introdução a engenharia e o meio ambiente - programa.faap.brprograma.faap.br/1eb394.pdf · faap...

FAAP – Faculdade Engenharia

Código da Disciplina: 1EB394 CIÊNCIAS DO AMBIENTE 1

Introdução

A Engenharia e o Meio Ambiente

“Enriquecemo-nos pela utilização pródiga dos nossos recursos naturais e podemos, com razão orgulhar-nos do nosso progresso. Chegou, porém o momento de refletirmos seriamente sobre o que acontecerá quando as nossas florestas tiverem desaparecido, quando o carvão, o ferro e o petróleo se esgotarem, quando o solo estiver mais empobrecido ainda, levado para os rios poluindo as suas águas, desnudando os campos e dificultando a navegação.”

(Théodore Roosevelt, Conferência sobre a Conservação dos Recursos Naturais, 1908.)

Objetivo: Demonstrar ao aluno que a engenharia pode e, deve exercer a sua função de utilizar e modificar os recursos ambientais, em benefício da humanidade, sem, contudo provocar mudanças que tragam prejuízos ao próprio homem e ao meio, utilizando sempre, técnicas que permitam a perpetuação do recurso natural renovável.

Assunto: Atividades da Engenharia e o Meio Ambiente.

As atividades de engenharia, talvez mais do que outras estão muito relacionadas com o meio ambiente. Nas suas diversas especialidades os engenheiros são responsáveis por alterações do ambiente natural, podendo causar, se não houver um adequado controle, inúmeros problemas.

As modificações começam com a implantação de obras civis com as quais se transformam ambientes naturais em edificações, ruas, estradas, aeroportos, áreas irrigadas, reservatórios de água e tantos outros ambientes artificiais.

Ações Preventivas da Engenharia

Muitas atividades da Engenharia - planos, projetos, obras etc., devem ser precedidos de um estudo de impacto ambiental, através do qual sejam identificados e avaliados os danos que possam causar nos meios físico, biótico e antrópico e principalmente, sejam propostas medidas com o objetivo de minimizar os impactos negativos e maximizar os seus benefícios.

O engenheiro deve estar preparado para participar dessa avaliação, integrando uma equipe multidisciplinar. Para isso, é necessário que nos currículos de engenharia seja obrigatório o estudo de ciências do ambiente, não com uma visão apenas teórica, mas voltado para aspectos práticos, próprios de cada especialidade. Ensinamentos sobre avaliação de impactos ambientais devem constar de todos os cursos de graduação de engenharia.

Alguns exemplos são apresentados a seguir, mostrando ações preventivas que os engenheiros devem adotar (Branco & Rocha, 1997):



planejamento territorial considerando os aspectos ambientais;

controle do desmatamento;

proteção da drenagem natural das águas;

controle da impermeabilização do solo;

adoção de medidas de controle da erosão do solo;

recuperação de áreas de empréstimos e de jazidas;

implantação de serviços de saneamento;

execução de estações de tratamento de esgoto domésticos e industriais;

aperfeiçoamento dos processos industriais;

utilização de tecnologia voltada para o uso de substâncias recicláveis;

redução do consumo de combustíveis fósseis;

redução do uso de cloro-fluor-carbono, responsáveis pela destruição da camada de ozônio;

compatibilização dos usos múltiplos da água;

preservação da áreas de valor ecológico, paisagístico, histórico-cultural;

levantamento e controle dos impactos ambientais de obras;

execução de planos de reassentamento das populações afetadas por obras de engenharia.

Estes são apenas alguns exemplos do muito que a engenharia pode fazer em benefício do Meio Ambiente.

O Meio Ambiente

“Se algum assunto possui um caráter de grandeza que ultrapassa os horizontes humanos é certamente o da proteção dos bens eternos dos quais somos os detentores passageiros e responsáveis”.

(S.A.R – O Duque de Brabante, Discurso à African Society, 1993.)

Objetivo: Definir o conceito de Meio Ambiente.

Engenharia Meio Ambiente

melhor qualidade de vida



Meio ambiente natural, cultural artificial e do trabalho.

Ambiente significa entorno, esfera, tudo aquilo que nos cerca, a vida em volta de nós.

O Dicionário Aurélio Eletrônico apresenta a seguinte definição para o vocábulo:

“ 1. Que cerca ou envolve os seres vivos ou as coisas, por todos os lados; envolvente.

2. Aquilo que cerca ou envolve os seres vivos ou as coisas; meio ambiente.

3. Lugar, sítio, espaço, recinto (...) “

Para José Afonso da Silva, em seu artigo “Direito Urbanístico Brasileiro, São Paulo, Revista dos Tribunais”, a expressão “Meio Ambiente” denota uma certa redundância, pois o ambiente já implica em “meio”.

O autor prossegue:

“ (...)em Português, também ocorre o mesmo fenômeno, mas essa necessidade de reforçar o sentido significante de determinados termos, em expressões compostas, é uma prática que deriva do fato de que o termo reforçado tenha sofrido enfraquecimento no sentido a destacar, ou então, porque sua expressividade é muito mais ampla ou mais difusa, de sorte a não satisfazer mais, psicologicamente, à idéia que a linguagem quer expressar. Portanto usa-se a expressão meio ambiente, em vez de ambiente, apenas, para maior precisão significativa.”

O conceito de meio ambiente é unitário, mas para se buscar uma maior identificação com a atividade degradante e o bem imediatamente agredido, é que podemos dizer que o mesmo apresenta pelo menos quatro significativos aspectos.

São eles:

1. Natural

2. Cultural

3. Artificial

4. do trabalho

Este diapasão, revela dizer que sempre o objetivo maior tutelado é a vida saudável e, se é desta forma, esta classificação apenas identifica sob o aspecto do meio ambiente (natural, cultural, trabalho e artificial), aqueles valores maiores que foram aviltados.



Meio Ambiente Natural ou Físico

É constituído pelo solo, a água, o ar atmosférico, a flora, a fauna, ou em outras palavras, todos os elementos responsáveis pelo equilíbrio dinâmico entre seres vivos e o meio em que vivem.

Meio Ambiente Cultural

É integrado pelo patrimônio histórico, artístico, arqueológico, paisagístico, turístico, que, embora artificial, em regra, como obra do homem, difere do anterior (que também é cultural) pelo sentido de valor especial.

O patrimônio cultural é um bem que traduz a história de um povo, a sua formação, cultura e portanto os próprios elementos identificadores de sua cidadania.

