Sustainable Phosphorus Loadings from Effective and Cost-Effective Phosphorus Management Around the Baltic Sea

Nutrient over-enrichment of the Baltic Sea, accompanied by intensified algal blooms and decreasing water clarity, has aroused widespread concern in the surrounding countries during the last four decades. This work has used a well-tested dynamic mass-balance model to investigate which decrease in total phosphorus loading would be required to meet the environmental goal to restore the trophic state in the Baltic Sea to pre-1960s levels. Furthermore, the extent to which various abatement options may decrease the phosphorus loading in a cost-effective manner has been studied. Upgrading urban sewage treatment in the catchment could, alone or in combination with banning phosphates in detergents, be sufficient to meet the set environmental goal, at an estimated annual basin-wide cost of 0.21–0.43 billion euro. Such a plan would potentially decrease the total phosphorus loading to the Baltic Sea with 6,650–10,200 tonnes per year

Time for a paradigm shift in shared decision-making in trauma and emergency surgery? Results from an international survey

Background: Shared decision-making (SDM) between clinicians and patients is one of the pillars of the modern patient-centric philosophy of care. This study aims to explore SDM in the discipline of trauma and emergency surgery, investigating its interpretation as well as the barriers and facilitators for its implementation among surgeons. Methods: Grounding on the literature on the topics of the understanding, barriers, and facilitators of SDM in trauma and emergency surgery, a survey was created by a multidisciplinary committee and endorsed by the World Society of Emergency Surgery (WSES). The survey was sent to all 917 WSES members, advertised through the society’s website, and shared on the society’s Twitter profile. Results: A total of 650 trauma and emergency surgeons from 71 countries in five continents participated in the initiative. Less than half of the surgeons understood SDM, and 30% still saw the value in exclusively engaging multidisciplinary provider teams without involving the patient. Several barriers to effectively partnering with the patient in the decision-making process were identified, such as the lack of time and the need to concentrate on making medical teams work smoothly. Discussion: Our investigation underlines how only a minority of trauma and emergency surgeons understand SDM, and perhaps, the value of SDM is not fully accepted in trauma and emergency situations. The inclusion of SDM practices in clinical guidelines may represent the most feasible and advocated solutions

Catalyzing Transformations to Sustainability in the World's Mountains

Mountain social‐ecological systems (MtSES) are vital to humanity, providing ecosystem services to over half the planet's human population. Despite their importance, there has been no global assessment of threats to MtSES, even as they face unprecedented challenges to their sustainability. With survey data from 57 MtSES sites worldwide, we test a conceptual model of the types and scales of stressors and ecosystem services in MtSES and explore their distinct configurations according to their primary economic orientation and land use. We find that MtSES worldwide are experiencing both gradual and abrupt climatic, economic, and governance changes, with policies made by outsiders as the most ubiquitous challenge. Mountains that support primarily subsistence‐oriented livelihoods, especially agropastoral systems, deliver abundant services but are also most at risk. Moreover, transitions from subsistence‐ to market‐oriented economies are often accompanied by increased physical connectedness, reduced diversity of cross‐scale ecosystem services, lowered importance of local knowledge, and shifting vulnerabilities to threats. Addressing the complex challenges facing MtSES and catalyzing transformations to MtSES sustainability will require cross‐scale partnerships among researchers, stakeholders, and decision makers to jointly identify desired futures and adaptation pathways, assess trade‐offs in prioritizing ecosystem services, and share best practices for sustainability. These transdisciplinary approaches will allow local stakeholders, researchers, and practitioners to jointly address MtSES knowledge gaps while simultaneously focusing on critical issues of poverty and food security

THE STUDY OF DEFORMATION CHARACTERISTICS OF SOIL MATERIALS WITH THE USAGE OF WASTES

Purpose. More often the qualified building materials are replaced by the industrial wastes for environmental improvement. This refers to both metallurgical slags and biological solids of water treatment plants. In order to understand the possibilities of their usage it needs studying deformation properties of composite soil materials with industrial wastes addition. Methodology. The soil of real buildings and structures foundation is in the complicated conditions and the stress-strained state. While studying this state the total deformation modulus Е0 is used as the deformation characteristic. This one is determined according to the results of sample soil testing in the compression instrument (odometer). This instrument prevents the possibility of lateral expansion of sample soil under the vertical load. Findings. As a result of the testing the compression curves are plotted as the dependence of the porosity coefficient on pressure. These data allow determining the compressibility coefficient and the strain modulus. It is found that a biological solids addition increases the compressibility coefficient four times compared to the clay. The two types of samples are compared. The first type contains 50% of biological solids. The second type contains 50% of biological solids and 50% of slag. The comparison shows that the second type is compressed twelve times less. An addition into the clay of biological solids increases the strain modulus from 7.8 to 20.3 MPa. The slag increases the strain modulus to 52.7 MPa. Originality. While making the composition based clay materials the functional groups of biological solids interact with hydroxyl groups which are placed on the surface of clay particles and form a spatial structure. Besides an addition of biological solids contributes to peptization, soil aggregates destroy themselves, and form contacts between separate particles. It causes the decrease of soil compressibility due to the total porosity decrease. An addition of slag results in formation of optimal structure where particles of less sizes are placed in layers between bigger particles. Practical value. An application of biological solids and slag provides the increased load-carrying capacity of soil, extending of raw material sources while improving the environmental situation in the cities. Also it provides the recycling of reinforced soil

