Trips and their CO2 emissions induced by a shopping center

Most previous studies have focused on entire trips in a geographic region, while a few of them addressed trips induced by a city landmark. Therefore paper explores trips and their CO2 emissions induced by a shopping center from a time-space perspective and their usage in relocation planning. This is conducted by the means of a case study in the city of Borlänge in mid-Sweden where trips to the city’s largest shopping mall in its center are examined. We use GPS tracking data of car trips that end and start at the shopping center. Thereafter, (1) we analyze the traffic emission patterns from a time-space perspective where temporal patterns reveal an hourly-based traffic emission dynamics and where spatial patterns uncover a heterogeneous distribution of traffic emissions in spatial areas and individual street segments. Further, (2) this study reports that most of the observed trips follow an optimal route in terms of CO2 emissions. In this respect, (3) we evaluate how well placed the current shopping center is through a comparison with two competing locations. We conclude that the two suggested locations, which are close to the current shopping center, do not show a significant improvement in term of CO2 emissions.

Optimal retail location and CO2 emissions

In this paper, the p-median model is used to find the location of retail stores that minimizes CO2 emissions from consumer travel. The optimal location is then compared with the existing retail location,and the excess CO2 emissions compared with the optimal solution is calculated. The results show that by using the environmentally optimal location, CO2 emissions from consumer travel could be reduced by approximately 25percent. 

Measuring CO2 emissions induced by online and brick-and-mortar retailing

We develop a method for empirically measuring the difference in carbon footprint between traditional and online retailing (“e-tailing”) from entry point to a geographical area to consumer residence. The method only requires data on the locations of brick-and-mortar stores, online delivery points, and residences of the region’s population, and on the goods transportation networks in the studied region. Such data are readily available in most countries, so the method is not country or region specific. The method has been evaluated using data from the Dalecarlia region in Sweden, and is shown to be robust to all assumptions made. In our empirical example, the results indicate that the average distance from consumer residence to a brick-and-mortar retailer is 48.54 km in the studied region, while the average distance to an online delivery point is 6.7 km. The results also indicate that e-tailing increases the average distance traveled from the regional entry point to the delivery point from 47.15 km for a brick-and-mortar store to 122.75 km for the online delivery points. However, as professional carriers transport the products in bulk to stores or online delivery points, which is more efficient than consumers’ transporting the products to their residences, the results indicate that consumers switching from traditional to e-tailing on average reduce their CO2 footprints by 84% when buying standard consumer electronics products. 

Measuring CO2 emissions induced by online and brick-and-mortar retailing

We develop a method for empirically measuring the difference in carbon footprint between traditional and online retailing (“e-tailing”) from entry point to a geographical area to consumer residence. The method only requires data on the locations of brick-and-mortar stores, online delivery points, and residences of the region’s population, and on the goods transportation networks in the studied region. Such data are readily available in most countries, so the method is not country or region specific. The method has been evaluated using data from the Dalecarlia region in Sweden, and is shown to be robust to all assumptions made. In our empirical example, the results indicate that the average distance from consumer residence to a brick-and-mortar retailer is 48.54 km in the studied region, while the average distance to an online delivery point is 6.7 km. The results also indicate that e-tailing increases the average distance traveled from the regional entry point to the delivery point from 47.15 km for a brick-and-mortar store to 122.75 km for the online delivery points. However, as professional carriers transport the products in bulk to stores or online delivery points, which is more efficient than consumers’ transporting the products to their residences, the results indicate that consumers switching from traditional to e-tailing on average reduce their CO2 footprints by 84% when buying standard consumer electronics products. 