Meio Ambiente Artificial

É aquele constituído pelo espaço urbano construído, consubstanciado no conjunto de edificações (espaço urbano fechado) e dos equipamentos públicos (espaço urbano aberto).

Assim vê-se que tal “Tipo” de meio ambiente está intimamente ligado ao próprio conceito de cidade, uma vez que o vocábulo “urbano’”, do latim urbs, urbis, significa cidade e por extensão dos habitantes da cidade.

Há de se salientar que o termo urbano não está posto em contraste com o termo “campo” ou “rural”, já que qualifica algo que se refere a todos os espaços habitáveis, “não se opondo a rural, conceito que nele se contém: possui, pois, uma natureza ligada ao conceito de território” (Spantigati, Frederico. Manual de Direitto Urbanístico Milano, Dott. A. Giuffre Editore, 2004, p. 11)

Meio Ambiente do Trabalho

Neste, o objeto Jurídico tutelado é a saúde e a segurança do trabalhador, qual seja da sua vida, à medida que ele integrante do povo titular do direito do meio ambiente, possui direito à sadia qualidade de vida.

O que se procura salvaguardar é, pois o homem trabalhador enquanto ser vivo, das formas de degradação e poluição do meio ambiente onde exerce o seu trabalho que é essencial à sua qualidade de vida.



Capítulo 1

“Enriquecemo-nos pela utilização pródiga dos nossos recursos naturais e podemos, com razão orgulhar-nos do nosso progresso. Chegou, porém o momento de refletirmos seriamente sobre o que acontecerá quando as nossas florestas tiverem desaparecido, quando o carvão, o ferro e o petróleo se esgotarem, quando o solo estiver mais empobrecido ainda, levado para os rios poluindo as suas águas, desnudando os campos e dificultando a navegação.”

(Théodore Roosevelt, Conferência sobre a Conservação dos Recursos Naturais, 1908.)

Objetivo: Ecologia. Conceitos Básicos. Ecossistemas. Biodiversidade

Conceitos Básicos

A palavra Ecologia tem origem em dois vocábulos gregos, oikos = casa e logos = estudo de, significando, portanto, “estudo das casas”, ou, por extensão, “estudo dos ambientes”.

Embora a palavra Ecologia tenha sido proposta pela primeira vez em 1866, por Ernest Haeckel, naturalista alemão, somente nas últimas décadas, com o agravamento dos problemas ambientais, essa Ciência passou a despertar mais interesse.

Os princípios básicos da Ecologia são fundamentais para o conhecimento do nosso Planeta, sendo indispensáveis aos profissionais da área de Ciências do Ambiente. A seguir, são apresentados alguns conceitos importantes.

Meio Ambiente – Conjunto de condições que afetam a existência, desenvolvimento e bem-estar dos seres vivos. Não se trata, pois, apenas de um lugar no espaço, mas de todas as condições físicas, químicas e biológicas que favorecem ou desfavorecem o desenvolvimento.

Existem os ambientes naturais, que não sofreram a interferência do homem, e os ambientes artificiais, os quais foram modificados pela ação humana.

Biosfera – Conjunto de todas as partes da Terra onde é possível pelo menos a algumas espécies de organismos, viver permanentemente, alimentar-se e reproduzir-se. É o conjunto de todos os ecossistemas do planeta (ATLAS DO MEIO AMBIENTE DO BRASIL, 1994).

A espessura da biosfera fica em torno de 12 km, sendo comum não se observar a existência de vida a mais de 6 km acima do nível do mar e 6 km abaixo deste. É muito pouco, considerando o diâmetro do Planeta, de quase 14000 km.

A biosfera divide-se em três regiões: litosfera - camada superficial, sólida da Terra, composta de rochas e solo, acima do nível das águas; hidrosfera – ambiente líquido (oceanos, lagos e rios); atmosfera – camada de ar que envolve a Terra.



Ecossistema – Sistemas integrados de seres vivos e ambientes físicos. É a unidade funcional básica com a qual lidamos, pois inclui tanto os organismos como o ambiente não vivente, cada qual influenciando as propriedades dos outros. É também conhecido como sistema ecológico.

Ao conjunto dos seres vivos que compõem um ecossistema denomina-se biocenose e ao meio físico chama-se biótopo.

Em um ecossistema ocorre uma distribuição econômica de energia e da matéria, de modo que os produtos e subprodutos de um dos elementos constituem matéria prima para a atividade dos outros, compondo o que se denomina cadeias alimentares ou cadeias tróficas.

Um ecossistema deve ser capaz de captar energia luminosa sintetizar compostos orgânicos e estabelecer sua própria economia da matéria e energia. É um sistema que só não funciona totalmente de forma isolada porque depende da introdução da energia luminosa.

Sob o aspecto estrutural, um ecossistema é constituído por:

substâncias abióticas

componentes bióticos:

o organismos produtores (autótrofos)

o organismos consumidores (heterótrofos):

grandes consumidores

decompositores (microconsumidores)

Seres autótrofos são os que produzem compostos orgânicos, absorvendo diretamente energia da luz solar. Nutrem-se por si mesmo. São todos vegetais. Os heterótrofos são seres que necessitam da energia condensada, na forma de compostos orgânicos, produzida pelos autótrofos. Os heterófos alimentam-se dos autófrotos e são utilizados como alimento por outros heterótrofos. São os animais e alguns grupos vegetais (todos os fungos e muitas bactérias).

Em um ecossistema existe um relativo equilíbrio (balanço) entre os produtores e os consumidores, embora isso não seja estático. Assim, o conceito de equilíbrio ecológico é o de repetição cíclica de comunidades. Não se pode falar de estabilidade real quando se trata de seres vivos, pois a essência da vida é a transformação contínua.

Um ecossistema pode recuperar-se de algumas alterações nele provocadas. No entanto, nem sempre isso é possível, ocorrendo desequilíbrios ecológicos, com prejuízos para os seres presentes no ecossitema.

A comunidade, em um ecossistema é constituída por todas as populações. Uma população é composta pelo grupo de indivíduos de uma dada espécie de organismo.



A dimensão de um ecossistema depende da unidade que se deseja definir para estudo. Um ecossistema pode conter outros ecossistemas menores. Por exemplo, uma floresta pode ser considerada como um grande ecossistema, onde existem outros ecossistemas, tais como um rio, um reservatório de água, ou apenas uma planta, em cujo tronco ou folhas se desenvolvam microorganismos autótrofos e heterótrofos, formando uma cadeia trófica.

