A bacia do Rio Imboassu, no município de São Gonçalo (RJ) como unidade viabilizadora da educação ambiental no contexto do planejamento e gestão ambiental

Os problemas ambientais são cada vez mais comuns e de magnitudes e escalas variadas, atingindo principalmente as áreas urbanas. Poluição atmosférica e dos corpos dágua, deslizamentos de encostas e enchentes são alguns dessas situações adversas. São Gonçalo não foge á regra. Localizada na Região Metropolitana do Rio de Janeiro, essa cidade sofre com as situações exemplificadas, principalmente em relação a degradação dos rios urbanos e as enchentes que acometem algumas áreas do município. Partindo-se da problemática exposta, a presente pesquisa tem como objetivo principal promover uma discussão teórica e reflexiva sobre a importância da efetivação da educação ambiental com foco na bacia hidrográfica urbana, tomando-se a bacia hidrográfica do rio Imboassú no município de São Gonçalo (RJ), como recorte. A fundamentação metodológica deste trabalho está pautada na análise ambiental que prioriza a participação pública e a educação ambiental no processo de planejamento e gestão, visando minimizar as diversas situações de desequilíbrio e degradação que acometem a bacia. A operacionalização deu-se do seguinte modo: análise inicial a partir da sistematização de estudos diagnósticos e de consultas de documentos, relatórios, dentre outros de órgãos governamentais; análise intermediária a partir da observação em campo do atual estado de degradação da bacia hidrográfica do rio Imboassú e da identificação do conjunto de políticas públicas vigentes; análise integrada análise dos estudos diagnósticos, análise da situação atual da bacia (in loco e documental), análise final com identificação de lacunas de gestão e propostas viáveis no âmbito da educação ambiental. Verificou-se que essa bacia está urbanizada e os rios que a compõem descaracterizados e poluídos, com histórico de enchentes. Falta de ordenamento urbano, degradação ambiental e descaso do poder público são alguns problemas enfrentados pelos moradores dessa bacia, resultando na falta de ordenamento territorial urbano e falta de qualidade de vida da população. Diante do exposto, fica claro a necessidade de se criar mecanismos que amenizem essa degradação e tragam equilíbrio ao funcionamento e dinâmica da bacia, influenciando positivamente o dia-a-dia da população residente em seu interior. Um eficiente caminho para promover essa mudança é a educação ambiental como ferramenta para a transformação da sociedade, conscientizando-a de seu papel participativo e modificando a maneira como esta se relaciona com o meio ambiente. Verificou-se que na prática, na bacia do Imboassú, o poder público não efetiva os pressupostos presentes, tanto na legislação ambiental, quanto no plano diretor municipal e alguns órgãos (CEDAE, INEA, SEMMA) não atuam de forma satisfatória. Logo, levantar a discussão da importância da Educação Ambiental como política pública a ser promovida pelos gestores municipais e apontar para a participação e atuação da sociedade de forma crítica na estruturação do espaço urbano é de extrema importância para promover melhoria na relação sociedade meio ambiente.

Estudo dos compostos reduzidos de enxofre na formação do ozônio troposférico na cidade do Rio de Janeiro

O petróleo é uma complexa mistura de compostos orgânicos e inorgânicos em que predominam os hidrocarbonetos e que apresentam contaminações variadas, entre essas os compostos de enxofre. Esses além de gerarem inconvenientes durante os processos de refino do petróleo, como corrosão nos equipamentos e envenenamento de catalisadores dos processos de craqueamento, também representam um grande problema para o meio ambiente e para a saúde da população, principalmente em relação à poluição atmosférica. Além das emissões de compostos de enxofre oriundas da própria refinaria, com destaque para os óxidos de enxofre e o sulfeto de hidrogênio, os compostos de enxofre, que não são retirados durante o refino e estão presentes nos derivados do petróleo, provocam a emissão de uma grande quantidade de poluentes na atmosfera durante o processo de queima dos combustíveis. Os efeitos dos CRE na atmosfera urbana ainda não são muito conhecidos, o que justifica um estudo mais profundo desses compostos, que além de causarem danos a saúde da população, podem influenciar na formação do ozônio troposferico

