Introdução à Engenharia Ambiental PHA Aula 2

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1 Introdução à Engenharia Ambiental PHA 2218 Aula 2 1. Instrumentos de gestão e planejamento ambiental 2. Ecossistemas 3. Serviços ecossistêmicos: prática e exercício Amarilis Lucia Casteli Figueiredo Gallardo

2 Meio ambiente Impactos ambientais Poluição Degradação ambiental Processos ambientais: sistemas, ciclos, transferência de energia e matéria!

3 Meio ambiente e leis da física Qual a relação entre a lei de conservação de massa e 1ª lei da termodinâmica (lei da conservação de energia) e meio ambiente? Qual a relação entre a 2ª lei da termodinâmica e meio ambiente?

4 Meio ambiente e leis da física: Processos ambientais podem ser explicados pelas leis da física! Podem e devem, então, ter uma abordagem quantitativa, sempre que possível! Qual a relação entre a lei de conservação de massa e 1ª lei da termodinâmica (lei da conservação de energia) e meio ambiente? Sempre haverá algum tipo de resíduo, não há processo 100% eficiente! Reciclagem podem ser explicadas pelos ciclos biogeoquímicos; Quando há muito desequilíbrio entre consumo e reciclagem: eutrofização de lagos, contaminação dos solos...

5 Meio ambiente e leis da física: Processos ambientais podem ser explicados pelas leis da física! Podem e devem, então, ter uma abordagem quantitativa, sempre que possível! Qual a relação entre a 2ª lei da termodinâmica e meio ambiente? Transformação de energia sempre da mais nobre para a menos nobre; A energia se preserva, mas sempre a qualidade é degradada; Parte da energia em geral se transformou em calor para o ambiente. Se não adotadas medidas de controle ambiental eficiente: haverá um aumento da poluição ambiental!

6 AS TRÊS LEIS BÁSICAS DA FÍSICA PODEM EXPLICAR A CRISE: CONSERVAÇÃO DA MASSA (CONTINUIDADE) resíduos são inevitáveis PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA (CONSERVAÇÃO) a necessidade de energia de qualidade SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA (CALOR AUMENTO DA ENTROPIA) o calor é inevitável e a entropia ambiental tende a aumentar

7 EVOLUÇÃO DA RELAÇÃO ENTRE DESENVOLVIMENTO E MEIO AMBIENTE Últimos 30/40 anos Necessidade de controle da poluição; Recursos naturais ilimitados; Desenvolviment o Econômico desvinculado do meio ambiente Graves problemas de poluição; Ameaça à existência da vida humana. Estabelecimento de normas de controle; Atuação de órgãos fiscalizadores; Minimização dos processos de poluição industrial; Inclusão das questões ambientais nos processos de tomada de decisão; Adoção de Planejamento ambiental; Desenvolvimento dos conceitos de prevenção da poluição, produção mais limpa e desenvolvimento sustentável.

8 Meio ambiente Impactos ambientais Poluição Degradação ambiental

9 Como controlar a poluição? ENTRADAS SAÍDAS controle na planta controle fim de tubo

10 ABORDAGEM CONVENCIONAL - FIM DE TUBO Resíduo é gerado! Como tratar e dispor? CUSTOS AMBIENTAIS Energia Matérias primas PROCESSO PRODUTIVO Resíduos sólidos Efluentes líquidos Emissões atmosféricas Tratamento *Resíduos *Efluentes *Emissões Disposição Final Meio Ambiente Água atuação

11 Duplo desperdício associado a geração de resíduos Matérias-primas e insumos de produção Processo Produtivo Desperdício Produto Resíduos Sólidos Efluentes Líquidos Emissões Atmosféricas Custos Tratamento Disposição

12 Conceitos mais modernos de gestão ambiental...

13 MEIO AMBIENTE NO OLHAR DA GESTÃO AMBIENTAL ECOSSISTEMA: É UM CICLO!

14 Ecossistemas: fluxo de energia e matéria! Energia Radiante Cadeia de Pastagem nutrientes Produtores primários E consumidores primários (herbívoros) E Carnívoros E Decompositores Consumidores Terciários (carnívoros) E Detritos E Consumidores primários (detritívoros) E Consumidores secundários (carnívoros) E Cadeia de Detrito