Na biosfera são encontrados vários ecossistemas, tais como: diversos tipos de florestas, campos e campinas, tundra, caatinga, desertos, lagos, lagoas, manguezais, recifes de corais, oceanos, entre outros. Esses ecossistemas, por sua vez podem ser subdivididos em outros sistemas ecológicos menores.

O homem provoca alterações nos ecossistemas, nem sempre assimiláveis pelos menos, causando desequilíbrios ecológicos, com dano para si próprio e para os seres vivos.

Habitat e nicho ecológico – O termo habitat é utilizado para designar o lugar onde um organismo vive, enquanto que nicho ecológico significa a maneira como ele vive, ou explora os recursos do ambiente. Por exemplo, dois insetos diferentes podem ser encontrados numa mesma árvore, que constitui o seu habitat (localização ambiental). No entanto, esses insetos podem ter alimentos, lugar de reprodução ou predadores diferentes, ou seja, nichos ecológicos distintos.

Nicho ecológico é o conjunto de características ambientais (fatores físicos, alimento típico e os inimigos naturais da espécie) que definem o papel de uma espécie na biosfera. Habitat é o local habitado por uma espécie.

Observa-se que uma mesma espécie pode desempenhar atividades diversas, ou seja, ocupar diferentes nichos em vários locais, portanto, em habitats diferentes.

Fluxo de Energia nos Ecossistemas

A luz solar constitui a fonte básica de energia dos ecossistemas. Os seres autótrofos (vegetais) aproveitam a energia solar, diretamente, através do processo de fotossíntese, e produzem compostos orgânicos dotados de energia condensada. Os seres heterótrofos, alimentam-se dos autótrofos, transferem essa energia para o seu próprio corpo. Um ser heterótrofo pode servir de alimento para outro, transferindo-lhe sua energia. Ocorre, assim, um processo de transferência, denominado de fluxo contínuo de energia.

Ao longo desse fluxo há perdas de energia, como conseqüência da transformação da mesma em calor ou na produção de trabalho. A energia absorvida pelos seres vivos proporciona o seu crescimento e a realização de suas atividades.

Cadeia Alimentar

A transferência de energia alimentar, a partir dos vegetais, por uma série de organismos, é chamada de cadeia alimentar ou cadeia trófica.

Os diversos estágios da cadeia alimentar são denominados de níveis tróficos.



Um exemplo de cadeia alimentar está representado no esquema abaixo:

VEGETAÇÃO INSETO SAPO COBRA SERIEMA

Para esta cadeia alimentar, teríamos:

1º nível trófico: vegetação (produtor) 2º nível trófico: inseto (consumidor primário) 3º nível trófico: sapo (consumidor secundário) 4º nível trófico: cobra (consumidor terciário) 5º nível trófico: seriema (consumidor da 4ª ordem)

Se um dos animais morrerem sem servir de alimentação para outro, seu corpo será decomposto por microrganismos decompositores (saprófitas). Esses organismos podem ocupar tanto o segundo nível trófico como qualquer outro seguinte.

Muitas vezes, o homem provoca alterações em uma cadeia trofica, introduzindo ou eliminando um dos seus componentes, causando desequilíbrio, com a proliferação excessiva de uma determinada espécie (por não ter predador), ou o extermínio de outra (por não dispor do alimento).

Síntese e Decomposição de Compostos Orgânicos

A produção de compostos orgânicos é feita pelos vegetais (autótrofos), através do processo de fotossíntese, por meio de uma série de reações químicas que podem ser simplificadas na equação:

6CO2 + 6H2O

clorofila

luz

C6H12O6 + 6O2

A fotossíntese e caracterizada por : consumo de energia (proveniente da luz solar)/ presença de clorofila; consumo de gás carbônico; produção de matéria orgânica (moléculas de glicose); produção de oxigênio livre.

Os seres heterótrofos consomem a matéria orgânica produzida pelos autótrofos, através da decomposição, que é um processo de nutrição (assimilação de compostos orgânicos) e respiração (oxidação dos compostos para produção de energia)

A respiração aeróbica é uma reação inversa à da fotossíntese, e de forma simplificada, pode ser representada pela equação:

C6H12O6 + 6º2 6CO2 + 6 H2O + energia

A respiração aeróbica caracteriza-se por: consumo de oxigênio; consumo de compostos orgânicos; produção de gás carbônico; produção de energia.

Observa-se que a fotossíntese e a respiração aeróbica se completam, ocorrendo no primeiro processo a produção de matéria orgânica e oxigênio,



utilizados no segundo, enquanto que neste último há a produção de gás carbônico, usado na fotossíntese. Deve-se, portanto, manter esse equilíbrio na biosfera, de forma a garantir a sobrevivência dos seres vivos.

A decomposição da matéria orgânica nem sempre é um processo aeróbico. Existem microorganismos que realizam a respiração em ambiente que não contem oxigênio. Nesses casos, tem-se a respiração anaeróbia.

Existem, portanto, dois processos de decomposição da matéria orgânica:

Decomposição aeróbia – feita por seres que utilizam o oxigênio como aceptor de hidrogênio. A oxidação é completa, havendo transformação dos compostos orgânicos em gás carbônico, água e sais minerais.

Decomposição anaeróbia – realizada por seres que utilizam outros compostos que não o oxigênio como aceptores de hidrogênio. Nesse tipo de decomposição, resultam subprodutos constituídos de compostos orgânicos, tais como o gás metano, o álcool, sulfetos, etc.

Os processos de decomposição aeróbia e anaeróbia tem sido utilizados nos sistemas de tratamento do lixo (produção de compostos) e de esgotos domésticos e industriais, os quais serão comentados em capítulos posteriores.

Atividades Básicas dos Seres Vivos

Os seres vivos, para sobreviverem em um ambiente, precisam encontrar condições que lhe possibilitem realizar suas três atividades básicas: nutrição, reprodução e proteção. Assim, o ambiente deve oferecer as características físicas, químicas e biológicas necessárias às espécies animais e vegetais, para que elas possam existir.

Cada organismo deve dispor das condições que lhe permitam retirar do meio o seu alimento. Os vegetais precisam de clorofila para utilizar a luz solar. Os animais necessitam dos vegetais ou de outros animais para a sua nutrição. Formam-se, assim, cadeias alimentares compostas de variadas espécies produtoras e consumidoras.

A reprodução de seres vivos depende das características do meio, como também pode estar sujeita à presença de outras espécies, citando-se, como exemplos: alguns vegetais necessitam de pássaros e morcegos para o transporte de suas sementes; a polinização de flores é feita por insetos ou beija-flores.