Avaliação da decomposição de plantas aquáticas no solo através da liberação de CO2

O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição de três espécies de plantas aquáticas imersas, incorporadas ao solo, provenientes do controle mecânico, em reservatórios de usinas hidrelétricas. O estudo foi realizado em casa de vegetação, localizada no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia (NUPAM) da FCA/Unesp-Botucatu. A avaliação foi conduzida em vasos contendo 14 kg de solo, com três incorporações de 50 e 100 t MF de plantas ha-1, sob duas condições de solo: seco e úmido. Com a simulação de descarte da biomassa coletada e incorporada ao solo, pôde-se conhecer, através da liberação de CO2, a degradação de três espécies de macrófitas aquáticas submersas. Para quantificação do CO2 liberado, em cada vaso foi acondicionado um frasco com solução de NaOH, sendo, logo após, lacrados e incubados por 24 horas; em seguida, foram titulados com HCl. Para ajuste e interpolação dos dados, estes foram analisados seguindo modelo de Mitscherlich, com algumas modificações. As liberações acumuladas em solo úmido foram de 1.294 e 1.582 kg CO2 ha-1, sendo 6,2 e 5,6 vezes superiores ao ocorrido em solo seco, para 50 e 100 t MF ha-1, respectivamente, observando-se que cerca de 55% da liberação de CO2 ocorreu nos primeiros 30 dias. Pode-se concluir que o solo seco é a melhor condição para descarte e incorporação da biomassa, porém deverá existir um sistema de irrigação para que o processo de degradação da biomassa incorporada seja acelerado.

Liberação de CO2, biomassa microbiana e fósforo disponível em solo adicionado de matéria seca de poaia-branca

O presente experimento, inteiramente casualizado, foi desenvolvido em condições de laboratório no Departamento de Defesa Fitossanitária, FCA/UNESP - Botucatu, entre julho e setembro de 1992. Amostras de Areia Quartzosa equivalentes à 40 g de terra seca à 105 oC ± 2 com ou sem adição de 1,9 g de matéria seca de plantas de poaia-branca (Richardia brasiliensis), 0,19 g de nitrogênio (NH4)2SO4 e 0,88 g de apatita de Araxá, foram incubadas no escuro a 25 o C ± 2 , com umidade mantida a 60% da capacidade de retenção de água. Durante a incubação, determinou-se o CO2 liberado, utilizando-se o método de retenção em NAOH seguida de titulometria com HCl; a biomassa microbiana, método de fumigação-incubação; o pH e a quantidade de fósforo extraído por resina. A maior liberação de CO2 ocorreu durante os dez primeiros dias de incubação, com 77% do total de carbono liberado nos tratamentos com adição de poaia, e 37% nos tratamentos sem adição da mesma. A liberação de CO2 foi 57 vezes maior nos tratamentos com poaia em relação ao controle. A poaia também provocou aumentos na biomassa microbiana (média de 8 vezes a biomassa do tratamento controle), e a adição de nitrogênio e/ou fosfato de rocha junto à poaia antecipou os picos de formação de biomassa de 20 para 10 dias de incubação. Os níveis de fósforo disponível foram maiores no tratamento com adição de fosfato de rocha apenas. A poaia também alcalinizou o sistema, não permitindo desta forma, observar-se relação significativa entre pH e teor de fósforo disponível.

Multiresidue analysis of pesticides in soil by supercritical fluid extraction/gas chromatography with electron-capture detection and confirmation by gas chromatography-mass spectrometry

The applicability of supercritical fluid extraction (SFE) in pesticide multiresidue analysis (organohalogen, organonitrogen, organophosphorus, and pyrethroid) in soil samples was investigated. Fortification experiments were conducted to test the conventional extraction (solid-liquid) and to optimize the extraction procedure in SFE by varying the CO2 Modifier, temperature, extraction time, and pressure. The best efficiency was achieved at 400 bar using methanol as modifier at 60 degreesC. For the SFE method, C-18 cartridges were used for the cleanup. The analytical screening was performed by gas chromatography equipped with electron-capture detection (ECD). Recoveries for the majority of pesticides from spiked samples of soil at different residence times were 1, 20, and 40 days at the fortification level of 0.04-0.10 mg/kg ranging from 70 to 97% for both methods. The detection limits found were <0.01 mg/kg for ECD, and the confirmation of pesticide identity was performed by gas chromatography-mass spectrometry in a selected-ion monitoring mode. Multiresidue methods were applied in real soil samples, and the results of the methods developed were compared.