Análise, imputação de dados e interfaces computacionais em estudos de séries temporais epidemiológicas

efeitos são frequentemente observados na morbidade e mortalidade por doenças respiratórias e cardiovasculares, câncer de pulmão, diminuição da função respiratória, absenteísmo escolar e problemas relacionados com a gravidez. Estudos também sugerem que os grupos mais suscetíveis são as crianças e os idosos. Esta tese apresenta estudos sobre o efeito da poluição do ar na saúde na saúde na cidade do Rio de Janeiro e aborda aspectos metodológicos sobre a análise de dados e imputação de dados faltantes em séries temporais epidemiológicas. A análise de séries temporais foi usada para estimar o efeito da poluição do ar na mortalidade de pessoas idosas por câncer de pulmão com dados dos anos 2000 e 2001. Este estudo teve como objetivo avaliar se a poluição do ar está associada com antecipação de óbitos de pessoas que já fazem parte de uma população de risco. Outro estudo foi realizado para avaliar o efeito da poluição do ar no baixo peso ao nascer de nascimentos a termo. O desenho deste estudo foi o de corte transversal usando os dados disponíveis no ano de 2002. Em ambos os estudos foram estimados efeitos moderados da poluição do ar. Aspectos metodológicos dos estudos epidemiológicos da poluição do ar na saúde também são abordados na tese. Um método para imputação de dados faltantes é proposto e implementado numa biblioteca para o aplicativo R. A metodologia de imputação é avaliada e comparada com outros métodos frequentemente usados para imputação de séries temporais de concentrações de poluentes atmosféricos por meio de técnicas de simulação. O método proposto apresentou desempenho superior aos tradicionalmente utilizados. Também é realizada uma breve revisão da metodologia usada nos estudos de séries temporais sobre os efeitos da poluição do ar na saúde. Os tópicos abordados na revisão estão implementados numa biblioteca para a análise de dados de séries temporais epidemiológicas no aplicativo estatístico R. O uso da biblioteca é exemplificado com dados de internações hospitalares de crianças por doenças respiratórias no Rio de Janeiro. Os estudos de cunho metodológico foram desenvolvidos no âmbito do estudo multicêntrico para avaliação dos efeitos da poluição do ar na América Latina o Projeto ESCALA.

The effect of low solubility organic acids on the hygroscopicity of sodium halide aerosols

In order to accurately assess the influence of fatty acids on the hygroscopic and other physicochemical properties of sea salt aerosols, hexanoic, octanoic or lauric acid together with sodium halide salts (NaCl, NaBr and NaI) have been chosen to be investigated in this study. The hygroscopic properties of sodium halide sub-micrometre particles covered with organic acids have been examined by Fourier-transform infrared spectroscopy in an aerosol flow cell. Covered particles were generated by flowing atomized sodium halide particles (either dry or aqueous) through a heated oven containing the gaseous acid. The obtained results indicate that gaseous organic acids easily nucleate onto dry and aqueous sodium halide particles. On the other hand, scanning electron microscopy (SEM) images indicate that lauric acid coating on NaCl particles makes them to aggregate in small clusters. The hygroscopic behaviour of covered sodium halide particles in deliquescence mode shows different features with the exchange of the halide ion, whereas the organic surfactant has little effect in NaBr particles, NaCl and NaI covered particles experience appreciable shifts in their deliquescence relative humidities, with different trends observed for each of the acids studied. In efflorescence mode, the overall effect of the organic covering is to retard the loss of water in the particles. It has been observed that the presence of gaseous water in heterogeneously nucleated particles tends to displace the cover of hexanoic acid to energetically stabilize the system.