Os seres vivos devem encontrar no meio as condições de ser protegerem dos predadores. Alguns animais constroem abrigos para se esconder; outros têm capacidade de mudar de cor da pele; existem aqueles que se confundem com a cor das folhas ou dos troncos das arvores, como forma de camuflagem.

Muitas vezes, o homem provoca alterações nas características do meio (desmatamentos, substituição de espécies vegetais, extinção ou introdução de animais), prejudicando as condições de nutrição, reprodução e proteção, o que resulta em sérios desequilíbrios ecológicos.



Ciclos Biogeoquímicos, Grandes Ecossistemas

Na biosfera, as substancias são constantemente transformadas durante a composição e a decomposição da matéria orgânica através de fluxos contínuos e cíclicos.

Os caminhos percorridos pela água e pelos elementos químicos, entre o meio biótico, constituem os chamados ciclos biogeoquímicos.

Os ciclos biogeoquímicos compreendem as seguintes características: biológicas, porque as transformações ocorrem com a participação dos seres vivos; químicas, porque acontecem através de sucessivas reações químicas; geológicas, por que a origem de todos os elementos está associada à composição básica da superfície da Terra.

Esses ciclos se realizam devido à presença da energia solar, que é transformada em energia química através do processo de fotossíntese. Há, assim, um interrelação entre os ciclos biogeoquímicos e os fluxos de energia, em um ecossistema.

“A existência desses ciclos biogeoquímicos confere à biosferea um poder considerável de auto-regulação ou homeostase, a qual assegura a parenidade dos ecossistemas e se traduz em uma notável constância de proporção dos diversos elementos em cada meio” RAMADE, citado por BRANCO & ROCHA (2000).

Na biosfera, ocorrem vários ciclos biogeoquímicos, destacando-se o da água, do carbono, do oxigênio, do nitrogênio e do fósforo, os quais são discutidos a seguir.

Ciclo da Água

A água entre o meio físico e os seres vivos, continuamente, constituindo o denominado ciclo hidrológico.

Quantitativamente, a água representa o constituinte inorgânico mais abundante na matéria viva. O homem possui 63% do seu peso formado de água e alguns animais aquáticos chegam a possuir até 98% desse composto. Dessa forma, a massa de seres vivos existentes à superfície dos continentes é sensivelmente proporcional ao volume das precipitações pluviométricas, isto é, regiões secas possuem muito menos seres vivos do que regiões de chuvas intensas. (BRANCO, 2000).

O ciclo hidrológico (Figura 1) é constituído pela transferência de água da atmosfera, passagem por várias fases e volta à atmosfera.



Figura 1: Ciclo da Água

A água evaporada dos mares, lagos, rios, pântanos, vegetais e animais, formam as nuvens, as quais, alcançando regiões mais frias, condensam-se e caem na forma de chuvas (precipitação).

A água precipitada pode escoar sobre a superfície (escoamento superficial), formando os oceanos, lagos e rios, ou infiltrar-se no solo (infiltração), recarregando os mananciais.

Nesse percurso, a água pode evaporar diretamente para a atmosfera ou ser captada pelos seres vivos (vegetais e animais).

Os vegetais absorvem a água do solo pelas raízes e a perdem pela transpiração. Os animais obtêm a água diretamente do meio físico ou através dos alimentos, e a perdem por transpiração, respiração e excreção.

O homem tem interferido no ciclo da água, através de mudanças no seu escoamento (barramentos), desmatamentos, impermeabilização do solo, entre outras atividades.

Ciclo do Carbono

O carbono encontra-se disponível, principalmente, no ar atmosférico, na forma de gás carbônico (CO2).

Os organismos produtores (vegetais) retiram o carbono do gás carbônico, através da fotossíntese. A matéria orgânica sintetizada pelos vegetais servirá de alimento para organismos consumidores, os quais devolverão o carbono ao meio, através do processo de respiração ou, quando mortos, forem decompostos. Por outro lado, os vegetais produzirão CO2, nos seguintes casos: através da respiração; quando mortos forem decompostos; através da sua queima.



Figura 2: Ciclo do Carbono

Grandes depósitos de carvão e petróleo (combustíveis fôsseis) encontram-se na Natureza, os quais originaram-se da lenta transformação da matéria orgânica, através de organismos decompositores. Esses materiais, quando queimado, liberam CO2 para atmosfera.

O aumento de CO2 na atmosfera tem causado o fenômeno conhecido como “efeito estufa”, responsável pelo aquecimento gradual do Planeta, o qual será discutido em outro Capítulo.

Ciclo de Oxigênio

Assim como o ciclo do carbono, o do oxigênio está estreitamente relacionado aos processos de fotossíntese e de respiração aeróbia.

As quantidades de oxigênio e gás carbônico estão em equilíbrio mais ou menos constante na atmosfera, uma vez que as reações da fotossíntese e da respiração aeróbica ocorrem de forma oposta, como demonstrada anteriormente.

O oxigênio do ar é, quase totalmente, resultante da atividade fotossintética da vegetação terrestre e aquática.

Os organismos consumidores utilizam oxigênio no processo de respiração, liberando gás carbônico, o qual é fixado pelos organismos produtores, durante a fotossíntese.

Os vegetais também utilizam o oxigênio, através do processo chamado de respiração, quando o mesmo se combina com a glicose, para resultar em gás carbônico e água e liberar energia. Essa energia é usada na construção de novas células, para produzir celulose e na condução de todas as outras atividades necessárias ao seu desenvolvimento.



Um esquema simplificado do ciclo do oxigênio está indicado na Figura 3.

Figura 3: Ciclo do Oxigênio

A ação humana tem ocasionado alterações na quantidade de oxigênio em alguns ecossistemas, como o meio aquático, por exemplo, através da introdução de esgotos com elevados teores de matéria orgânica, resultando na proliferação excessiva de bactérias, as quais, na decomposição desse material, consomem o oxigênio do meio, gerando muitas vezes, condições de anaerobiose, causando a morte de peixes e de outros organismos aeróbios.

Ciclo do Nitrogênio

O nitrogênio é o gás mais abundante na atmosfera, representando 78% do ar da biosfera.

A fixação do nitrogênio pode ser feita por processos físicos (ação de relâmpagos ou processos industriais de produção de fertilizantes), mas ocorre, principalmente, por meio biológico, representando 90% da que se realiza no Planeta.

A fixação biológica é feita por bactérias de ida livre, por bactérias fotossintéticas, por algas (cianofíceas) e por bactérias associadas às raízes de plantas leguminosas.

