Ciências do Ambiente

Transcrição

1 Universidade Federal do Paraná Engenharia Civil Ciências do Ambiente Aula 02 Crise Ambiental e Leis de Conservação de Massa e de Energia Profª Heloise G. Knapik 1

2 Produção industrial de gado, Brasil

3 Depósito mundial de eletrônicos, Gana

4 Desmatamento, Brasil

5 Área industrial, Bangladesh

6 Falta de água, Brasil

7 Central energética de carvão, Reino Unido

8 Agricultura industrial, Espanha

9 Poluição de rios, Brasil

10 Área industrial, Cubatão década de 60

11 Quais os principais componentes da crise ambiental?

12 Principais Componentes da Crise Ambiental População Recursos Naturais Poluição

13 Vida: Matéria & Energia Matéria: algo que ocupa lugar no espaço Energia: capacidade de realização de trabalho

14 Lei da Conservação de Massa

15 Antoine Laurent Lavoisier, 1774 Numa reação química, que se processa num sistema fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos: m reagentes = m produtos Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma

16 Lei da Conservação da Massa Em qualquer sistema (físico ou químico), nunca se cria nem se elimina matéria, apenas é possível transformá-la.

17 Lei da Conservação da Massa Nenhum processo é 100% eficiente Geração de Resíduos Poluição ambiental (água, solo e ar) Reciclagem ciclos biogeoquímicos Quando não há equilíbrio eutrofização, contaminação de solos, ecossistemas fragilizados

18 Lei da Conservação de Energia

19 1ª Lei da Termodinâmica A energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada

20 2ª Lei da Termodinâmica Os processos de transformação de energia ocorrem de uma fonte mais nobre para uma menos nobre (menor qualidade) Embora a quantidade de energia seja preservada (1ª Lei), a qualidade é sempre degradada. Forma residual de energia = o calor disperso no meio ambiente. Para que um sistema possa permanecer ordenado (baixa entropia), é necessário um fornecimento contínuo de energia.

21 Leis Físicas e Problemas Ambientais

22 Características do Meio Ambiente Recursos naturais limitados

23 Características do Meio Ambiente Capacidade limitada para assimilar os resíduos lançados pelas atividades humanas

24 Efeito estufa/ aquecimento global Destruição florestal Perda da biodiversidade Poluição do ar, solo, água Acidificação dos oceanos Desertificação

25 Necessidades dos seres humanos

26 Dinâmica das populações Aumento da população mundial 1950: 2.52 bilhões de pessoas 2012: 7 bilhões de pessoas Projeção para 2050: 9.4 bilhões de pessoas Distribuição da população no Brasil Urbana: 81,25% Rural: 18,75%

27 Crise ambiental Crescimento urbano Impermeabilização do solo Demanda elevada de recursos naturais Geração de resíduos Ocupação de áreas de risco Poluição Congestionamentos

28 Crise ambiental Saneamento Um problema mundial 1.1 bilhão de pessoas (17% da pop. mundial) não tem acesso à água potável 2.5 bilhões de pessoas carecem de saneamento adequado (> 35% da pop. mundial) 800 mil crianças com menos de 5 anos morrem anualmente de doenças vinculadas à falta de saneamento Água Saneamento Mortalidade Fonte: OMS (2013), World Bank Anual Report (2014), CDC (2015)

29 Crise ambiental Saneamento Um problema mundial 1 bilhão de pessoas vivem atualmente na extrema pobreza 1 trilhão de dólares por ano são necessários para superar a falta de infraestrutura (saneamento e estradas) Fonte: World Bank Anual Report (2014)

30 Crise ambiental Saneamento Um problema brasileiro 2007 X 2015 O total de brasileiros atendidos por abastecimento de água tratada: 80,9% 83,3% A população atendida por coleta de esgoto: O percentual de esgoto tratado: 42% 50,3% 32,5% 42,7%

31 Precursores da Crise Ambiental Busca incessante por uma melhor qualidade de vida (sempre queremos mais!); Modelo de desenvolvimento desvinculado das questões ambientais; Recursos naturais inesgotáveis; Limitação dos processos naturais para a assimilação dos impactos resultantes.

32 De que forma enfrentar esta crise?

33 Novos conceitos Prevenção da poluição Atividades que visam eliminar ou reduzir a geração de poluentes Produção mais limpa Desenvolvimento de métodos de produção baseados no conceito de prevenção e controle da poluição Desenvolvimento sustentável Satisfazer as necessidades presentes sem comprometer a capacidade das gerações futuras em atenderem a suas necessidades

34 Qual o papel do engenheiro?

35 Qual o papel do engenheiro? Integras às suas atividades os novos conceitos de desenvolvimento sustentável Avaliar os processos de forma integrada Multidisciplinariedade e trabalho em equipe Planejamento e gestão ambiental

36 O que é necessário?? Conhecer os mecanismos básicos de funcionamento dos ecossistemas Conhecer as relações existentes entre as atividades humanas e o meio ambiente Aprender com as lições do passado Ser capaz de promover mudanças

37 Exemplos de grandes centros urbanos DESPOLUIÇÃO - CUBATÃO

38 Área industrial, Cubatão década de 60

39 Despoluição área industrial - Cubatão Fatores que levaram Cubatão a ser um polo industrial: Centro Urbano: Infraestrutura: Transportes: Pessoas: Proximidade do grande centro consumidor e produtor (40 km de SP) Proximidade do porto de Santos Presença de uma malha viária moderna Mão-de-obra disponível

40 Despoluição área industrial - Cubatão Rotas de poluição: Solo Ar Água Vegetação Resíduos químicos, infiltração no lençol freático Área com pouca dispersão Diminuição das espécies Problemas respiratórios Contaminação de rios Diminuição ou ausência de peixes 60 km² de mata na serra destruída Erosão nas encostas (problemas de assoreamento e indundações)

41 Despoluição área industrial - Cubatão 1ª Fase (1983): Mapeamento e exigência de controle 3ª Fase (atual): Tecnologia no Controle 2ª Fase (1989): Plano de Operação e Manutenção

42 Despoluição área industrial - Cubatão 1ª Fase (1983 até 1989): Mapeamento e exigências Mapeamento das emissões: Controle gradativo das emissões: 320 fontes de alto potencial 230 no ar 44 na água 46 no solo 150 mil toneladas de poluentes/ano (SO2, hidrocarbonetos, NO, NH3, fluoretos Até 5 anos para adaptação Interrupção do funcionamento por 2 a 3 dias em situações críticas

43 Despoluição área industrial - Cubatão 2ª Fase (1989): Plano de operação e manutenção Listadas as fontes secundárias de poluição: 263 fontes secundárias 163 no ar 85 na água 16 no solo Reflorestamento da Serra do mar

44 Despoluição área industrial - Cubatão Evidências de Recuperação: Controle 98,8% da emissão de poluição 1ª cidade do Brasil a ter monitoração online da CETESB Investimento de U$ 1 bilhão na instalação de equipamentos de controle de poluição (filtros nas indústrias) e treinamento de pessoal Remoção de famílias de áreas de preservação Escarpas da serra totalmente verdes Guará vermelho retornou ao mangue Garantia da manutenção da biodiversidade Melhoria da qualidade de vida da população em habitação, emprego e educação

45 Universidade Federal do Paraná Engenharia Civil Muito Obrigada 45

46 Crédito das imagens Fotos: arquivo pessoal Heloise Knapik