Avaliação da sensibilidade da função de distribuição de tamanho de partícula durante a floculação / Sensitivity analysis of particle size distribution function during flocculation

RESUMO Neste artigo, buscou-se avaliar a sensibilidade da função contínua de distribuição de tamanho de partículas (DTP) diante da modificação decorrente da floculação. Para tal, foram investigadas seis configurações discretas, subdivididas em 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10 e 15 classes de tamanho. As configurações investigadas diferem na frequência de partículas presentes por faixa de tamanho e no comportamento, sendo este monotônico ou unimodal. O ajuste da função contínua na forma linearizada aos dados discretos foi avaliado por meio do coeficiente de determinação (R2). O coeficiente de potência da função (β) e o centro de massa (C.M) da distribuição foram tomados como representativos da DTP para a análise de sensibilidade, realizada por meio do estudo da correlação múltipla entre as variáveis. Experimentos em escala de bancada foram conduzidos visando a avaliar a simulação. Os resultados demonstraram que os parâmetros β e C.M foram sensíveis às variações da DTP, todavia os ajustes das funções para distribuições unimodais carecem de aprimoramento.

ABSTRACT In this paper, the sensitivity of the continuous particle size distribution function (PSD) was evaluated, as flocculation occurs. To this end, six discrete configurations were investigated, subdivided into 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10 and 15 classes. The distribution studied here differ in the particles presented by size range and behavior, whether monotonic or unimodal. The adjustment of the continuous function in linearized form to the discrete data was evaluated by means of R2. The power law coefficient (β) and the center of mass (C.M) were taken as representative of PSD during the sensitivity analysis, which was carried out by means of multiple correlation between the variables. Batch essays were performed in order to evaluate simulations. Results showed that β and C.M were both sensitive to PSD variations; however, the function adjustments for unimodal distributions need improvement.

Floculação: considerações a partir da análise clássica e da avaliação direta da distribuição de tamanho de partículas / Flocculation: considerations from the classical analysis and from direct evaluation of particle size distribution

RESUMO: Este artigo apresenta algumas considerações sobre a floculação a partir da análise clássica e da avaliação direta da distribuição de tamanho de partículas. Para tal, foram realizados experimentos em escala de bancada. Os resultados foram avaliados à luz da abordagem clássica, dada pelo adimensional número de Camp (GT) e pela cinética de agregação e ruptura, e da distribuição de tamanhos de partículas. Verificou-se que o emprego isolado do produto GT não é adequado para representar as variações de desempenho na floculação e que o modelo clássico de agregação e ruptura pode ser influenciado pela medida indireta de turbidez, bem como pelo uso da sedimentação como etapa intermediária. Por outro lado, a avaliação direta de desempenho por meio da distribuição de tamanhos de partículas, representada pela função contínua linearizada, pode constituir ferramenta promissora na avaliação dedicada da floculação.

ABSTRACT: This article presents some considerations on the flocculation from the classical analysis and direct evaluation of the particle size distribution. For this purpose, essays in bench scale were performed. The results were evaluated in the light of classical approach, given by the dimensionless number Camp (GT) and the kinetics of aggregation and breakage, as well as particle size distribution. It has been found that the use of GT isolated product is not suitable to represent the variations in flocculation performance and the classical model of aggregation and break-up can be biased by an indirect measurement of turbidity and sedimentation as an intermediate step. On the other hand, the direct evaluation of performance by particle size distribution, represented by linear continuous function, can be a promising tool for the evaluation of flocculation.