A figura 4 mostra o ciclo do nitrogênio. Observa-se que os vegetais fixam o nitrogênio a partir do ar atmosférico, do solo e da água, e servem de alimento para os animais (consumidores). A partir das excreções dos seres superiores e da decomposição de resíduos vegetais e animais, bem como de organismos mortos, os compostos nitrogenados são transformados em amônia (NH3), a qual passa à forma de nitrito e depois nitrato, por ação de bactérias quimiossintetizantes. Os nitratos são absorvidos pelas plantas, para a formação de novos compostos orgânicos. As bactérias desnitrificantes transformam o nitrato em nitrogênio gasoso (N2), que retorna à atmosfera.

A ação antrópica tem ocasionado a poluição do ar, com lançamentos de óxidos de nitrogênio, a partir de indústrias e de veículos automotores, causando



danos ao homem e a outros organismos vivos, principalmente em áreas de maior concentração urbana.

O uso intenso de fertilizantes na agricultura, assim como os lançamentos de esgoto, resultam no carreamento de nitrogênio para os corpos d’água, proporcionando o fenômeno da eutrofização, com a proliferação excessiva de algas e de vegetação aquática.

Esses são exemplos de interferências do homem no ciclo do nitrogênio.

Figura 4: Ciclo do Nitrogênio

Ciclo do Fósforo

O grande reservatório de fósforo são as rochas fosfatadas, formadas em remotas eras geológicas, de onde é liberada pela ação erosiva da chuva e do vento.

Os fosfatos são dissolvidos na água, ficando no solo ou sendo carreados para rios, oceanos, e lençóis subterrâneos. Grande parte do fósforo que alcança os oceanos é arrastada para regiões muito profundas, onde não é aproveitada, devido à ausência da luz e, consequentemente, do processo de fotossíntese.

Os organismos aquáticos consomem fósforo, retornando-o ao ambiente terrestre através de seus consumidores ou por meio dos dejetos, como é o caso das aves marinhas, as quais depositam excrementos riquíssimos nesse nutriente, conhecidos como guano, sobre ilhas e continentes.

O fósforo do solo e do meio aquático pode ser absorvido pelos organismos produtores, que servem de alimento aos consumidores. As excreções dos organismos consumidores, bem como os produtos resultantes da decomposição da matéria orgânica (restos vegetais e animais), contêm fósforo, que é absorvido no meio, completando-se o ciclo (Figura 5).

Dejetos humanos, detergentes, fertilizantes e alguns esgotos industriais, são responsáveis pelo aumento do teor de fósforo nas águas, provocando desequilíbrios ecológicos.



O fósforo, embora essencial para a flora aquática, é geralmente encontrado em pequenas quantidades em rios e lagos, sendo considerado o fator limitante mais importante. O aumento do teor de fósforo, devido à poluição causada pelas fontes acima citadas, causa a euforização da água, com a proliferação excessiva de algas e vegetação, resultando em sérios prejuízos à vida aquática.

Figura 5: Ciclo do Fósforo

Grandes Ecossistemas

Na biosfera existem grandes ecossistemas, cujas características dependem da sua posição geográfica, de sua história geológica e da evolução biológica do planeta. Cada ecossistema dispõe de elementos essenciais próprios: substâncias inorgânicas; substâncias orgânicas; regime climático; organismos autótrofos (produtores); organismos heterótrofos (consumidores e decompositores).

Os grandes ecossistemas do Planeta, também denominados de biomas, podem ser terrestres ou aquáticos.

Ecossistemas Terrestres

Os principais ecossistemas são: floresta, campos campinas, deserto e tundras.

Florestas: florestas são grandes áreas cobertas por densa vegetação, composta, principalmente de árvores de grande porte e arbustos. Em uma floresta pode ser encontrada uma variedade de tipos de vegetação, desde plantas herbáceas até árvores, adaptando-se às várias condições de solo e de umidade.

Em função de suas características e de seus aspectos, são distinguidos três tipos de florestas: tropicais, temperadas e de pinheiros. A seguir, são apresentadas as principais características dessas florestas.



Florestas tropicais:

localizadas nas proximidades do equador;

existentes em ambientes muito úmidos e quentes;

situadas em regiões de alta pluviosidade;

solo pouco iluminado, úmido e coberto de folhas;

são pobres em vegetação rasteira e em plantas que se desenvolvem presas aos troncos de árvores (epífitas);

grande diversidade de espécies vegetais;

relativamente pobres em grandes espécies de mamíferos e feras;

grandes quantidades de insetos, de aves, de roedores, lagartos, serpentes, macacos, etc.

fertilidade do solo depende, geralmente da presença da cobertura vegetal.

Florestas temperadas:

localizadas em ambientes de climas temperados, onde as quatro estações do ano são bem marcadas e uniformes (Europa e partes correspondentes do hemisfério Sul);

dominadas por árvores de folhas largas, que caem no fim do outono (folhas caducas);

na primavera, as árvores desenvolvem novas folhas, recomeçando o ciclo reprodutivo;

as plantas características são os carvalhos e as faias (na Europa) mais os bordos (na América do Norte);

a fauna é diversificada, com a presença de esquilos, veados, ursos, lobos, várias espécies de felinos, aves, insetos, etc.

Campos e Campinas

Os campos e campinas são biomas onde há predominância de vegetação rasteira, herbácea. Nos campos, também chamados de savanas, existem arbustos e pequenas árvores esparsas, além das gramíneas. Nas campinas, também denominadas de estepes, a vegetação é constituída quase que exclusivamente por capins, que se estendem por grandes planícies.



As savanas se encontram na África, Ásia, Austrália e América do Sul, e são constituídas por vegetação de clima tropical, adaptada às variações de clima, ocorrendo uma estação chuvosa e outra seca. Um exemplo das savanas são os cerrados, situados na região centro-oeste do Brasil.

Os solos das savanas são, geralmente, arenosos e argilosos, e pobres em sais nutrientes.

Nas savanas vivem grandes herbívoros, como a girafa, elefante, zebra, rinoceronte e outros animais, tais como, capivara, leão, leopardo, além da ema, avestruz, seriema e uma ampla variedade de invertebrados (formiga, gafanhoto, cupim, etc.).

Como exemplo de estepes, podem ser citadas as pradarias norte americanas e os pampas argentinos ou do sul do Brasil.

Nas estepes encontram-se herbívoros (bisão, antílope e vários roedores), carnívoros (raposa, cobras, lobo, aves de rapina, coiote), além de vários tipos de insetos.

Desertos

Os desertos encontram-se em regiões de clima muito seco, com baixa pluviosidade, altas temperaturas durante o dia e baixas durante a noite.