Biomass consumption and CO2, CO and main hydrocarbon gas emissions in an Amazonian forest clearing fire

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Biodegradation of blend films in soil and soil with chorume. I. PVC/PCL

Blends of synthetic and biodegradable polymers can be important in attaining material plastic degradation in the environment. Biodegradation using soil and chorume (liquid waste from landfill) microorganisms is a promising area these days. This paper intends to study the PVC/PCL blend degradation in soil using aerobic biodegradation (Bartha respirometer). The morphology and structural changes of the blends were studied by FTIR, scanning electron microscopy, differential scanning calorimetry and contact angle measurements. Blend films prepared by the casting of dichloroethane solutions were buried in a Bartha respirometer containing soil and soil plus chorume and kept there for 120 days. During this time CO2 evolution was measured from time to time. The results showed that PCL films degrade faster than PVC/PCL and PVC films.

Evaluation of the use of vinasse as a biostimulation agent for the biodegradation of oily sludge in soil

Este trabalho objetivou estudar o efeito da vinhaça na biodegradação em solo da borra oleosa proveniente da refinaria de petróleo Replan-Petrobras. Foi utilizado o método respirométrico de Bartha para verificar a eficiência de tratamentos constituídos de solo, borra oleosa nas concentrações 7 e 14 % (m/m) e ajuste da umidade do solo com e sem vinhaça (0,11 mL/g solo seco) durante 121 dias. Embora a adição da vinhaça tenha proporcionado um aumento da população microbiana nos tratamentos, esta não se mostrou adequada para aumentar a eficiência de biodegradação da borra oleosa em solo, uma vez que não houve diferença entre o CO2 produzido nos tratamentos com ou sem vinhaça após o consumo total da vinhaça. Assim, o uso da vinhaça como agente estimulante em processos de biodegradação mostrou-se ineficiente nas condições estudadas.

The use of vinasse as an amendment to ex-situ bioremediation of soil and groundwater contaminated with diesel oil

Este trabalho investigou a possibilidade de se usar a vinhaça como um agente estimulador de processos de biorremediação ex-situ. Amostras de água subterrânea e solo foram coletadas em três postos de combustíveis. A biorremediação do solo foi simulada em frascos de Bartha, usados para medir a produção de CO2, durante 48 dias, onde a vinhaça foi adicionada a uma concentração de 33 mL.Kg-1 de solo. A eficiência de biodegradação também foi medida pela quantificação de hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) por cromatografia gasosa. A biorremediação da água subterrânea foi realizada em experimentos laboratoriais simulando condições aeradas (bioreatores) e não aeradas (frascos de DBO). em ambos os casos, a concentração de vinhaça foi de 5 % (v/v) e diferentes parâmetros físico-químicos foram avaliados durante 20 dias. Embora um aumento da fertilização e da população microbiana do solo foram obtidos com a vinhaça, esta estratégia não se mostrou adequada em aumentar a eficiência da biorremediação dos solos contaminados com óleo diesel. A adição de vinhaça às águas subterrâneas contaminadas teve efeitos negativos na biodegradação dos hidrocarbonetos, uma vez que a vinhaça, como uma fonte de carbono facilmente assimilável, foi preferencialmente consumida.

Comparative gas exchange performance during the wet season of three Brazilian Styrax species under habitat conditions of cerrado vegetation types differing in soil water availability and crown density

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Laboratory study on the bioremediation of diesel oil contaminated soil from a petrol station

