Mario Thadeu Leme de Barros

Ana Paula Zubiaurre Brites

INTRODUÇÃOÀENGENHARIAAMBIENTAL

PHD 2218

Programa do cursoAULA DATA ASSUNTO

01 04/08 Introdução ao curso, a crise ambiental leis de conservação de massa e energia. Ecossistemas 02 11/08

03 18/08 O Meio Aquático I 04 25/08 O Meio Aquático II -- 01/09 Semana de Prova - P1 (Aulas 01 a 04) -- 08/09 Não haverá aula – Semana da Pátria 05 15/09 O Meio Terrestre I 06 22/09 O Meio Terrestre II. 07 29/09 O Meio Atmosférico I 08 06/10 O Meio Atmosférico II -- 13/10 Semana de Prova - P2 (Aulas 05 a 08) 09 20/10 Energia e o Meio Ambiente - Reposição de aula 10 03/11 Legais e Institucionais do Meio Ambiente

11 10/11 Aspectos Econômicos do Meio Ambiente - Destaque para o Conceito de construções verdes.

12 17/11 Avaliação de Impactos Ambientais -- 24/11 Semana de Prova P3 (Aulas 09 a 12) -- 01/12 Prova Substitutiva

AvaliaçãoObrigatoriedade de frequência mínima de 70% (setenta por cento) às aulas.

é = + +Onde:

P1, P2 e P3 = Nota das provas, sendo que uma destas pode ser substituída pela nota da prova substitutiva, para alunos que perderem uma das provas.

A CRISE AMBIENTALConceitos Básicos

Situação Atual• Planeta terra:

• Fornece os elementos necessários para a sobrevivência dos seres humanos.

• Seres humanos:• Aspiração por uma melhor qualidade de vida;

• Exploram os recursos naturais e lançam os seus resíduos para o meio ambiente.

• Interação do Homem com o Meio Ambiente:• Poluição.

Modelo de Desenvolvimento PredominanteMeio

Ambiente

Insumos

Energia

Recursos Naturais

Insumos

Energia

Resíduos

Resíduos

Produtos Manufaturados e

Bens de Consumo

Insumos Energia

Resíduos

Transporte, Distribuição, uso e

consumoResíduos

EnergiaInsumos

Modelo RealRecursos Naturais

Processos Produtivos

Insumos

Energia

Energia

Insumos

Resíduos

Produtos Manufaturados e

Bens de Consumo

Insumos Energia

Transporte, Distribuição, uso

e consumo

Insumos Energia

Resíduos

Resíduos

MEI0 AMBIENTE

Resultados da Ação do Homem

A crise ambiental• Consequência de ações antrópicas sem 

preocupação com os efeitos na natureza e no 

homem.

• Desequilíbrio entre oferta de recursos pela 

natureza e demanda de recursos para atender as 

necessidades da população.

Características do Meio Ambiente• Recursos naturais limitados;

• Capacidade limitada para assimilar os resíduos lançados pelas atividades humanas;

• Limitação para a sustentabilidade dos atuais padrões de consumo e produção.

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• Brasil (2010) 193,311 milhões de pessoas

• Distribuição da População no Brasil:• Urbana 81,25 %• Rural 18,75 %

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Ano

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laçã

o (B

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s)

Variação da População Mundial - Curva “J”

Fonte: Botkin, D.B.; Keller, E.A. Environmental Science Earth as a Living Planet. Third Edtion. John Wiley & Sons, Inc. 2000.

País População 2012 (1000)

% do Total

Taxa de Crescimento (% a.a.) 2007-2012

China 1.343.240 19,19 0,49Índia 1.205.074 17,22 1,40EUA 313.847 4,48 0,80Indonésia 248.216 3.55 1,13Brasil 205.717 2,94 1,29Paquistão 190.291 2,72 1,63Nigéria 170.124 2.43 2,62Blangladesh 161.084 2.30 1,59Rússia 138.082 1,97 - 0,47Japão 127.368 1,82 - 0,06Mundo 6.998.501 -- 1,10

Países mais Populosos do Mundo (2009)

Fonte: http://www.census.gov/population/international/data/idb/rank.php

Padrões Insustentáveis de Consumo e ProduçãoProdutos

Distribuição do Consumo

Países Desenvolvidos

Países em Desenvolvimento

Carros 83,9 % 16,1 %Gasolina 74,5 % 25,5 %Papel 66,0 % 44,0 %Energia 59,0 % 41,0 %Carne 43,1 % 56,9 %Peixe 31,5 % 68,5 %População * 21,2 % 78,8 %

* Estimativa para o ano de 2003Fonte: http://earthtrends.wri.org/searchable_db (acesso - 23/02/2008)

Necessidades dos Seres Humanos• Com o crescimento da população ocorre uma maior demanda por recursos naturais;

• Os recursos naturais podem ser classificados em:• Renováveis  São repostos por processos naturais ou induzidos, após a sua utilização;

• Não Renováveis  Estão limitados à quantidade existente no Planeta, não podem ser repostos.

Classificação dos Recursos NaturaisRecursos Naturais

Não-renováveis

Minerais Não Energéticos

(Ferro, Fósforo, etc.)