15 NATUREZA Giannetti & Almeida, 2006

16 GESTÃO AMBIENTAL: VISÃO MODERNA Giannetti & Almeida, 2006

17 What is the Relationship Among Cleaner Production, Pollution Prevention, Waste Minimization and ISO 14000? W. Burton Hamneri

18 UMA CLASSIFICAÇÃO DAS FERRAMENTAS DE GESTÃO AMBIENTAL NAS ORGANIZAÇÕES INSTRUMENTOS ANALÍTICOS AVALIAÇÃO DE IMPACTO AMBIENTAL ANÁLISE DE RISCO (TECNOLÓGICO, ECOLÓGICO E À SAÚDE HUMANA) AUDITORIA AMBIENTAL INVESTIGAÇÃO E AVALIAÇÃO DO PASSIVO AMBIENTAL MONITORAMENTO AMBIENTAL AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO AMBIENTAL AVALIAÇÃO SOCIAL AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA INSTRUMENTOS ORGANIZACIONAIS INSTRUMENTOS DE COMUNICAÇÃO SISTEMAS DE GESTÃO AMBIENTAL SISTEMAS DE GESTÃO DE SAÚDE E SEGURANÇA PROGRAMAS DE ATENDIMENTO A EMERGÊNCIAS PROGRAMAS DE RESPONSABILIDADE SOCIAL CONTABILIDADE AMBIENTAL RELATÓRIO DE DESEMPENHO AMBIENTAL, BALANÇO SOCIAL E RELATÓRIO DE SUSTENTABILIDADE ROTULAGEM AMBIENTAL E CERTIFICAÇÃO PROGRAMAS DE COMUNICAÇÃO EMPRESARIAL Fonte: Prof. Luis Enrique Sánchez

19 ECOSSISTEMAS E MEIO AMBIENTE Amplificação biológica Serviços ecossistêmicos...

20 ECOSSISTEMAS E MEIO AMBIENTE Amplificação biológica

21 CADEIAS ALIMENTARES: CAMINHO SEGUIDO PELA ENERGIA NO ECOSSISTEMA Produtores: vegetais Consumidores primários: herbívoros Consumidores secundários: carnívoros Consumidores terciários: que se alimentam dos secundários Decompositores: bactérias, fungos, etc.

22 AMPLIFICAÇÃO BIOLÓGICA

23 AMPLIFICAÇÃO BIOLÓGICA O que ocorre quando um poluente entra na cadeia alimentar no nível dos produtores? Prof. Mierzwa

24 AMPLIFICAÇÃO BIOLÓGICA O que ocorre quando um poluente entra na cadeia alimentar no nível dos produtores? O mesmo pode ser degradado pelos processos naturais ou metabólicos. A sua concentração irá aumentar à medida que se avança na cadeia; O aumento da concentração se deve à assimilação do poluente pelos organismos, na síntese dos seus tecidos ou gordura (bioacumulação); Prof. Mierzwa

25 FATORES PARA A OCORRÊNCIA DA AMPLIFICAÇÃO BIOLÓGICA 1. Pela termodinâmica, um nível trófico necessita de um grande número de indivíduos do nível trófico anterior para se alimentar; Nível trófico ou alimentar posição ocupada pelo organismo na cadeia alimentar; indica a passagem de energia entre os seres vivos em um ecossistema

26 Pirâmide de Energia Consumidores Terciários (1 Kcal) Consumidores Secundários (10 Kcal) Consumidores Primários (100 Kcal) Prof. Mierzwa Produtores (1000 Kcal) Os seres vivos incapazes de sintetizar seus alimentos têm à sua disposição uma quantidade total de energia bem inferior à disponível aos seres capazes de tal síntese. Exemplo: Para formar 1 kg de atum é preciso kg de algas!

27 FATORES PARA A OCORRÊNCIA DA AMPLIFICAÇÃO BIOLÓGICA 1. Pela termodinâmica, um nível trófico necessita de um grande número de indivíduos do nível trófico anterior para se alimentar; 2. O poluente deve ser recalcitrante, ou seja, persistente no ambiente; 3. O poluente deve ser lipossolúvel; Nível trófico ou alimentar posição ocupada pelo organismo na cadeia alimentar; indica a passagem de energia entre os seres vivos em um ecossistema

28 PCB - Bifenila Policlorada Deposição de Pó com PCB s Para os Sedimentos Grandes Peixes (10 a 20 ppm) Prof. Mierzwa Pontoporéia Zooplâncton Pequenos Peixes e Alevinos (5 a 6 ppm) PCB s na Água (0, ppm) Fitoplâncton Ascarel no Brasil, organoclorados

29 DDT: Usado em pesticidas Causa câncer Mortalidade de pássaros Primavera Silenciosa

30 Da aula passada Desastre de Minamata (Japão ). Mais de 900 pessoas morreram devido a envenenamento por mercúrio, lançado na Baía de Minamata por uma fábrica de acetaldeído e PVC. Cerca de 2 milhões de pessoas podem ter sido afetadas por comer peixe contaminado ( ).