Population biology and color patterns of the blue land crab, Cardisoma guanhumi (Latreille 1828) (Crustacea: Gecarcinidae) in the Northeastern Brazil / Biologia Populacional e padrões de coloração do caranguejo terrestre, Cardisoma guanhumi (Latreille 1828) (Crustacea: Gecarcinidae) no Nordeste do Brasil

The objective of this study was to analyze the population biology and color patterns of Cardisoma guanhumi Latreille, 1828 in a mangrove area in Natal, Rio Grande do Norte, Brazil. Crabs were collected monthly between February 2010 and January 2012 and totaled 1,837 individuals. Sex ratios were similar between males and females in the first year and differed in the second. Sex ratios by size class differed statistically in the extremes of the distribution, with an abundance of males in the large size classes. There was no difference (p > 0.05) in carapace width between males and females in the first year, but in the second year, males were larger than females (p = 0.003), showing the importance of considering interannual variation in such studies. Both sexes presented a unimodal distribution. The size of first maturing of the females was 6.00 cm. Asymptotic carapace width for males was 9.4 cm and females for 9.2 cm, using the Wetherall method. There was no defined modal progression, which made the determination of the Von Bertalanffy growth parameter K impossible. Juveniles were found throughout all months of the year, demonstrating that there was no defined period of recruiting, although slightly fewer juveniles were found in the dry season. Four color patterns were observed, the three first patterns were the same for both sexes, while the fourth pattern was observed in females only. The four color patterns identified could be clearly related to the stage of development (size) and sexual maturity of the animal.(AU)

O objetivo deste artigo foi analisar a biologia populacional e os padrões de coloração da carapaça de Cardisoma guanhumi Latreille, 1828 em uma área de manguezal em Natal, Rio Grande do Norte, Brasil. Os caranguejos foram coletados mensalmente entre fevereiro de 2010 e janeiro de 2012 e totalizaram 1837 caranguejos. A proporção sexual foi semelhante para machos e fêmeas (1:1) no primeiro ano e diferiu no segundo ano. A proporção sexual por classe de tamanho diferiu estatisticamente nas classes extremas da distribuição, com abundância de machos nas superiores. Não houve diferença (p ≥ 0,05) entre as larguras de carapaça de machos e fêmeas no primeiro ano, porém no segundo os machos foram maiores que as fêmeas (p = 0,003), revelando à importância de se considerar as variações interanuais nestes estudos. Ambos os sexos apresentaram distribuição unimodal. O tamanho de primeira maturação sexual das fêmeas foi 6,00 cm. A largura de carapaça assintótica para machos foi de 9,4 cm e para as fêmeas de 9,2 cm, usando o método Wetherall. Não houve progressão modal definida, o que impossibilitou a determinação do parâmetro de crescimento k de Von Bertalanffy. Foram encontrados juvenis ao longo de todos os meses do ano, mostrando não haver um período de recrutamento definido, embora a abundância de juvenis tenha sido menor na estação seca. Foram observados quatro padrões de coloração, três para ambos os sexos e um quarto padrão observado apenas para as fêmeas. Os quatro padrões de coloração da carapaça estão claramente relacionados ao estágio de desenvolvimento (tamanho) e à maturidade sexual do animal.(AU)

Population biology and color patterns of the blue land crab, Cardisoma guanhumi (Latreille 1828) (Crustacea: Gecarcinidae) in the Northeastern Brazil / Biologia Populacional e padrões de coloração do caranguejo terrestre, Cardisoma guanhumi (Latreille 1828) (Crustacea: Gecarcinidae) no Nordeste do Brasil

The objective of this study was to analyze the population biology and color patterns of Cardisoma guanhumi Latreille, 1828 in a mangrove area in Natal, Rio Grande do Norte, Brazil. Crabs were collected monthly between February 2010 and January 2012 and totaled 1,837 individuals. Sex ratios were similar between males and females in the first year and differed in the second. Sex ratios by size class differed statistically in the extremes of the distribution, with an abundance of males in the large size classes. There was no difference (p > 0.05) in carapace width between males and females in the first year, but in the second year, males were larger than females (p = 0.003), showing the importance of considering interannual variation in such studies. Both sexes presented a unimodal distribution. The size of first maturing of the females was 6.00 cm. Asymptotic carapace width for males was 9.4 cm and females for 9.2 cm, using the Wetherall method. There was no defined modal progression, which made the determination of the Von Bertalanffy growth parameter K impossible. Juveniles were found throughout all months of the year, demonstrating that there was no defined period of recruiting, although slightly fewer juveniles were found in the dry season. Four color patterns were observed, the three first patterns were the same for both sexes, while the fourth pattern was observed in females only. The four color patterns identified could be clearly related to the stage of development (size) and sexual maturity of the animal.