Minerais Energéticos(Combustíveis

Fósseis)

Renováveis

Água, Ar, Biomassae Vento

Madeira como Recurso Natural

Madeira

Móveis

Material Estrutural

Sistemas de Transporte

Instrumentos Musicais

Terebintina

Óleos de Pinho

Colofônia

Acetona, Metanol, Ácido Acético,

Alcatrão

Carvão de Madeira

Óleos Essenciais

Tanino, Alcalóides, Corantes

Polpa de CelulosePapel

Combustível

Serragem de Madeira

Película de Celofane

Esponja de Celulose

Fibra de Raion

Carboximetil-celulose

Explosivos de Nitrato de Celulose

Fibra de Acetato

Urbanização

Problemas da urbanização!• Impermeabilização do solo;• Demanda elevada de recursos naturais;• Geração de resíduos;• Ocupação de áreas de risco;• Congestionamentos;• Poluição;• Etc...

Poluição• Qualquer alteração indesejável nas características físicas, químicas ou biológicas do meio ambiente, que cause ou possa causar danos ou prejuízos aos seres humanos e ao próprio meio ambiente.

• A transformação dos recursos naturais e a utilização dos produtos obtidos geram problemas de poluição.

Conceitos sobre Poluição• Poluentes  subprodutos das atividades humanas, que causam impacto negativo.

• Fontes de Poluição:• Pontual (Local);

• Difusa (Dispersa).

• A poluição também pode ser classificada quanto aos seus efeitos:• Efeitos locais ou regionais;

• Efeitos globais.

A Poluição em Termos de Massa e Energia• Os processos de poluição podem ser explicados pelas leis da física.

• Para que os fenômenos possam ocorrer há necessidade de matéria e energia.

• Como princípio fundamental tem‐se que, em qualquer sistema, matéria e energia são conservadas.

A Poluição em Termos de Massa e Energia• Lei de conservação da massa

• A matéria não pode ser criada ou destruída;

• Nenhum processo é 100% eficiente;

• Conseqüência: geração de resíduos;

• Capacidade de geração de resíduos maior que a capacidade de reciclagem;

Poluição do Ar

Poluição da Água

Poluição do Solo

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

• De modo geral todas as formas de energia podem ser enquadradas em:

• Energia cinética  de movimento;

• Energia potencial  armazenada na matéria em função da posição.

• A principal fonte de energia para os seres vivos é o sol (aplicação importante da 1ª Lei).

2ª Lei da Termodinâmica• Os processos de conversão de energia ocorrem de uma fonte mais nobre para uma menos nobre;

• Embora a quantidade de energia seja preservada a qualidade é sempre degradada.

• Como consequência desta lei, a forma residual de energiapode ser considerado o calor disperso no meio ambiente.

• Para que um sistema possa permanecer ordenado, é necessário um  fornecimento contínuo de energia.

Precursores da Crise Ambiental• Busca incessante por uma melhor qualidade de vida;

• Modelo de desenvolvimento desvinculado das questões ambientais;

• Recursos naturais inesgotáveis;

• Limitação dos processos naturais para a assimilação dos impactos resultantes.

Necessidade de Mudanças• Enfoque linear dos seres humanos.

Meio Ambiente RecursosNaturais

Processos de Transformação

Transporte e Consumo

Resíduo / Impacto

Energia

Necessidade de Mudanças• Processos Naturais 

Resíduos

Recursos

Produtos

Energia Transformações

Desafios• Aproximar o modelo de desenvolvimento linear dos seres humanos a um sistema cíclico;

• Necessidade de conhecimento das interações entre desenvolvimento tecnológico e meio ambiente;

• Contemplar nas atividades humanas as questões ambientais;

RETOMANDOAAULAPASSADA

ACRISEAMBIENTAL

AENGENHARIAAMBIENTAL

O Fenômeno das Curvas J – Crise Ambiental

População

Resíduos: Matéria e Calor

Demanda de Matéria e Energia

TERRA

A Questão do Espaço: O Meio Urbano, Rural e Natural

De que forma enfrentar esta crise?

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 da poluição e controle da poluição.

• Desenvolvimento Sustentável• Satisfazer as necessidades presentes sem comprometer a capacidade das gerações futuras em atenderem as suas necessidades.

Qual o Papel do Engenheiro?• Integrar às suas atividades os novos conceitos de desenvolvimento;

• Avaliar os processos de forma integrada;• Multidisciplinaridade e trabalho em equipe;• Curso de formação em Engenharia Ambiental, duas linhas de ação: 

1. Planejamento e Gestão Ambiental2. Processos de Tratamento Ambiental

Qual o Modo de Atuação deste novo engenheiro:• Conhecer as relações existentes entre as atividades humanas e o meio ambiente;

• Aprender com as lições do passado;

• Ser capaz de promover mudanças.

Evolução da Relação entre Desenvolvimento e Meio AmbienteAntes da Década de 1970

• Recursos naturais ilimitados;

• Desenvolvimento Econômico desvinculado do meio ambiente

• Graves problemas de poluição;

• Ameaça à existência da vida humana.

Últimos 30 anos

• Necessidade de controle da poluição;

• 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;

• Desenvolvimento dos conceitos de prevenção da poluição, produção mais limpa e desenvolvimento sustentável.

Evolução da Relação entre Desenvolvimento e Meio Ambiente•E o Futuro?•Como tratar as Curvas J ?