The Bay Scallop, Argopecten irradians, Massachusetts Through North Carolina: Its Biology and the History of Its Habitats and Fisheries

This article covers the biology and the history of the bay scallop habitats and fishery from Massachusetts to North Carolina. The scallop species that ranges from Massachusetts to New York is Argopecten irradians irradians. In New Jersey, this species grades into A. i. concentricus, which then ranges from Maryland though North Carolina. Bay scallops inhabit broad, shallow bays usually containing eelgrass meadows, an important component in their habitat. Eelgrass appears to be a factor in the production of scallop larvae and also the protection of juveniles, especially, from predation. Bay scallops spawn during the warm months and live for 18–30 months. Only two generations of scallops are present at any time. The abundances of each vary widely among bays and years. Scallops were harvested along with other mollusks on a small scale by Native Americans. During most of the 1800’s, people of European descent gathered them at wading depths or from beaches where storms had washed them ashore. Scallop shells were also and continue to be commonly used in ornaments. Some fishing for bay scallops began in the 1850’s and 1860’s, when the A-frame dredge became available and markets were being developed for the large, white, tasty scallop adductor muscles, and by the 1870’s commercial-scale fishing was underway. This has always been a cold-season fishery: scallops achieve full size by late fall, and the eyes or hearts (adductor muscles) remain preserved in the cold weather while enroute by trains and trucks to city markets. The first boats used were sailing catboats and sloops in New England and New York. To a lesser extent, scallops probably were also harvested by using push nets, picking them up with scoop nets, and anchor-roading. In the 1910’s and 1920’s, the sails on catboats were replaced with gasoline engines. By the mid 1940’s, outboard motors became more available and with them the numbers of fishermen increased. The increases consisted of parttimers who took leaves of 2–4 weeks from their regular jobs to earn extra money. In the years when scallops were abundant on local beds, the fishery employed as many as 10–50% of the towns’ workforces for a month or two. As scallops are a higher-priced commodity, the fishery could bring a substantial amount of money into the local economies. Massachusetts was the leading state in scallop landings. In the early 1980’s, its annual landings averaged about 190,000 bu/yr, while New York and North Carolina each landed about 45,000 bu/yr. Landings in the other states in earlier years were much smaller than in these three states. Bay scallop landings from Massachusetts to New York have fallen sharply since 1985, when a picoplankton, termed “brown tide,” bloomed densely and killed most scallops as well as extensive meadows of eelgrass. The landings have remained low, large meadows of eelgrass have declined in size, apparently the species of phytoplankton the scallops use as food has changed in composition and in seasonal abundance, and the abundances of predators have increased. The North Carolina landings have fallen since cownose rays, Rhinoptera bonsais, became abundant and consumed most scallops every year before the fishermen could harvest them. The only areas where the scallop fishery remains consistently viable, though smaller by 60–70%, are Martha’s Vineyard, Nantucket, Mass., and inside the coastal inlets in southwestern Long Island, N.Y.

Ocorrência e ecotoxicidade de desreguladores endócrinos químicos em ambientes aquáticos e em sistemas de tratamento de esgoto