ДОСЛІДЖЕННЯ ДЕФОРМАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ҐРУНТОВОГО МАТЕРІАЛУ З ВИКОРИСТАННЯМ ВІДХОДІВ

Purpose. More often the qualified building materials are replaced by the industrial wastes for environmental improvement. This refers to both metallurgical slags and biological solids of water treatment plants. In order to understand the possibilities of their usage it needs studying deformation properties of composite soil materials with industrial wastes addition. Methodology. The soil of real buildings and structures foundation is in the complicated conditions and the stress-strained state. While studying this state the total deformation modulus Е0 is used as the deformation characteristic. This one is determined according to the results of sample soil testing in the compression instrument (odometer). This instrument prevents the possibility of lateral expansion of sample soil under the vertical load. Findings. As a result of the testing the compression curves are plotted as the dependence of the porosity coefficient on pressure. These data allow determining the compressibility coefficient and the strain modulus. It is found that a biological solids addition increases the compressibility coefficient four times compared to the clay. The two types of samples are compared. The first type contains 50% of biological solids. The second type contains 50% of biological solids and 50% of slag. The comparison shows that the second type is compressed twelve times less. An addition into the clay of biological solids increases the strain modulus from 7.8 to 20.3 MPa. The slag increases the strain modulus to 52.7 MPa. Originality. While making the composition based clay materials the functional groups of biological solids interact with hydroxyl groups which are placed on the surface of clay particles and form a spatial structure. Besides an addition of biological solids contributes to peptization, soil aggregates destroy themselves, and form contacts between separate particles. It causes the decrease of soil compressibility due to the total porosity decrease. An addition of slag results in formation of optimal structure where particles of less sizes are placed in layers between bigger particles. Practical value. An application of biological solids and slag provides the increased load-carrying capacity of soil, extending of raw material sources while improving the environmental situation in the cities. Also it provides the recycling of reinforced soil.Цель. Для повышения экологической чистоты все чаще кондиционные строительные материалы заменяют отходами производств. Это касается как металлургических шлаков, так и активного ила станций биологической очистки городских сточных вод. Для выяснения возможности их использования необходимо исследовать деформационные свойства композиционных грунтовых материалов с добавлением указанных отходов. Методика. При изучении напряженно-деформированного состояния грунта в сложных условиях, в которых и находится грунт оснований реальных зданий и сооружений, в качестве деформационной характеристики используют модуль общей деформации Е0. Эту характеристику определяли по результатам испытаний образцов грунта в компрессионных приборах (одометрах), которые исключают возможность бокового расширения образца грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой. Результаты. В результате измерений были построены компрессионные кривые зависимости коэффициента пористости от давления. По этим данным определен коэффициент сжимаемости и модуль деформации. Установлено, что добавление активного ила уменьшает коэффициент сжимаемости образцов в 4 раза по сравнению с глиной. По сравнению с образцами, которые содержат 50 % активного ила, образцы с добавлением 50 % шлака уменьшают сжимаемость в 12 раз. Добавление в глину активного ила позволяет увеличить модуль деформации с 7,8 до 20,3 МПа, шлак повышает эту величину до 52,7 МПа. Научная новизна. При изготовлении композиционного материала на основе глинистых грунтов функциональные группы активного ила взаимодействуют с гидроксильными группами, расположенными на поверхности глинистых частиц, с образованием пространственной структуры. Кроме того, введение активного ила способствует пептизации и разрушению грунтовых агрегатов, образованию контактов между отдельными частицами, что приводит к уменьшению сжимаемости образцов за счет уменьшения общей пористости. Добавление шлака способствует образованию оптимальной структуры образцов с размещением меньших по размерам частиц в слоях между большими частицами. Практическая значимость. Применение активного ила и шлака обеспечивает повышенную несущую способность грунта, расширение сырьевой базы для его получения с одновременным улучшением экологической ситуации в городах, обеспечивает возможности вторичного использования укрепленного грунта.Мета. Для підвищення екологічної чистоти все частіше кондиційні будівельні матеріали замінюють відходами виробництв. Це стосується як металургійних шлаків, так і активного мулу станцій біологічного очищення міських стічних вод. Для з’ясування можливості їх використання необхідно дослідити деформаційні властивості композиційних грунтових матеріалів із додаванням вказаних відходів. Методика. При вивченні напружено-деформованого стану ґрунту в складних умовах, в яких і знаходиться ґрунт основ реальних будівель та споруд, як деформаційну характеристику застосовують модуль загальної деформації Е0. Цю характеристику визначали за результатами випробувань зразків ґрунту в компресійних приладах (одометрах), які виключають можливість бічного розширення зразка ґрунту при його навантажуванні вертикальним навантаженням. Результати. У результаті вимірювань було побудовано компресійні криві залежності коефіцієнта пористості від тиску. За цими даними визначено коефіцієнт стисливості та модуль деформації. Встановлено, що додавання активного мулу зменшує коефіцієнт стисливості зразків у 4 рази порівняно з глиною. У порівнянні зі зразками, які містять 50 % активного мулу, зразки з додаванням 50 % шлаку, зменшують стисливість у 12 разів. Додавання в глину активного мулу дозволяє збільшити модуль деформації з 7,8 до 20,3 МПа, шлак підвищує цю величину до 52,7 МПа. Наукова новизна. При виготовленні композиційного матеріалу на основі глинистих ґрунтів функціональні групи активного мулу взаємодіють із гідроксильними групами, розташованими на поверхні глинистих частинок, із утворенням просторової структури. Крім того, введення активного мулу сприяє пептизації - руйнуванню агрегатів ґрунту і утворенню контактів між окремими частинками, що й призводить до зменшення стисливості зразків за рахунок зменшення загальної пористості. Додавання шлаку сприяє утворенню оптимальної структури зразків із розміщенням менших за розмірами частинок у прошарках між більшими частинками. Практична значимість. Застосування активного мулу та шлаку забезпечує підвищену несучу здатність ґрунту, розширення сировинної бази для його отримання з одночасним покращенням екологічної ситуації у містах, забезпечення можливості вторинного використання укріпленого ґрунту