O objetivo deste artigo foi analisar a biologia populacional e os padrões de coloração da carapaça de Cardisoma guanhumi Latreille, 1828 em uma área de manguezal em Natal, Rio Grande do Norte, Brasil. Os caranguejos foram coletados mensalmente entre fevereiro de 2010 e janeiro de 2012 e totalizaram 1837 caranguejos. A proporção sexual foi semelhante para machos e fêmeas (1:1) no primeiro ano e diferiu no segundo ano. A proporção sexual por classe de tamanho diferiu estatisticamente nas classes extremas da distribuição, com abundância de machos nas superiores. Não houve diferença (p ≥ 0,05) entre as larguras de carapaça de machos e fêmeas no primeiro ano, porém no segundo os machos foram maiores que as fêmeas (p = 0,003), revelando à importância de se considerar as variações interanuais nestes estudos. Ambos os sexos apresentaram distribuição unimodal. O tamanho de primeira maturação sexual das fêmeas foi 6,00 cm. A largura de carapaça assintótica para machos foi de 9,4 cm e para as fêmeas de 9,2 cm, usando o método Wetherall. Não houve progressão modal definida, o que impossibilitou a determinação do parâmetro de crescimento k de Von Bertalanffy. Foram encontrados juvenis ao longo de todos os meses do ano, mostrando não haver um período de recrutamento definido, embora a abundância de juvenis tenha sido menor na estação seca. Foram observados quatro padrões de coloração, três para ambos os sexos e um quarto padrão observado apenas para as fêmeas. Os quatro padrões de coloração da carapaça estão claramente relacionados ao estágio de desenvolvimento (tamanho) e à maturidade sexual do animal.

Population structure of Rudgea parquioides (Rubiaceae), a shade-tolerant shrub species, in Southern Brazil

The expectations that shade-tolerant forest species show 1) a population structure composed by a high amount of small individuals, and 2) biomass allocation for diameter higher than for height growth, were tested for Rudgea parquioides, a typical shrub in Southern Brazil. We described the size structure (height and stem diameter) and allometrical relations of a R. parquioides population by counting and measuring all the individuals in a 725m² area in the municipality of Curitiba (25"25'S; 49"19'W). A total of 916 individuals (12,634 ind.ha-1) were recorded in the area. The firstexpectation was supported, since distribution by height and diameter classes showed a predominance of small individuals (skewness coefficients > 1). On the other hand, the regression between height and stem base diameter showed slope β < 1, which indicates that growth in height is higher than in diameter, not supporting the second expectation. These results show that life strategies in shade-tolerant species may imply in more trade-off combinations than previously described.

Foram testadas duas hipóteses relativas a espécies florestaistolerantes à sombra em uma população de Rudgea parquioides, um arbusto característico do sul do Brasil: 1) espécies tolerantes à sombra possuem uma estrutura populacional composta por um grande número de indivíduos pequenos e 2) a alocação de biomassa para o crescimento em diâmetro é maior que para o crescimento em altura. Foram descritas as estruturas de tamanho (altura e diâmetro do tronco) e relações alométricas através da contagem e medição de todos os indivíduos de R. parquioides em uma área de 725m² no município de Curitiba (25"25'S; 49"19'W). Um total de 916 indivíduos(12.634 ind.ha-1) foi medido nesta área. A primeira hipótese foi aceita, uma vez que a distribuição em classes de altura e de diâmetro mostrou um predomínio de indivíduos pequenos (coeficiente de assimetria > 1). Por outro lado, a regressão entre altura e diâmetro na base do caule mostrou inclinação β < 1, o que indica que o crescimento em altura é maior que em diâmetro, não suportando a segunda hipótese. Esses resultados mostram que as estratégias de crescimento em espécies tolerantes à sombra podem implicar em outras relações ecológicas além das já descritas.