No deserto, a vegetação é rarefeita, constituindo-se de pequenos arbustos que desaparecem ou perdem as folhas durante os períodos secos, ou de plantas com folhas na forma de espinho, tipo cactos, com capacidade de armazenar água nos tecidos de seus caules.

Os desertos ocorrem na África, Austrália, Estados Unidos e México, e caracterizam-se pela existência de poucos animais, geralmente de hábitos noturnos, destacando-se: roedores, escorpiões, lagartos, alguns répteis, insetos, aves corredeiras, etc.

A ação do homem tem contribuído para a ampliação dos desertos, principalmente devido ao desmatamento em regiões áridas e semi-áridas, como ocorre no Nordeste brasileiro, onde algumas áreas da caatinga se encontram em processo de desertificação, por causa da sua incorreta utilização.

Tundra

É um bioma típico das regiões polares, sendo constituída por escassos organismos.

A tundra é composta por alguns pequenos arbustos e plantas rasteiras, havendo a predominância de musgos e liquens. As plantas se desenvolvem somente no período em que não há neve, que corresponde a cerca de três meses.

Quando ocorre o degelo, formam-se extensos pântanos, pos a água não consegue penetrar, uma vez que a camada inferior do solo permanece constantemente congelada.



A fauna permanente das tundras é reduzida, sendo composta de rena, caribu, boi almiscarado, raposa azul, lemingues, aves e insetos. Alguns animais migram periodicamente para as tundras: esquilos, martas, ursos, linces, marmotas, ratos, etc.

Ecossistemas Aquáticos

Dois grandes ambientes aquáticos podem ser definidos: os de água doce e os de água salgada (marinho). A salinidade da água caracteriza esses ambientes, uma vez que os seres que vivem em ambientes de água doce não tem condições de habitar ambientes marinhos, e vice-versa.

Ecossistemas Marinhos

Os mares e oceanos cobrem cerca de dois terços da superfície da Terra, constituindo, portanto, o maior ambiente natural que dispomos.

A distribuição de seres vivos no ambiente marinho está condicionada a alguns fatores: iluminação, pressão, temperatura da água, nutrientes minerais.

A iluminação varia com a profundidade, podendo-se distinguir três zonas (MOISÉS & SANTOS, 2004).

Zona eufótica: profundidade até 30 a 100 m; bem iluminada; densamente povoada por algas unicelulares e por diversos consumidores, inclusive a maioria dos cardumes.

Zona disfótica: de 30-100m a 500m: fracamente iluminada, havendo ausência de comprimento de luz vermelha; região fria; nela só ocorrem consumidores.

Zona afótica: abaixo de 500 m; não se encontram produtores nem consumidores primários, mas detrívoros, carnívoros e decompositores; região escura e muito fria.

O ambiente marinho pode também ser dividido nos seguintes sub-ambientes:

Zona litorânea: compreendendo as praias, ou costas baixas, e os costões rochosos, ou costas altas.

Zona nerítica: de mar raso.

Zona pelágica: de alto mar

Zona abissal: de grandes profundidades

A figura 6 mostra um esquema com as diversas zonas de um ambiente marinho.



Figura 6: Ecossistema Marinho

Ecossistemas de Água Doce

Os ecossistemas de água doce são também denominados de ecossistemas límnicos. Por isso, o seu estudo é chamado de limnologia.

Os ambientes de água doce podem ser classificados em dois tipos: lóticos, ou de águas correntes; lênticos, ou de águas paradas.

Um ecossistema de água doce, como um rio ou um lago, tem muitas de suas características dependentes dos ambientes adjacentes (solo e vegetação) e das águas que lhe são afluentes. Assim, a umidade ecológica a ser considerada é o rio ou lago mais a bacia de drenagem, constituindo o que se denomina de bacia hidrográfica.

Grande parte dos organismos que vivem na água depende de alimentos provenientes dos ecossistemas terrestres vizinhos, que fornecem folhas, frutos, detritos, etc. Animais que vivem nas margens de rios e reservatórios de água doce participam das cadeias alimentares, podendo-se citar: répteis, diversas aves e alguns mamíferos (lontra, ariranha).

Há, assim, uma grande inter-relação entre os ambientes aquáticos e terrestres. O desmatamento, os movimentos de terra, a impermeabilização do solo, e as atividades urbanas e rurais, podem provocar alterações nos ambientes aquáticos, com graves prejuízos para seus organismos.

Nos ecossistemas de água doce encontram-se os organismos planctônicos (fitoplâncton e zooplâncton), flutuando no meio, bem como os que conseguem deslocar-se na água (nectônicos), tais como os peixes, e os que vivem no fundo (bentônicos).

Em termos de macro vegetação, um lago ou um rio pode conter macrófitas flutuantes, macrófitas emergentes (que crescem junto às margens) e a mata ciliar (que ocupa as margens). A figura 7 mostra um esquema de um grande rio ou de um lago, indicando os organismos presentes.



Figura 7: Ecossistema de Água doce

Principais Ecossistemas Brasileiros

O Brasil, pela sua extensão, possui diferentes grandes ecossistemas, os quais estão indicados na figura 8: floresta amazônica, cerrados, caatinga, mata atlântica, floresta de araucárias, pantanal, campos, além de vasta zona costeira.

Figura 8: Principais Ecossistemas Brasileiros

Adaptado do Atlas do Meio Ambiente do Brasil (1994)

Como serão demonstrados, muitos desses ecossistemas compõem uma rica biodiversidade, assim entendida o conjunto de espécies animais e vegetais que existem em uma determinada área.

Ao longo do tempo, o homem tem provocado muitas alterações nesses ecossistemas, com prejuízos para as espécies existentes nos mesmos, para si próprio, e para o Planeta como um todo.



A seguir, são apresentadas as principais características de cada ecossistema, destacando-se as alterações provocadas pelo homem.

Floresta Amazônica

A floresta amazônica ocupa uma área de cerca de 5,5 milhões de quilômetros quadrados, sendo que, aproximadamente, 60% situam-se no Brasil, o que corresponde a cerca de 40% da área do território brasileiro. É uma densa floresta tropical úmida, caracterizada por um solo pobre, por altas temperaturas, chuvas constantes e muito elevado grau de umidade.

A floresta amazônica é constituída por uma enorme variedade de espécies, sendo a biodiversidade a sua maior riqueza.

A Amazônia pode ser caracterizada por duas sub-divisões: terras firmes, nunca inundadas pelas águas dos rios, na grande maioria coberta por densa vegetação; terras várzeas, situadas às margens dos rios, e periodicamente inundadas, onde predominam as espécies típicas de regiões pantanosas. Na área, podem ser encontradas manchas de cerrados e campinas.