A aplicabilidade de um método selecionado de medição indireta de vitelogenina (Vtg) em plasma sanguíneo de peixe, baseado na quantificação de fosfato álcali-lábil (alkali-labile phosphate-ALP) para acessar estrogenicidade em água, foi investigada na presente tese. O método foi originalmente desenvolvido para a espécie de peixe Carassius carassius (Carpa cruciana) e aplicado pela primeira vez na espécie Oreochromis niloticus (Tilápia do Nilo) no presente estudo. Com o objetivo de acessar a sensibilidade do método, em uma primeira etapa da investigação foram realizados estudos laboratoriais com soluções estoques de 17-ethinylestradiol (EE2), 17-estradiol (E2), e estrona (E1). Os efeitos destes hormônios foram investigados com base tanto na concentração quanto na carga, utilizando-se para tanto, unidades experimentais com volumes distintos (2 L e 130 L). Após a validação do método de ALP, a estrogenicidade foi avaliada nas seguintes águas contaminadas: (i) afluente e efluente de uma grande estação de tratamento de esgotos convencional (ETE) e de uma estação descentralizada de tratamento de esgoto de pequeno porte (Ecossistema Engenheirado-DEE); (ii) água superficial (SW) e água subterrânea (GW) coletadas em uma área de brejo contaminada com gasolina; (iii) água de uma lagoa urbana (LRF) da cidade do Rio de Janeiro, com alta densidade populacional e descarte clandestino de esgoto. Na segunda etapa foram analisados em microalgas os efeitos (outros que não disrupção endócrina) causados pelos hormônios EE2, E2 e E1. Os hormônios foram testados individualmente e em misturas, em culturas individuais e combinada (S+) das espécies de microalgas unicelulares P. subcapitata e D. subspicatus. Com base nos níveis de ALP para a espécie de peixe e no EC50 para as espécies de algas, os resultados mostraram que o EE2 e o E2 causaram disrupção endócrina superior e foram mais tóxicos do que o E1 para peixes e microalgas respectivamente. Quando em misturas (E+) de concentrações equivalentes (EE2:E2:E1), os estrogênios resultaram em efeito aditivo para as espécies O. niloticus e P. subcapitata, e menos que aditivo para D. subspicatus e cultivo misto de algas (S+). Culturas contendo ambas as espécies de algas (S+) por um longo período de exposição (96 h) resultaram na atenuação dos efeitos tóxicos causados pela exposição, tanto individual (EE2, E2 ou E1), quanto na mistura (E+) dos estrogênios, medidos em termos de EC50 (T0h 0,07; 0,09; 0,18; e 0,06 g mL-1; e T96h 1,29; 1,87; 5,58; e 4,61 g mL-1, respectivamente). O DEE apresentou uma maior eficiência na remoção dos disrutores endócrinos do que a ETE convencional. Foi detectada estrogenicidade em amostras da LRF, e de água SW e GW em área brejosa contaminada com gasolina. Os resultados dos ensaios sugerem que as interações (efeitos aditivos ou menos que aditivo) causadas pela mistura dos estrogênios assim como, as interações entre as espécies de algas afetaram o resultado final dos ensaios ecotoxicológicos. Um fator raramente abordado em estudos ecotoxicológicos que foi destacado na presente tese refere-se à importância de considerar não somente a concentração e a dosagem, mas também a carga aplicada e o volume das unidades experimentais. Devido à boa sensibilidade do O. niloticus quando exposto às concentrações relativamente baixas dos estrogênios, a combinação do método de ALP com os biomarcadores auxiliares (particularmente MN) pode ser um protocolo adequado para a detecção de estogenicidade e genotoxicidade respectivamente em diferentes ambiente aquáticos contaminados, como parte de um programa de monitoramento ambiental

Toxicidade aguda sobre Daphnia similis decorrente de contaminação aquática recente e antiga por gasolina, etanol e suas misturas: simulações em escala de bancada.

A contaminação de ambientes aquáticos decorrente de acidentes com gasolina, álcool combustível e misturas binárias representa um risco crescente, tendo em vista as projeções do setor para os próximos 50 anos. O objetivo do presente estudo foi avaliar a toxicidade aguda da Gasolina C, Gasolina P e álcool combustível isoladamente e em misturas binárias, assim como de suas respectivas Frações Solúveis em Água (FSA) e Frações Dispersas em Água (FDA) sobre Daphnia similis. O estudo ainda incluiu a avaliação da toxicidade aguda remanescente na matriz água de uma contaminação antiga (intemperismo) com a Gasolina C. Paralelamente, foram conduzidos ensaios de toxicidade aguda com amostras ambientais (água subterrânea, superficial e elutriato a partir de sedimentos) de uma área alagada com histórico de contaminação antiga. O cultivo e os ensaios com D. similis foram de acordo com a NBR 12.713 (2009). Tanto a gasolina C quanto a P foram extremamente tóxicas para os organismos, apresentando valores médios de CE50% em 48 h de 0,00113% e 0,058% respectivamente. As diferenças entre os resultados obtidos com a Gasolina C e aqueles obtidos com suas frações FSA e FDA foram significativas (p < 0,05), sendo que não houve diferença significativa entre a toxicidade aguda da FSA e da FDA (p < 0,05). Os resultados obtidos com os ensaios com Gasolina P e FDA não apresentaram diferenças significativas entre si (p < 0,05), mas, foram significativamente diferentes daqueles obtidos com FSA (p < 0,05). Os resultados dos ensaios de toxicidade aguda com misturas binárias sugeriram efeito menos que aditivo (antagonismo). Os resultados da simulação de uma contaminação antiga demonstraram redução acentuada da toxicidade para D. similis ao longo de apenas 28 dias. Entretanto, com relação aos ensaios com as amostras ambientais da área com histórico de contaminação, apesar da ausência ou baixa toxicidade nas amostras de água superficial (sugerindo intemperismo), toxicidade alta foi observada em amostras de água subterrânea e no elutriato de sedimentos, sugerindo condições de adsorção aos sedimentos com alto teor de argila e/ou aprisionamento dos compostos em zona saturada.