O emprego da análise de imagem na determinação da distribuição de tamanho de partículas da areia presente no esgoto sanitário / The use of image analysis to determine particle size distribution of grit carried by sewage

É consensual, no meio técnico, que unidades de desarenação devem reter partículas discretas de elevada velocidade relativa de sedimentação (por exemplo: areia, silte, cinzas, semente de frutas etc); e que desarenadores capazes de remover grãos de areia de tamanho maior ou igual a 0,2 mm removem a maior parte dos materiais que ocasionam problemas operacionais em estações de tratamento de esgoto (ETE). Entretanto, não existe concordância acerca da forma de se determinar a concentração ou a distribuição granulométrica de tais materiais no esgoto sanitário. O presente artigo apresenta um método para determinar a distribuição granulométrica da areia presente no esgoto sanitário, o qual se baseia no emprego de técnicas de análise de imagens digitais. A aplicação do método proposto demonstrou que, em média, 84 por cento da massa de areia carreada pelo esgoto sanitário afluente da ETE Jardim das Flores (Rio Claro, SP) era composta por partículas maiores ou iguais a 0,2 mm.

There is a consensus among technicians that degritters ought to remove discrete particles which present elevated settling velocities (e.g. sand, silt, ashes, fruit seeds etc.) and that units which are able to retain particles larger than or equal to 0.2 mm remove most of the material which causes operational problems to wastewater treatment plants (WWTP). Nevertheless, there is no agreement on how to determine grit concentration in wastewater and particle size distribution of this material. This paper presents a method to determine particle size distribution of grit carried by sewage based on the use of digital image analysis techniques. The use of the proposed method demonstrated that, on average, 84 percent of grit mass carried by the WWTP Jardim das Flores (Rio Claro, SP, Brazil) influent was made up of particles larger than or equal to 0.2 mm.

Spiders associated with Psychotria carthagenensis Jacquin. (Rubiaceae): vegetative branches versus inflorescences, and the influence of Crematogaster sp. (Hymenoptera, Formicidae), in South-Pantanal, Brazil / Aranhas associadas à Psychotria carthagenensis Jacq. (Rubiaceae): ramos vegetativos versus inflorescências, e a influência de Crematogaster sp. (Hymenoptera, Formicidae), no Pantanal Sul, Brasil

The aim of this study was to analyze: i) the spider community in vegetative and reproductive branches of Psychotria carthagenensis concerning relative abundance, guild composition and body size distribution; ii) ant abundance in diferent types of branches and iii) the spider behavior when experimentally put in contact with inflorescences covered with ants. There was no difference between vegetative and reproductive branches in relation to spider abundance, composition of guilds and body size distribution of spiders. However, there was a significant difference in ant abundance. In the behavioral experiment, 90 percent of the spiders were expelled from inflorescences by ants; in control treatment, 100 percent remained in the inflorescences. The ant density in different parts of the plant may explain the spider distribution.

Aranhas associadas à Psychotria carthagenensis Jacq. (Rubiaceae). O objetivo deste estudo foi analisar: i) a comunidade de aranhas em ramos vegetativos e reprodutivos de P. carthagenensis quanto à abundancia relativa, composição das guildas e distribuição de tamanhos; ii) a abundância de formigas nos diferentes tipos de ramos; e iii) o comportamento das aranhas quando colocadas em inflorescências cobertas por formigas. Não houve diferença significativa entre ramos vegetativos e reprodutivos em relação à composição de guildas, abundância relativa e distribuição de tamanhos de aranhas. Mas quando comparado à abundância de formigas, houve diferença. No experimento comportamental, 90 por cento das aranhas foram expulsas das inflorescências pelas formigas; no tratamento controle; 100 por cento das aranhas permaneceram nas inflorescências. Para P. carthagenensis, talvez a densidade de formigas em diferentes partes da planta explique melhor a distribuição das aranhas.