Análise multielementar em folhas de Nerium oleander L. usando fluorescência de raios X por dispersão em energia

Desde o início do século XX, a poluição do ar nos grandes centros piorou em consequência processo de industrialização e urbanização, juntamente com o rápido crescimento populacional e do transporte motorizado. Algumas espécies de plantas absorvem os poluentes atmosféricos pelas suas folhas e então, fixa-os em sua matriz, tornando-se assim um biomonitor de poluição nessa área. Assim, a análise foliar dessas espécies de vegetal pode ser usado como monitoramento ambiental. Uma das plantas que tem a habilidade de reter certos elementos químicos do ambiente e pode ser usada como biomonitor é a Nerium oleander L.. Neste estudo utilizou-se folhas de Nerium oleander L. para avaliar os níveis de poluição ambiental em uma sub-região da Região Metropolitana do Rio de Janeiro através da Fluorescência de Raios X (EDXRF). O sistema de EDXRF foi desenvolvido no próprio laboratório e consiste de um sistema portátil de XRF formado por um mini tubo raio X de baixa potência (anodo de Ag e operação em 20 kV/50 μA) e um detector de SiPIN. As amostras de Nerium oleander L. foram coletadas de plantas adultas. As amostras foram coletadas durante as quatros estações do ano (verão, outono, inverno e primavera). Todas as folhas foram coletadas a uma distância superior de 1,5 m em relação ao solo. As amostras foram acondicionadas em sacos plásticos e depois da chegada ao laboratório foram colocados sob refrigeração a 5 C. No laboratório, as amostras foram limpas com um pincel com cerdas macias para retirar a poeira. Depois disso, as amostras foram colocadas na estufa a 60 C por 48 h. Em seguida, as amostras foram pulverizadas (44 μm). Depois desse processo, alíquotas de 500 mg de massa foram prensadas a uma pressão de 2.32×108 por cerca de 15 minutos, afim de se obter pastilhas finas com diâmetro de 2,54 cm e densidade superficial de 100 mg/cm2. Foi possível detectar a concentração de 13 elementos: S, Cl, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Ba e Pb. A partir da concentração de cada elemento foram obtidos os mapas de distribuição elementar da área de estudo para cada estação. A análise da correlação de Pearson mostrou que existe uma correlação significativa entre os elementos Fe, Zn, Ba e Pb, entre os elementos Ca e Sr e entre os elementos Cl, K, Rb. A análise do PCA (Análise por Componentes Principais) mostrou que existem dois fatores principais da emissão de poluição ambiental: emissão por ressuspensão do solo (Cl, K, Ca, Mn, Rb e Sr) e emissões veiculares e industriais (Fe, Zn, Ba e Pb). O estudo da poluição ambiental através da técnica de EDXRF utilizando folhas de Nerium oleander L. como biomonitor se mostrou uma técnica de baixo custo e eficiência substancial na determinação da concentração elementar dos poluentes atmosféricos.

Análise físico-química da qualidade das águas pluviais: estudo de caso - Instituto de Aplicação Fernando Rodrigues da Silveira , Rio Comprido RJ.

Com o desenvolvimento da espécie humana, a sociedade humana passou demandar quantidades cada vez maiores de diversos elementos naturais, principalmente a água. Por estar presente em uma pequena quantidade no planeta (3%), com relação a toda hidrosfera, as águas disponíveis para consumo humano (Ex: Mananciais) são as que mais sofrem com a ação antrópica. A degradação destes recursos se dá por fatores como: poluição, desperdício e falta de políticas públicas sobre conservação dos recursos hídricos. Buscando a implementação de estratégias para a melhor gestão dos recursos hídricos, a utilização de águas pluviais como fonte hídrica alternativa, ganha importância diante desse cenário. Além de uma fonte hídrica de fácil acesso em muitas regiões (com média anual de precipitação em 1589 mm na região da Tijuca Alerta Rio, 2013), estudos demonstram que sua qualidade permite sua utilização em atividades não potáveis, resultando na economia de águas que são tratadas e destinadas para consumo humano. Visando colaborar com as questões expostas anteriormente, a presente dissertação de mestrado buscou avaliar a qualidade das águas de chuva em uma determinada região e os fatores que possam interferir na qualidade das águas pluviais, como: tipo de material da superfície de captação, proximidade a focos de poluição atmosférica e período de estiagem antecedente ao evento pluviométrico. Para tal tarefa, foi instalado um sistema de captação de águas pluviais no Instituto de Aplicação Fernando Rodrigues da Silveira, localizado no bairro do Rio Comprido, região norte da cidade do Rio de Janeiro. Os parâmetros físico-químicos para qualidade da água pH, turbidez, temperatura, oxigênio dissolvido, sólidos totais dissolvidos, potencial de oxi-redução e condutividade foram analisados com o auxílio da sonda multiparâmetro. Ao correlacionar a presença de sólidos na água de chuva com os períodos de estiagem, verificou-se que quanto maior o período de seca, maior a quantidade de sólidos nas amostras. Com relação aos marcos regulatórios (Portaria 2914/2011, MS; Padrões de potabilidade, OMS; CONAMA 357 e NBR 15.527) , os resultados para estes parâmetros ficaram de acordo com os limites exigidos pelas mesmas, exceto o pH. Com a análise dos resultados, recomenda-se estudos para determinar quais fatores podem estar interferindo na acidificação das águas coletadas no estudo.