Metodologia de avaliação de rendimento de aerogeradores de pequeno porte utilizando perfis diários típicos de vento.

O crescimento do uso dos aerogeradores de pequeno porte em áreas urbanas em todo o mundo aponta para um mercado em expansão e extremamente promissor, principalmente no brasil, onde o potencial eólico é grande. tratando-se de máquinas pequenas existe interesse dos consumidores residenciais na sua utilização, seja para economia de energia ou por adesão às fontes alternativas. existe uma grande quantidade de fabricantes no mundo incluindo aerogeradores de alta, média e baixa qualidade. com isso surge a necessidade de criar métodos que avaliem estes produtos quanto ao seu rendimento energético, como ocorrem com as geladeiras, lâmpadas, fogões e outros, a fim de resguardar a qualidade deste equipamento ao consumidor. a proposta é criar um ciclo de teste (ou ciclo de ventos) baseado nos perfis de comportamentos diários de ventos urbano obtidos através de medições reais feitos pelo projeto sonda. esse perfil será usado para testar os aerogeradores de até 1 kw em laboratório, com auxílio de um túnel de vento a fim de determinar o rendimento energético do conjunto gerador, servindo como método para o aprimoramento desses aparelhos. outra possibilidade é o uso desta metodologia no programa brasileiro de etiquetagem, que classifica os produtos em função de sua eficiência energética. este trabalho também pode ser usado para acreditação de laboratórios de certificação que avaliam produtos em função de sua eficiência e/ou rendimento, visto que a acreditação é uma ferramenta estabelecida em escala internacional para gerar confiança na atuação de organizações que executam atividades de avaliação da conformidade.

Impacto do uso de biocombustíveis na qualidade do ar da cidade do Rio de Janeiro um estudo de simulação

A frota de veículos movidos por biocombustíveis tem aumentado nos últimos dez anos e com isso as emissões para a atmosfera nas cidades têm sofrido alterações. Devido a esta problemática, estudos com modelos de previsão de emissões são o foco deste trabalho. Alguns modelos, homologados por agências de regulamentação de alguns países ou comunidades, servem de base para as análises de risco com auxílio de simulação.O objetivo geral deste trabalho é avaliar o impacto do uso de biocombustíveis na qualidade do ar na cidade do Rio de Janeiro e estudar cenários de qualidade do ar, em função do aumento da quantidade de biodiesel e álcool adicionada ao diesel e gasolina. Nesta dissertação, monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, compostos orgânicos voláteis e ozônio são os principais poluentes estudados para a cidade do Rio de Janeiro. A avaliação de cenários foi realizada empregando um modelo de qualidade do ar com base no modelo de trajetórias OZIPR e no modelo químico SAPRC. Os resultados demonstram que o aumento do uso de biodiesel diminui a concentração de ozônio na atmosfera em relação ao caso base estudado, em 10,23% utilizando a mistura BE Diesel, em 5,28% utilizando a mistura B20 e apenas 0,33% utilizando a mistura B10. Isso de fato acontece pois o biodiesel possuiu mais oxigenados na sua estrutura. O estudo revelou o aumento nas emissões e concentrações de NOx na troposfera da cidade do Rio de Janeiro, para as mistura de BE- Diesel, B20 e o B10 em relação ao caso base, foram de 5,66%, 2,83% e 0% respectivamente. Em especial na cidade do Rio de janeiro existe um consumodo O3 pelo NO presente na atmosfera urbana. A redução na concentração de CO para as misturas de BE- Diesel, B20 e o B10 em relação ao caso base, foram de 13,11%, 6,56% e 4,12% respectivamente. O aumento da disponibilidade de oxigênio presente no biodiesel produz uma melhor queima do combustível, contribuindo para uma menor concentração de CO na troposfera

