved air concentration) and the pH values, as pretreatment chemical variables, on the micro-bubble size distribution (BSD) in a DAF contact zone. This work was carried out in a pilot plant where bubbles were measured by an appropriate non-intrusive image acquisition system. The results show that the obtained diameter ranges were in agreement with values reported in the literature (10–100 μm), quite independently of the investigated conditions. The linear average diameter varied from 20 to 30 μm, or equivalently, the Sauter (d3,2) diameter varied from 40 to 50 μm. In all investigated conditions, D50 was between 75% and 95%. The BSD might present different profile (with a bimodal curve trend), however, when analyzing the volumetric frequency distribution (in some cases with the appearance of peaks in diameters ranging from 90–100 μm). Regarding volumetric frequency analysis, all the investigated parameters can modify the BSD in DAF contact zone after the release point, thus potentially causing changes in DAF kinetics. This finding prompts further research in order to verify the effect of these BSD changes on solid particle removal efficiency by DAF.
One-year operation of single household membrane bioreactor plant
Authors: Matulova Z. , Hlavinek P. , Drtil M.
Published: January 2010

This paper evaluates the results from a 12-month study of a single-household wastewater treatment plant with submerged membrane module (household MBR plant) that was monitored from winter to winter season. The samples were collected at least twice a week (an intensive research study at real conditions). The household MBR (membrane bioreactor) plant was linked to a family house with 4 residents. In this study the treatment plant was fed by real domestic wastewater. In contrast to most other experiments with small-scale WWTPs (wastewater treatment plants) carried out in laboratories and facilities of large municipal WWTPs (polygons) which guarantee stable and flexible operation but the characteristics of wastewater and activated sludge in these studies usually differ from those that occur in real small-scale/single-household WWTPs. One of the main goals of this research was to test the response of membrane and activated sludge to different conditions during real operation of the household MBR plant, such as a long period of zero influent/load, or vice versa the presence of a large amount of concentrated wastewater (e.g. during the weekend), very low winter temperatures (water temperature below 5–6°C), high pH values, and the presence of domestic detergents.
Enrichment of marine anammox bacteria from seawater-related samples and bacterial community study
Authors: Kawagoshi Y. , Nakamura Y. , Kawashima H. , Fujisaki K. , Furukawa K. , Fujimoto A.
Published: January 2010

Anaerobic ammonium oxidation (anammox) is a novel nitrogen pathway catalyzed by anammox bacteria which are obligate anaerobic chemoautotrophs. In this study, enrichment culture of marine anammox bacteria (MAAOB) from the samples related to seawater was conducted. Simultaneous removal of ammonium and nitrite was confirmed in continuous culture inoculated with sediment of a sea-based waste disposal site within 50 days. However, no simultaneous nitrogen removal was observed in cultures inoculated with seawater-acclimated denitrifying sludge or with muddy sediment of tideland even during 200 days. Nitrogen removal rate of 0.13 kg/m3/day was achieved at nitrogen loading rate of 0.16 kg/m3/day after 320th days in the culture inoculated with the sediment of waste disposal site. The nitrogen removal ratio between ammonium nitrogen and nitrite nitrogen was 1:1.07. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis indicated that an abundance of the bacteria close to MAAOB and coexistence of ammonium oxidizing bacteria and denitrifying bacteria in the culture.
Advanced water recycling through electrochemical treatment of effluent from dissolved air flotation unit of food processing industry
Authors: Yoo Sukjoon , Hsieh Jeffery S.
Published: January 2010

This study elucidates the feasibility of electrochemical treatment as a water recycling process in the dissolved air flotation (DAF) unit in the food industry. Effects of operation parameters such as current density, electrolysis time, initial pH of effluent, and mixing process were investigated on the removal of COD, TSS, and TDS of the DAF pretreated effluent. An increase of current density enhances the removal rates and reduces the electrolysis time to reach the maximum performance. The initial pH less than 7 and the addition of mixing process were proven to increase the efficiency of EC treatment. About 80% of COD, 100% of TSS, and 60% of TDS were successfully removed at 500 mA current for 1 hour of electrolysis. The final treated effluent was found to meet the discharge standard from the US Environmental Protection Agency. It was concluded that EC process could be effective as an advanced water resourcing technology in the food industry.
The best management of SuDS treatment trains: a holistic approach
Authors: Bastien Nicolas , Arthur Scott , Wallis Stephen , Scholz Miklas
Published: January 2010

The use of Sustainable Drainage Systems (SuDS) or Best Management Practice (BMP) is becoming increasingly common. However, rather than adopting the preferred “treatment train” implementation, many developments opt for end of pipe control ponds. This paper discusses the use of SuDS in series to form treatment trains and compares their potential performance and effectiveness with end of pipe solutions. Land-use, site and catchment characteristics have been used alongside up-to-date guidance, Infoworks CS and MUSIC to determine whole-life-costs, land-take, water quality and water quantity for different SuDS combinations. The results presented show that the use of a treatment train allows approaches differing from the traditional use of single SuDS, either source or “end of pipe”, to be proposed to treat and attenuate runoff. The outcome is a more flexible solution where the footprint allocated to SuDS, costs and water quality can be managed differently to satisfy more efficiently the holistically stakeholders' objectives.