Devido à falta de luz no interior da mata, as árvores, normalmente, não possuem ramagens nos caules, é escassa de vegetação rasteira e existem poucos animais de maior porte na floresta.

Ao contrário do que possa parecer ao observar-se a exuberância da vegetação, o solo da região é muito pobre, sendo fértil apenas em uma fina camada superficial, formada pela decomposição das folhas, frutos, dejetos, etc. Com a retirada da vegetação, essa camada é perdida e não renovada, tornando o solo estéril.

A fauna amazônica é rica em animais frutívoros (que se alimentam de frutos) e filófagos (que se alimentam de folhas), destacando-se os insetos e animais insetívoros, como diversos anfíbios e répteis. Predominam as espécies que voam (pássaros) ou que vivem sobre as árvores (macacos, roedores, preguiça). Não há a presença de grandes herbívoros e carnívoros. Destaca-se a grande quantidade de espécies de peixes que vivem nos rios.

Além da vegetação, a região é caracterizada por um complexo sistema fluvial, incluindo o Rio Amazonas, que constitui o seu eixo principal.

O conjunto atmosfera, floresta e rios, contribui para a caracterização do clima tropical, típico da região amazônica, definindo no ecossistema, dois sistemas fundamentais ao equilíbrio: balanço hídrico e balanço energético, os quais são interdependentes.

Cerrados

Os cerrados constituem uma extensa área de cerca de 200 milhões de hectares, caracterizada pela presença de árvores pequenas e arbustos com troncos retorcidos, esparsas em meio a uma vegetação rasteira e rala.



A área dos cerrados representa cerca de um quarto da extensão do território brasileiro, sendo considerada indicada para a produção de alimentos, em função de suas características de clima, água e relevo, desde que bem manejada.

O solo dos cerrados é muito pobre, havendo necessidade da utilização de calcário e adubo para aumentar sua produtividade. Alguns organismos que vivem na terra, tais como minhocas, fungos e bactérias, são importantes para a fertilização do solo.

As espécies vegetais predominantes são o pau-santo, a sucupira, o pequizeiro, o araçá, a gabiroba, o barbatimão, a catuaba, o indaiá, o pau-terra e o buriti, sendo que este último predomina nos brejos. Sob as árvores, existem vários tipos de capins.

A fauna é composta pela ema, siriema, gavião-carcará, urubu-rei, periquitos, tucano, lobo-guará, onça-pintada, anta, tamanduá, tatu, raposa, veados, macacos, além de saúvas e cupins.

Os cerrados são caracterizados pela abundância da água subterrânea, que abastece os rios da região. Algumas árvores têm grandes raízes, possibilitando-lhes obter água do subsolo, a elevadas profundidades.

A ocupação da área, pelo homem, nem sempre tem considerado as peculiaridades desse rico ecossistema, ocasionando sérios danos. Extensas áreas têm sido desmatadas para a incorreta utilização agrícola ou para a produção de carvão vegetal, provocando o desaparecimento da flora e da fauna nativas.

A ocupação urbana, especialmente nas grandes cidades, tais como Belo Horizonte, Brasília e Goiânia, tem resultado em vários problemas ambientais, destacando-se a poluição dos recursos hídricos por esgotos domésticos e industriais.

Outros impactos ambientais têm sido causados pelo homem nos cerrados.

Caatinga

A caatinga situa-se no Nordeste brasileiro, cobrindo cerca de 70% dessa região, o que representa 11% da área do país.

Sua vegetação é constituída por árvores de pequeno porte e arbustos, por cactáceas adaptadas às características da região, onde a água é escassa durante grande parte do ano.

Nos meses secos, a maioria das plantas perde suas folhas, para reduzir a transpiração, como uma forma de adaptar-se à falta de água. Algumas plantas têm folhas muito finas, chegando ao extremo das cactáceas, na forma de espinhos. Outras, dispõem de dispositivos de armazenamento próprio da água. Algumas espécies de plantas, como o juazeiro e a oiticica, conseguem passar os períodos de estiagem sem perder as folhas.



Com as primeiras chuvas, geralmente em dezembro ou janeiro, o verde volta a predominar rapidamente, surgindo, sob as árvores e arbustos, pequenas plantas e gramíneas.

O solo da caatinga é raso e pedregoso, dificultando a acumulação da água durante o período de precipitação, que se concentra em três a quatro meses do primeiro semestre. O clima seco e a temperatura elevada causam grande evaporação da água. Assim, grande parte dos rios seca durante a maior parte do ano e o armazenamento superficial e subterrâneo da água é pequena, com exceção de algumas áreas, havendo a necessidade da adoção de soluções artificiais para acumulação do líquido precipitado e para irrigação de culturas.

Mata Atlântica

A mata atlântica, que originalmente cobria cerca de 1,3 milhão de quilômetros quadrados, hoje ocupa apenas aproximadamente 52 mil quilômetros quadrados. É uma floresta tropical úmida, que cobre parte da cadeia de montanhas situadas, principalmente, próximas ao litoral do país.

As florestas que ainda restam têm uma rica biodiversidade, com muitas espécies de plantas e animais, que se encontram ameaçadas pelo acelerado processo de degradação desse rico conjunto de ecossistemas.

O processo de utilização da mata atlântica começou com os exploradores europeus, inicialmente com a retirada do pau-brasil, seguindo-se com a plantação de cana-de-açúcar, obtenção do ouro, exploração do carvão e outras atividades degradadoras, que continuam até hoje.

A ocupação da área por grandes cidades, extensas fazendas, indústrias e atividades de mineração, entre outras, tem contribuído para graves impactos ambientais.

Capítulo 2 : Mudanças Climáticas “Saúde é o estado de completo bem-estar, físico, mental e social e não apenas a ausência de doença ou enfermidade”.

(OMSS – Organização Mundial de Saúde)

Objetivo: Analisar as Mudanças Climáticas Provocadas pelas Atividades Humanas

A mudança global do clima vem se manifestando de diversas formas, destacando-se o aquecimento global, a maior frequência e intensidade de eventos climáticos extremos, alterações nos regimes de chuvas, perturbações nas correntes marinhas, retração de geleiras e a elevação do nível dos oceanos. Desde a Revolução Industrial a temperatura média do planeta aumentou cerca de 0,6 graus Celsius (°C) e recentemente o fenômeno tem se acelerado: as maiores temperaturas médias anuais do planeta foram registradas nos últimos anos do século XX e nos primeiros anos do século XXI.