Avaliação de modelos preditivos de sorção em membranas de pervaporação para a remoção de sulfurados da nafta

A remoção de compostos sulfurados da gasolina é um assunto de grande interesse na indústria de refino de petróleo em função das restrições ambientais cada vez mais rígidas em relação ao teor máximo de enxofre de produtos acabados. A solução mais comum para remoção de contaminantes são as unidades de hidrotratamento que operam a alta pressão e possuem alto custo de instalação e de operação além de levarem à perda de octanagem do produto acabado. O uso de membranas é uma alternativa promissora para a redução do teor de enxofre de correntes de gasolina e possui diversas vantagens em relação ao hidrotratamento convencional. O conhecimento aprofundado dos parâmetros que influenciam as etapas de sorção e difusão é crítico para o desenvolvimento da aplicação. Este trabalho avalioua seletividade e sorção do sistema formado por n-heptano e tiofeno em polímeros através de modelos termodinâmicos rigorosos, baseados em contribuição de grupos. O modelo UNIFAC-FV, variante do tradicional modelo UNIFAC para sistemas poliméricos, foi o modelo escolhido para cálculo de atividade dos sistemas estudados. Avaliou-se ainda a disponibilidade de parâmetros para desenvolvimento da modelagem e desenvolveu-se uma abordagem com alternativas para casos de indisponibilidade de parâmetros UNIFAC. Nos casos com ausência de parâmetros, o cálculo do termo residual da atividade das espécies é feito na forma proposta por Flory-Hugginsutilizando-se parâmetros de solubilidade obtidos também por contribuição de grupos. Entre os métodos de contribuição de grupos existentes para cálculo de parâmetros de solubilidade, o método de Hoy mostrou menores desvios para os sistemas estudados. A abordagem utilizada neste trabalho permite, ao final, uma análise de alterações da configuração da cadeia principal de polímeros de forma a influenciar sua seletividade e sorção para dessulfurização de naftas

Análise do mercado sucroalcooleiro e das elasticidades preço e renda da demanda por etanol hidratado

Este trabalho tem como objetivo estudar o mercado de etanol combustível e estimar as elasticidades preço e renda da demanda de etanol hidratado, no Brasil, no período de janeiro de 2003 a setembro de 2012. O método econométrico utilizado para analisar os dados e obter os resultados referentes à estimativa dos parâmetros das equações de demanda foi a metodologia de Johansen. Baseado na teoria da demanda incluiu-se, num primeiro momento, como variáveis explicativas: o preço do bem, o preço do bem substituto e a renda, num segundo momento incluiu-se também a frota de veículos, estimando assim o modelo VAR/VEC. Os resultados encontrados foram significativos e estão de acordo com a teoria econômica, nos levando a concluir que a demanda por etanol é bem elástica ao preço do etanol e ao preço da gasolina. Antes de desenvolvermos o modelo, analisamos o mercado de cana-de-açúcar, de etanol e da commodity concorrente ao etanol, o açúcar. Destacando a preocupação com o meio ambiente e a importância do etanol como energia renovável.