Avaliação de emissões fugitivas de biogás na camada de cobertura do aterro sanitário da CTR de Nova Iguaçu e do Lixão de Seropédica, Rio de Janeiro.

No Brasil, se espera ter até 2014, de acordo com o prazo da Política Nacional de Resíduos Sólidos, todos os lixões erradicados e os resíduos sólidos urbanos gerados depositados em aterros sanitários. Atualmente, os projetos de aterros sanitários dão oportunidade para um nicho de mercado, o da fonte de geração de energia. Um parâmetro de controle da poluição do ar causada pelos aterros sanitários são as chamadas camadas de cobertura. Nesse contexto, é de fundamental importância o estudo de camadas de cobertura de resíduos por ser um importante elemento de projeto para evitar ou minimizar a poluição do ar devido aos gases gerados em aterros sanitários de resíduos sólidos, já que é o elo existente entre o ambiente interno dos resíduos e a atmosfera. A presente pesquisa aborda o comportamento dos gases em relação à camada de cobertura existentes na CTR de Nova Iguaçu e no Lixão remediado de Seropédica. Foram realizados ensaios de Placa de Fluxo, medição de pressão e concentração dos gases no contato solo-resíduo e emissões dos gases pelos drenos, além das análises de solo in situ e em laboratório. Os ensaios foram realizados de outubro a novembro de 2012. Os resultados indicaram uma inexistência de fluxo de gases pela camada de cobertura, que possui 1,10 m de espessura, do lixão de Seropédica, sendo encontrado apenas fluxo nos drenos. Na CTR Nova Iguaçu, foi verificada que praticamente a inexistência de fluxo de gases com o sistema de gás ligado, mesmo possuindo uma camada de cobertura de 0,8 m.

Avaliação da configuração espacial das bacias aéreas da Região Metropolitana do Rio de Janeiro.

O dimensionamento de uma rede de monitoramento e controle da qualidade do ar requer o conhecimento da área onde os poluentes atmosféricos, emitidos por fontes fixas e móveis, tendem a se concentrar e os seus fenômenos de dispersão. A definição das áreas de monitoramento da poluição atmosférica na Região Metropolitana do Rio de Janeiro é um tema discutido desde o início dos anos 80 quando foram estabelecidas as bacias aéreas a partir de cartas topográficas. Este projeto consiste em pesquisa aplicada ao estabelecimento da configuração espacial e mapeamento das bacias aéreas a partir de dados digitais. Tal esforço é justificado em função do alcance dos beneficiados diretamente e à sociedade em geral, a partir do conhecimento das condições da qualidade do ar e seu comportamento ao longo do tempo. O estudo realizado se concentra na Região Metropolitana do Rio de Janeiro, com base em dados necessários para a avaliação da dinâmica das massas de ar na área de estudo e suas características para definição das novas bacias aéreas com suporte de um Sistema de Informação Geográfica (SIG). Apoiado nos dados cartográficos digitais e nos dados cadastrais das estações de monitoramento, foi projetado e implementado um SIG, em atendimento aos requisitos de mapeamento digital das bacias aéreas, da distribuição espacial das estações de monitoramento da qualidade do ar, das principais fontes de emissão de poluentes e das principais vias de circulação veicular, onde foram identificadas e mapeadas regiões com características semelhantes para diversos cenários com uso potencial do SIG. Foi criado um banco de dados georeferenciado, previamente modelado oferecendo consultas espaciais destinadas às necessidades de gestão ambiental. Com a utilização do SIG, foram identificadas áreas com deficiência no monitoramento, áreas críticas de poluição atmosférica e propostas as novas bacias aéreas delimitadas a partir dos dados digitais. O SIG se mostrou uma ferramenta eficiente para a gestão ambiental da qualidade do ar na RMRJ, pois permitiu em ambiente de escritório a representação dos elementos necessários para a avaliação da configuração espacial das bacias aéreas e proporcionou uma visualização dinâmica da distribuição espacial das estações de monitoramento nas bacias aéreas propostas.