31 QUAL A PAPEL DA ENGENHARIA PARA SOLUÇÃO DESSE PROBLEMA AMBIENTAL?

32 QUAL A PAPEL DA ENGENHARIA PARA SOLUÇÃO DESSE PROBLEMA AMBIENTAL? Tecnologias e pesquisa para tratamento de efluentes residenciais e industriais Tecnologias e pesquisa para reaproveitamento de resíduos Tecnologias para desenvolvimento de novos materiais para substituição de tóxicos e outros...

33 EXTRA CLASSE: Qual a implicação do fenômeno de amplificação biológica nos dias atuais? Pesquise a quantidade de produtos químicos existentes na atualidade, sua utilização e destino. Relação resíduos x problemas de saúde!

34 ECOSSISTEMAS E MEIO AMBIENTE Serviços ecossistêmicos

35 BIOMAS São grandes regiões que apresentam características distintas, que propicia o desenvolvimento de espécies adaptadas às condições locais; Os biomas distribuem-se na superfície terrestre, basicamente, em função da latitude; Esta distribuição, além de outros fatores, é devida à variação do clima

36 BIOMAS TERRESTRES Tundra Florestas coníferas (Taiga) Florestas Temperadas Florestas Tropicais Campos Desertos

37

38 Ecossistemas: conjunto de seres vivos que interagem entre si e com o meio natural de forma equilibrada e auto-suficiente, por meio da reciclagem de matéria e uso eficiente da energia. Biomas brasileiros Fonte: Embrapa-AGE/MAPA Biomas: conjuntos de ecossistemas

39 Serviços ecossistêmicos Origem: o problema Ecossistemas Ecossistemas têm declinado muito rapidamente nos últimos 50 anos numa velocidade nunca vista na história da humanidade Crescimento populacional, expansão econômica, mudanças climáticas Afeta nossa existência Afeta a economia

40 Serviços ecossistêmicos Bens e serviços que representam os benefícios para populações humanas e que derivam, direta ou indiretamente, das funções do ecossistema. (Costanza et al. 1997; de Groot et al. 2000; MEA, 2005) Processos do ecossistema que suportam (direta ou indiretamente) a qualidade de vida humana. (Millennium Ecosystem Assessment, 2005)

41 Origem: meio científico Costanza et al (Nature, vol. 387, p ) The value of the world s ecosytem services and natural capital serviços ecossistêmicos não são totalmente capturados nos mercados comerciais e adequadamente quantificados em comparação aos serviços econômicos e o capital manufaturado Valor econômico de 17 serviços ecossistêmicos para 16 biomas (estudos publicados e alguns cálculos originais) biosfera: U$16-54 trilhões por ano (média U$33 trilhões por ano) x PIB global U$18 trilhões por ano como as mudanças na quantidade e qualidade dos vários tipos de capital natural e serviços ecossistêmicos podem ter impacto no bem estar humano?

42 Origem: inserção na agenda política mundial Millennium Ecosystem Assessment (Avaliação Ecológica do Milênio 2005) programa de trabalho internacional (1300 autores, 95 países só na avaliação global) Informações científicas para tomadores de decisão e do público acerca sobre os impactos sobre os ecossistemas ao bem-estar humano e as opções de respostas a essas mudanças ONU Kofi Annan Melhor gestão dos ecossistemas, redução de pobreza, desenvolvimento sustentável

43 1. Origem e Conceitos Classificação dos serviços ecossistêmicos 4 categorias (MEA, 2005): Provisão: relaciona-se com o suprimento de recursos naturais Regulação: manutenção dos processos ecológicos essenciais e do sistema de suporte à vida Culturais: aptidão do ecossistema para o desenvolvimento cognitivo De suporte: espaços adequados para a sobrevivência da flora e da fauna e manutenção da diversidade biológica e genética

44 Serviços ecossistêmicos

45 Exercício

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