Dessulfurização oxidativa do dibenzotiofeno catalisada por V2O5 suportado

A necessidade de redução da emissão de poluentes, visando diminuir os sérios problemas de poluição atmosférica enfrentados atualmente, é hoje uma das principais preocupações mundiais, provocando o surgimento de leis mais rígidas, que restringem o teor de enxofre na gasolina e no diesel. Assim, o desenvolvimento de tecnologias mais eficazes na remoção de enxofre nestes combustíveis tem recebido atenção crescente. Estas tecnologias incluem a extração física com solvente, a adsorção seletiva, processos de redução/oxidação microbiológicos e a dessulfurização oxidativa (ODS). A dessulfurização oxidativa converte os compostos de enxofre em sulfonas que podem ser facilmente separadas por processos físicos. Portanto, a ODS apresenta grande potencial para tornar-se um processo complementar a processo de hidrodessulfurização tradicional na produção de combustíveis altamente dessulfurizados. Neste contexto, este trabalho visou o estudo do desempenho de catalisadores de V2O5 suportados em alumina, sílica e sílica-alumina frente à reação de ODS do dibenzotiofeno em presença do peróxido de hidrogênio, como oxidante, e da acetonitrila, como solvente polar aprótico. Os catalisadores foram preparados por impregnação ao ponto úmido e caracterizados por difração de raios-X (DRX), análise textural, redução à temperatura programada (TPR-H2), dessorção de amônia à temperatura programa (TPD-NH3) e espectroscopia Raman. O efeito de parâmetros reacionais como quantidade de solvente, relação O/S e concentração de catalisador foram investigados, utilizando a alumina como suporte, visando estabelecer as condições reacionais que levassem a maiores valores de conversão do dibenzotiofeno (DBT). Uma vez estabelecidas estas condições, foi analisado o efeito do teor de V2O5 presente no catalisador e, posteriormente, o efeito do suporte catalítico. Os resultados obtidos mostraram a 70 C razão molar H2O2/Sde 16,6, razão carga/solvente igual a 1:1 e 100 mg do catalisador 15 % V2O5/SiO2, a conversão obtida foi de 95%

Effects of ethanol on vehicle energy efficiency and implications on ethanol life-cycle greenhouse gas analysis.

Bioethanol is the world's largest-produced alternative to petroleum-derived transportation fuels due to its compatibility within existing spark-ignition engines and its relatively mature production technology. Despite its success, questions remain over the greenhouse gas (GHG) implications of fuel ethanol use with many studies showing significant impacts of differences in land use, feedstock, and refinery operation. While most efforts to quantify life-cycle GHG impacts have focused on the production stage, a few recent studies have acknowledged the effect of ethanol on engine performance and incorporated these effects into the fuel life cycle. These studies have broadly asserted that vehicle efficiency increases with ethanol use to justify reducing the GHG impact of ethanol. These results seem to conflict with the general notion that ethanol decreases the fuel efficiency (or increases the fuel consumption) of vehicles due to the lower volumetric energy content of ethanol when compared to gasoline. Here we argue that due to the increased emphasis on alternative fuels with drastically differing energy densities, vehicle efficiency should be evaluated based on energy rather than volume. When done so, we show that efficiency of existing vehicles can be affected by ethanol content, but these impacts can serve to have both positive and negative effects and are highly uncertain (ranging from -15% to +24%). As a result, uncertainties in the net GHG effect of ethanol, particularly when used in a low-level blend with gasoline, are considerably larger than previously estimated (standard deviations increase by >10% and >200% when used in high and low blends, respectively). Technical options exist to improve vehicle efficiency through smarter use of ethanol though changes to the vehicle fleets and fuel infrastructure would be required. Future biofuel policies should promote synergies between the vehicle and fuel industries in order to maximize the society-wise benefits or minimize the risks of adverse impacts of ethanol.

Assessing boost-assist options for turbocharged engines using 1-D engine simulation and model predictive control