Biofiltração de compostos orgânicos voláteis e gás sulfídrico em estações de despejos industriais de processamento de hidrocarbonetos.

Neste trabalho foi estudado o tratamento simultâneo por biofiltração de emissões de compostos orgânicos voláteis, COV e gás sulfídrico, H2S, em estações de tratamento de despejos industriais, de refinaria de petróleo, ETDI. A biofiltração dos gases emanados da EDTI mostrou ser uma técnica de alta eficiência, atingindo valores de 95 a 99 % para tratamento simultâneo de COV e H2S em concentrações de 1000 e 100 ppmv, respectivamente. Foram realizados testes em 95 dias consecutivos de operação, em uma planta piloto instalada na Superintendência da Industrialização do Xisto, SIX, em São Mateus do Sul, Paraná, de março a agosto de 2006. O biofiltro foi do tipo fluxo ascendente, com 3,77 m3 de leito orgânico, composto de turfa, carvão ativado, lascas de madeira, serragem brita fina além de outros componentes menores. Foi realizada inoculação biológica com lodo filtrado de estação de tratamento de esgoto sanitário. As vazões de gás aplicadas variaram de 85 a 407 m3/h, resultando em taxas de carga de massa de 11,86 a 193,03 g de COV/h.m3 de leito e tempos de residência de 24 segundos a 6,5 minutos, com tempo ótimo de 1,6 minutos. A capacidade máxima de remoção do sistema encontrada, nas condições testadas, foi de 15 g de COV/h. m3, compatível com os valores encontrados na literatura para depuração biológica de COV na escala praticada. Também foi verificada a redução de componentes específicos de BTX, demonstrando boa degradabilidade dos compostos orgânicos. Finalmente o biofiltro demonstrou boa robustez biológica diante dos desvios operacionais intencionalmente provocados, tais como falta de umidade do leito, baixa temperatura, alta vazão, falta de carga de COV e baixo pH do leito. Depois de retomada a condição de operação estável, a biofiltração rapidamente atingiu o estado de equilíbrio, assegurando o uso eficiente e confiável da técnica no tratamento de gases de EDTI na indústria do hidrocarbonetos ou em refinarias de petróleo.