Population traits of the burrowing toad Rhinella fernandezae (Gallardo, 1957) (Anura, Bufonidae)

Size distribution, sex ratio and use of burrows of the burrowing toad Rhinella fernandezae were studied in Buenos Aires province, Argentina. Two sites separated by approximately 300 m were studied: one was a road next to a swamp, and the other a garden of a country house located further from the swamp. We identified toad burrows, and individuals were sexed, measured and given an individual mark. Burrows were examined in subsequent months after the first sampling to assess the presence of toads. We found significant differences in the size distribution between areas, being the proportion of juveniles greater at the site next to the swamp where the reproduction of the species was observed. This result may suggest that the site located near to the swamp functions as a source habitat of individuals that migrate to the other site, where recruitment would be very scarce. Sex proportion of adults did not differ from 1:1 in neither the total population nor in each site, suggesting that there was not differential mortality by sex. Some toads changed burrows throughout the study period, but there were not differences in the frequency of change between adults and juveniles.

Distribuição de tamanho, razão sexual operacional, e uso de covas do sapo Rhinella fernandezae foram estudados na província de Buenos Aires, Argentina, em dois sítios afastados 300 m. Um deles é uma trilha próxima a um pântano, o outro, um jardim de uma casa rural, mais afastado do pântano. Identificamos as covas dos sapos, e os indivíduos dentro delas foram sexados, medidos e marcados individualmente. As covas foram monitoradas mensalmente, depois da primeira amostragem para avaliar a presença dos sapos. Achamos diferenças na distribuição de tamanhos entres os sítios, sendo a proporção de juvenis maior naquele próximo ao pântano, onde a reprodução da espécie foi observada. O resultado sugere que o sítio próximo ao pântano funciona como um habitat fonte de indivíduos que migram para aquele mais afastado, onde o recrutamento seria escasso. A taxa entre os sexos dos adultos não foi diferente de 1:1 em nenhum dos sítios amostrados, nem na população total, sugerindo que não existe mortalidade diferencial entre machos e fêmeas. Alguns sapos mudaram de cova durante o período do estudo, mas não houve diferenças na freqüência de mudança entre juvenis e adultos.

Microphysical evidence of the transition between predominant convective/stratiform rainfall associated with the intraseasonal oscillation in the Southwest Amazon

The distinction between convective and stratiform precipitation profiles around various precipitating systems existent in tropical regions is very important to the global atmospheric circulation, which is extremely sensitive to vertical latent heat distribution. In South America, the convective activity responds to the Intraseasonal Oscillation (IOS). This paper analyzes a disdrometer and a radar profiler data, installed in the Ji-Paraná airport, RO, Brazil, for the field experiment WETAMC/LBA & TRMM/LBA, during January and February of 1999. The microphysical analysis of wind regimes associated with IOS showed a large difference in type, size and microphysical processes of hydrometeor growth in each wind regime: easterly regimes had more turbulence and consequently convective precipitation formation, and westerly regimes had a more stratiform precipitation formation.

A diferenciação entre os perfis de precipitação convectiva e estratiforme dentre os diversos sistemas de precipitação existentes na região tropical é muito importante para a circulação atmosférica global, sendo extremamente sensível à distribuição vertical de calor latente. Na América do Sul, a atividade convectiva responde à Oscilação Intrasazonal (IOS). Este trabalho analisa dados de um disdrômetro e um radar de apontamento vertical instalados no aeroporto de Ji-Paraná, RO, Brasil, para o experimento de campo WETAMC/LBA & TRMM/LBA, em Janeiro e Fevereiro de 1999. A breve análise dos regimes de ventos associados à IOS mostrou um grande diferença no tipo, tamanho e processos microfísicos de crescimento de hidrometeoros em cada regime de vento: regimes de leste possuem mais turbulência e conseqüentemente formação de precipitação convectiva, e regimes de oeste possuem formação de precipitação mais estratiforme.