Delivering acceptable low end torque and good transient response is a significant challenge for all turbocharged engines. As downsized gasoline engines and Diesel engines make up a larger and larger proportion of the light-duty engines entering the market, the issue takes on greater significance. Several schemes have been proposed to improve torque response in highly boosted engines, including the use of electrical assist turbochargers and compressed air assist. In this paper we examine these methods with respect to their effectiveness in improving transient response and their relative performance along with some of the practical considerations for real world application. Results shown in this paper are from 1-D simulations using the Ricardo WAVE software package. The simulation model is based on a production light-duty Diesel engine modified to allow the introduction of compressed air at various points in the air-path as well as direct torque application to the turbocharger shaft (such as might be available from an electrical assist turbocharger). Whilst the 1-D simulation software provides a suitable environment for investigating the various boost assistance options, the overall air path performance also depends upon the control system. The introduction of boost assistance complicates the control in two significant ways: the system may run into constraints (such as compressor surge) that are not encountered in normal operation and the assistance introduces an additional control input. Production engine controllers are usually based on gain-scheduled PID control and extensive calibration. For this study, the non-linear nature of the engine together with the multiple configurations considered and the slower than real-time execution of 1-D models makes such an approach time consuming. Moreover, an ad-hoc approach would leave some doubt as to the fairness of comparisons between the different boost-assist options. Model Predictive Control has been shown to offer a convenient approach to controlling the 1-D simulations in a close to optimal manner for a typical Diesel VGT-EGR air path configuration. We show that the same technique can be applied to all the considered assistance methods with only modest calibration effort required. Copyright © 2012 SAE International.

Impact of lubricant composition on low-speed pre-ignition

One of the limits on the maximum fuel efficiency benefit to be gained from turbocharged, downsized gasoline engines is the occurrence of pre-ignitions at low engine speed. These pre-ignitions may lead to high pressures and extreme knock (megaknock or superknock) which can cause severe engine damage. Though the mechanism leading to megaknock is not completely resolved, pre-ignitions are thought to arise from local autoignition of areas in the cylinder which are rich in low ignition delay "contaminants" such as engine oil and/or heavy ends of gasoline. These contaminants are introduced to the combustion chamber at various points in the engine cycle (e.g. entering from the top land crevice during blow-down or washed from the cylinder walls during DI wall impingement). This paper presents results from tests in which model "contaminants", consisting of engine lubricant base stocks, base stocks mixed with fuel and base stocks mixed with one or more additives were injected directly into a test engine to determine their propensity to ignite. The ignition tendency was found to be lower for less reactive base stocks and for base stocks mixed with certain additives. Further, when small amounts of fuel were mixed with relatively non-ignitive lubricant base stocks the ignition tendency was found to increase significantly. These results may guide development of new lubricants which could be used to reduce megaknock in downsized engines. Copyright © 2014 SAE International.

Environmental threats to children's health in Southeast Asia and the Western Pacific

The Southeast Asia and Western Pacific regions contain half of the world's children and are among the most rapidly industrializing regions of the globe. Environmental threats to children's health are widespread and are multiplying as nations in the area undergo industrial development and pass through the epidemiologic transition. These environmental hazards range from traditional threats such as bacterial contamination of drinking water and wood smoke in poorly ventilated dwellings to more recently introduced chemical threats such as asbestos construction materials; arsenic in groundwater; methyl isocyanate in Bhopal, India; untreated manufacturing wastes released to landfills; chlorinated hydrocarbon and organophosphorous pesticides; and atmospheric lead emissions from the combustion of leaded gasoline. To address these problems, pediatricians, environmental health scientists, and public health workers throughout Southeast Asia and the Western Pacific have begun to build local and national research and prevention programs in children's environmental health. Successes have been achieved as a result of these efforts: A cost-effective system for producing safe drinking water at the village level has been devised in India; many nations have launched aggressive antismoking campaigns; and Thailand, the Philippines, India, and Pakistan have all begun to reduce their use of lead in gasoline, with resultant declines in children's blood lead levels. The International Conference on Environmental Threats to the Health of Children, held in Bangkok, Thailand, in March 2002, brought together more than 300 representatives from 35 countries and organizations to increase awareness on environmental health hazards affecting children in these regions and throughout the world. The conference, a direct result of the Environmental Threats to the Health of Children meeting held in Manila in April 2000, provided participants with the latest scientific data on children's vulnerability to environmental hazards and models for future policy and public health discussions on ways to improve children's health. The Bangkok Statement, a pledge resulting from the conference proceedings, is an important first step in creating a global alliance committed to developing active and innovative national and international networks to promote and protect children's environmental health.