木本植物对大气污染指示与监测作用研究

本文研究了木本植物的不同部位即叶片、枝条和树皮以及植物的生理指标如气孔阻力对大气S02、TSP和重金属污染的指示和监测作用，并用树木年轮指示大气污染的历史和程度。结果认为： 承德市大气污染自1703年城市化以来开始出现，但达到严重污染水平则出现在本世纪50年代以来尤其是最近10-20年城市化与工业化的加剧，主要污染物以S02为主，从避暑山庄修建前的<0.1μg m-3达到目前的30μg m-3，重金属污染Fe自1927-45大庙铁矿开采后出现，Mn、Ni、Pb等出现在工业化以来的最近40-50年中，上述污染物含量在木质部年轮中明显升高，如S增加了10倍以上，Pb增加了560% (P<0.00l)。 不同城市功能区树皮pH和气孔阻力不同，主要与大气中的S02和TSP有关，据此可监测大气S02和TSP污染。前者以榆树、加拿大杨、垂柳和国槐最佳，相关系数分别可达-0.8384 (P<0.0l)，-0.7447、-0.6904和-0.6552 (P<0.05);后者则以白腊和旱柳下表皮最好，相关系数达0.9968和0.9951 (P<0.00l)。在扫描电镜下发现气孔受大气TSP影响出现不同程度的堵塞现象，主要有2种途径，小型颗粒物(<5μm)进入气孔腔，大型颗粒物(>30μm)可将气孔封盖。 植物不同器官部位污染物含量以树皮为最高，其次是枝条或叶，因而适宜的指示或监测部位是叶或枝条。主分量分析认为：承德市大气污染物以S为主，重金属Fe、Zn、Mn也有一定的贡献，Pb仅出现在繁忙道路区。不同季节污染物含量变化以休眠期最高，生长初期次之，生长旺盛期最低，如S和Pb分别从0.75 mg g-1和0.7 mg g-1上升到1.5 mg g-1和2.0 mg g-1(P<0.001)。植物不同季节污染物含量的变化反应了大气污染物季节变化特点，因而可以指示或监测大气污染尤其是S02污染。其中刺槐多部位复相关模型监测效果最佳，复相关系数可达0.987;某些植物单一部位的监测作用也较好，叶以珍珠梅最佳，相关系数为0.8695 (P<0.001)，枝以油松、珍珠梅、垂柳为好(r≥0.8，P <0.001)，树皮以刺槐为佳，r=0.8615 (P<0.0l)。植物不同部位的污染物含量还可用来评价大气环境质量，其中复合污染指数可以 评价总的大气环境质量，S污染指数和重金属污染指数可以评价S02、重金属和TSP污染，与直接利用污染物浓度法基本一致。油松不同部位对于大气S02的指示作用可表现为年轮对大气污染历史的指示或监测，针叶对现状S02污染的预测，并利用针叶对于S02的监测结果，绘制了大气S02污染分布图。 总之，本文利用古松年轮和现状城市植物的枝条、叶和树皮中的污染物含量以及树皮酸度等不同方面的指标，对承德市大气污染的历史和现状进行了指示与监测，即承德市大气污染从过去到现在均以S02为主，植物不同部位可以非常有效地进行大气S02污染的监测与评价，其中多部位的复相关模型预测效果极佳。另外，由植物监测而绘制的大气S02分布图，较准确地揭示了承德市大气S02现状分布规律。

Interactions between building integrated photovoltaics and microclimate in urban environments

BIPV (building integrated photovoltaics) has progressed in the past years and become an element to be considered in city planning. BIPV has significant influence on microclimate in urban environments and the performance of BIPV is also affected by urban climate. The thermal model and electrical performance model of ventilated BIPV are combined to predict PV temperature and PV power output in Tianjin, China. Then, by using dynamic building energy model, the building cooling load for installing BIPV is calculated. A multi-layer model AUSSSM of urban canopy layer is used to assess the effect of BIPV on the Urban Heat Island (UHI). The simulation results show that in comparison with the conventional roof, the total building cooling load with ventilation PV roof may be decreased by 10%. The UHI effect after using BIPV relies on the surface absorptivity of original building. In this case, the daily total PV electricity output in urban areas may be reduced by 13% compared with the suburban areas due to UHI and solar radiation attenuation because of urban air pollution. The calculation results reveal that it is necessary to pay attention to and further analyze interactions between BIPV and microdimate in urban environments to decrease urban pollution, improve BIPV performance and reduce cooling load. Copyright © 2006 by ASME.

Effect of urban climate on building integrated photovoltaics performance

It is generally recognized that BIPV (building integrated photovoltaics) has the potential to become a major source of renewable energy in the urban environment. The actual output of a PV module in the field is a function of orientation, total irradiance, spectral irradiance, wind speed, air temperature, soiling and various system-related losses. In urban areas, the attenuation of solar radiation due to air pollution is obvious, and the solar spectral content subsequently changes. The urban air temperature is higher than that in the surrounding countryside, and the wind speed in urban areas is usually less than that in rural areas. Three different models of PV power are used to investigate the effect of urban climate on PV performance. The results show that the dimming of solar radiation in the urban environment is the main reason for the decrease of PV module output using the climatic data of urban and rural sites in Mexico City for year 2003. The urban PV conversion efficiency is higher than that of the rural PV system because the PV module temperature in the urban areas is slightly lower than that in the rural areas in the case. The DC power output of PV seems to be underestimated if the spectral response of PV in the urban environment is not taken into account based on the urban hourly meteorological data of Sao Paulo for year 2004. © 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Interactions between Building Integrated Photovoltaics and microclimate in urban environments