O objetivo do presente estudo foi investigar possíveis métodos para aumentar a taxa de biodegradação aeróbia de hidrocarbonetos (tratamentos ex-situ). Neste trabalho, processos de biorremediação foram aplicados a um solo arenoso com alto nível de contaminação ocasionada por um vazamento de um tanque de armazenamento de óleo diesel subterrâneo em um posto de combustíveis. Experimentos em escala laboratorial (respirômetros de Bartha) foram utilizados para avaliar a biodegradação do óleo diesel. Estímulo da biodegradação foi realizado utilizando-se as técnicas de bioestímulo (adição de soluções de nitrogênio e fósforo ou surfactante Tween 80) e de bioaumento (consórcio bacteriano isolado de um sistema de landfarming). Para investigar as interações entre os fatores otimizadores, e encontrar a melhor combinação entre esses agentes, o estudo foi baseado em um delineamento experimental fatorial completo. A eficiência de biodegradação foi simultaneamente medida com dois métodos: respirométrico (produção de CO2 microbiano) e cromatografia gasosa. Testes de toxicidade aguda com Daphnia similis foram aplicados para examinar a eficiência dos processos em termos de geração de produtos menos tóxicos. Resultados mostraram que todas as estratégias de biorremediação aceleraram a biorremediação natural do solo contaminado e os melhores resultados foram obtidos quando os tratamentos tinham adição de nutrientes. Dados respirométricos indicaram uma máxima mineralização de hidrocarbonetos de 19,8%, obtida com a combinação dos três agentes, com uma remoção de hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH) de 45,5% em 55 dias de tratamento. No final dos experimentos, duas espécies predominantes de bactéria foram isoladas e identificadas como Staphylococcus hominis e Kocuria palustris.

A review on soil carbon accumulation due to the management change of major Brazilian agricultural activities

Áreas agrícolas trocam enormes fluxos de CO2, oferecendo uma oportunidade para mitigar o efeito estufa. Neste trabalho, estudou-se o potencial de sequestro de carbono em razão da conversão no manejo das principais atividades agrícolas do Brasil. Dados de vários estudos têm indicado que no sistema soja/milho e nas respectivas rotações, ocorre um sequestro de carbono no solo significativo ao longo dos anos de conversão do plantio convencional para o plantio direto, com uma média de 0,41 Mg C ha-1 ano-1. O mesmo efeito tem sido observado nos canaviais, porém há maiores acúmulos de carbono no solo quando as áreas de cana-de-açúcar são convertidas da colheita baseada na queima para a mecanizada, em que grandes quantidades de palha são deixadas na superfície do solo (1,8 Mg C ha-1 ano-1). Esse maior potencial de acúmulo de carbono no solo nos canaviais, comparado com outras culturas, está diretamente relacionado com a maior produção primária dessa cultura. Apesar disso, muito desse potencial de sequestro é perdido, uma vez que os canaviais são reformados, sob preparo intensivo do solo. As áreas de pasto mostram uma depleção nos estoques de carbono, quando convertidas de áreas naturais; porém, a integração dessas áreas com agricultura pode promover o aumento nos estoques de carbono do solo. Os trabalhos têm mostrado que as principais atividades agrícolas do Brasil possuem um grande potencial de mitigação, especialmente na forma de acúmulo de carbono no solo, sendo uma oportunidade para estratégias futuras.

Brachiaria species affecting soil nitrification

O processo de nitrificação pode conduzir a perdas substanciais do nitrogênio aplicado por meio da lixiviação de nitrato e emissão de N2O. A regulação da nitrificação pode ser uma estratégia para melhorar a recuperação do N e aumentar sua eficiência agronômica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a habilidade de espécies do gênero Brachiaria de inibir o processo de nitrificação no solo. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em vasos contendo 10 dm³ de um Latossolo Vermelho. Os tratamentos foram constituídos do cultivo de três espécies forrageiras (Brachiaria brizantha, B. ruziziensis e B. decumbens) e quatro doses de N (0, 100, 200 e 300 mg/vaso), além da testemunha (sem a presença das forrageiras). Na ausência do cultivo de forrageiras, todos os níveis de adubação nitrogenada proporcionaram maior teor de N-NO3- no solo, reflexo da nitrificação. A mineralização da matéria orgânica supriu boa parte da necessidade de absorção de N pelas forrageiras estudadas, e a B. brizantha alterou a nitrificação em sua rizosfera, no entanto esse efeito não foi de magnitude suficiente para alterar o teor de N-NH4+ presente no volume total de solo do vaso.