BIPV(Building Integrated Photovoltaics) has progressed in the past years and become an element to be considered in city planning. BIPV has influence on microclimate in urban environments and the performance of BIPV is also affected by urban climate. The effect of BIPV on urban microclimate can be summarized under the following four aspects. The change of absorptivity and emissivity from original building surface to PV will change urban radiation balance. After installation of PV, building cooling load will be reduced because of PV shading effect, so urban anthropogenic heat also decreases to some extent. Because PV can reduce carbon dioxide emissions which is one of the reasons for urban heat island, BIPV is useful to mitigate this phenomena. The anthropogenic heat will alter after using BIPV, because partial replacement of fossil fuel means to change sensible heat from fossil fuel to solar energy. Different urban microclimate may have various effects on BIPV performance that can be analyzed from two perspectives. Firstly, BIPV performance may decline with the increase of air temperature in densely built areas because many factors in urban areas cause higher temperature than that of the surrounding countryside. Secondly, the change of solar irradiance at the ground level under urban air pollution will lead to the variation of BIPV performance because total solar irradiance usually is reduced and each solar cell has a different spectral response characteristic. The thermal model and performance model of ventilated BIPV according to actual meteorologic data in Tianjin(China) are combined to predict PV temperature and power output in the city of Tianjin. Then, using dynamic building energy model, cooling load is calculated after BIPV installation. The calculation made based in Tianjin shows that it is necessary to pay attention to and further analyze interaction between them to decrease urban pollution, improve BIPV Performance and reduce colling load. Copyright © 2005 by ASME.

A global assessment of manufacturing: Economic development, energy use, carbon emissions, and the potential for energy efficiency and materials recycling

We present in two parts an assessment of global manufacturing. In the first part, we review economic development, pollution, and carbon emissions from a country perspective, tracking the rise of China and other developing countries. The results show not only a rise in the economic fortunes of the newly industrializing nations, but also a significant rise in global pollution, particularly air pollution and CO2 emissions largely from coal use, which alter and even reverse previous global trends. In the second part, we change perspective and quantitatively evaluate two important technical strategies to reduce pollution and carbon emissions: energy efficiency and materials recycling. We subdivide the manufacturing sector on the basis of the five major subsectors that dominate energy use and carbon emissions: (a) iron and steel, (b) cement, (c) plastics, (d) paper, and (e) aluminum. The analysis identifies technical constraints on these strategies, but by combined and aggressive action, industry should be able to balance increases in demand with these technical improvements. The result would be high but relatively flat energy use and carbon emissions. The review closes by demonstrating the consequences of extrapolating trends in production and carbon emissions and suggesting two options for further environmental improvements, materials efficiency, and demand reduction. © 2013 by Annual Reviews. All rights reserved.

Sustainability: A new imperative in contaminated land remediation

Land is not only a critical component of the earth's life support system, but also a precious resource and an important factor of production in economic systems. However, historical industrial operations have resulted in large areas of contaminated land that are only slowly being remediated. In recent years, sustainability has drawn increasing attention in the environmental remediation field. In Europe, there has been a movement towards sustainable land management; and in the US, there is an urge for green remediation. Based on a questionnaire survey and a review of existing theories and empirical evidence, this paper suggests the expanding emphasis on sustainable remediation is driven by three general factors: (1) increased recognition of secondary environmental impacts (e.g., life-cycle greenhouse gas emissions, air pollution, energy consumption, and waste production) from remediation operations, (2) stakeholders' demand for economically sustainable brownfield remediation and "green" practices, and (3) institutional pressures (e.g., social norm and public policy) that promote sustainable practices (e.g., renewable energy, green building, and waste recycling). This paper further argues that the rise of the "sustainable remediation" concept represents a critical intervention point from where the remediation field will be reshaped and new norms and standards will be established for practitioners to follow in future years. This paper presents a holistic view of sustainability considerations in remediation, and an integrated framework for sustainability assessment and decision making. The paper concludes that "sustainability" is becoming a new imperative in the environmental remediation field, with important implications for regulators, liability owners, consultants, contractors, and technology vendors. © 2014 Elsevier Ltd.