A comunidade científica especializada no tema já não tem mais duvidas de que este fenômeno, chamado de ampliação do “efeito estufa”, é causado principalmente pelo aumento da concentração na atmosfera de certos gases, ditos de efeito estufa. Eles impedem a liberação para o espaço do calor emitido pela superfície terrestre, a partir de seu aquecimento pelo Sol, tal qual numa estufa (GEE), os mais significativos são o dióxido de carbono (CO2) e o metano (CH4), emitidos pela intensificação da atividade antrópica (humana). A concentração de CO2 na atmosfera, que era 280 ppm (partes por milhão) na era pré-industrial, já atinge hoje o nível de 375 ppm. Este aumento da concentração de CO2 na atmosfera, responsável por mais da metade do aquecimento global, é causado principalmente pelas emissões acumuladas desde a Revolução Industrial na queima de combustíveis fósseis (carvão mineral, petróleo e gás natural) e em menor escala pelo desmatamento da cobertura vegetal do planeta.

Apesar de haver muitas incertezas quanto aos impactos futuros da mudança do clima, importantes estudos científicos, como o Painel Intergovernamental em Mudanças Climáticas (IPCC, 2001), apontam par um aumento de temperatura média global na faixa de 1,4 a 5,8 °C, no final deste século, conforme ilustrado na figura 1, constituindo-se, atualmente, em uma das principais preocupações da comunidade científica e da sociedade, em nível planetário.

Figura 1 – Variação da temperatura na superfície

terrestre (IPCC, 2001)

Os efeitos adversos do aquecimento global e da maior frequência e intensidade de eventos climáticos extremos podem provocar um aumento da vulnerabilidade do planeta em diversas áreas, como por exemplo, perdas na agricultura e ameaça à biodiversidade, expansão de vetores de doenças endêmicas, aumento da frequência e intensidade de enchentes e secas, mudança do regime hidrológico, com impactos sobre a capacidade de geração hidrelétrica. Além disso, a elevação do nível domar pode vir a afetar regiões costeiras, em particular grandes regiões metropolitanas litorâneas. Estas perspectivas são particularmente preocupantes para os países em desenvolvimento, que deverão sofrer mais fortemente os impactos das mudanças climáticas e poderão ter comprometidos seus esforços de combate a pobreza e os demais objetivos de desenvolvimento do milênio (IPCC, 2001).

Figura 1



Portanto, a questão da mudança de clima deve considerar, de um lado, a vulnerabilidade a que os biomas globais estão expostos, face aos impactos decorrentes da mudança do clima, e conseqüentemente necessidade de só definir estratégias de adaptação a esses impactos e, de outro lado à questão de mitigação da mudança do clima, por meio de medidas que visam reduzir as emissões dos gases, ou “sequestrar” o carbono existente na atmosfera. A “expulsão” redução de emissões deve ser entendida sempre numa perspectiva dinâmica, ou seja, em relação à evolução futura das emissões em um cenário de referência. Assim, o termo abarca não só a redução de níveis absolutos de emissões registradas no presente, mas também a limitação de seu crescimento futuro (redução de sua taxa de crescimento).

Em decorrência dos riscos acarretados pelas mudanças climáticas, foi estabelecida no âmbito da Organização das Nações Unidas, a Convenção – Quadro das Nações Unidas Sobre Mudança do Clima, aberta para adesões em 1992, durante a Cúpula da Terra no Rio de Janeiro, com o objetivo de estabelecer as diretrizes e condições para estabilizar os níveis destes gases na atmosfera. A Convenção do Clima, entrou em vigor em 21 de março de 1994 e até novembro de 2004, havia sido assinada por 189 “Partes” (países), que assumem assim um compromisso internacional com os termos da Convenção. Esta convenção do Clima tem como órgão supremo a Conferência das Partes (COP), composta pelos países significativos, que se reúne anualmente para operacionalizar a Convenção e cuja primeira reunião ocorreu em Berlim, Alemanha em 1995. Durante o COP3, realizada em Quioto, Japão em 1997, foi adotado o Protocolo de Quioto, pelo qual os países industrializados deverão reduzir suas emissões de GEE 5,2% em média em relação às emissões de 1990, nos anos 2008 a 2012.

O Brasil não tem por enquanto compromissos formais com a redução ou com a limitação de suas emissões atmosféricas de gases de efeito estufa, conforme estabelecido na Convenção e confirmado no Protocolo de Quioto.

A Troposfera Está Aquecendo

Há evidências científicas de que a troposfera está ficando mais quente, em parte por causa das atividades humanas. Desde 1861, as concentrações dos gases efeito estufa – CO2, CH4 e N2O – na troposfera aumentaram vertiginosamente, em especial desde 1950. De acordo com estudo do IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática) e da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos, os humanos aumentaram as concentrações desses gases de efeito estufa na troposfera pela queima de florestas e campos (que libera CO2 e N2O) e por causa das plantações de arroz e da utilização de fertilizantes inorgânicos (que liberam N2O na troposfera). Desde 1980, a concentração CO2 na troposfera aumentou, atingindo o maior nível em 420 mil anos. Em algumas décadas, prevê-se que os níveis de CO2 ultrapassem um aquecimento significativo do planeta.

O aumento das concentrações médias dos três gases de efeito estufa, pode ser visualizado na figura 2. Este aumento foi contabilizado entre 1860 a 2004. As flutuações na curva do CO2 refletem mudanças sazonais na atividade fotossintética que causam pequenas diferenças entre as concentrações de CO2 no verão e no inverno.



Figura 2: Aumento das concentrações médias dos três gases de efeito estufa (Dados do Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática, do Centro

Nacional de Pesquisa Atmosférica e do Instituto de Recursos Mundiais.

Embora os Estados Unidos tenham apenas 4,6% da população mundial, o país é, de longe o maior emissor de CO2 – produzindo quase um quarto das emissões globais desse gás. Depois vem União Européia (12%), China (11%), Rússia (7%), Japão (5%) e Índia (5%). Prevê-se que, por volta de 2025, as emissões da China ultrapassarão as dos Estados Unidos. Os Estados Unidos também apresentam as maiores emissões do mundo em CO2 per capita, seguidos pela Austrália, Canadá e Países Baixos.

Em seu relatório de 2001, o IPCC listou várias descobertas indicando que é muito provável (90% - 99%) que a troposfera esteja ficando mais quente (figura 2, parte inferior direita).

Primeira, o século XX foi o mais quente dos últimos mil anos.

Segunda, desde 1861 a temperatura média global da troposfera perto da superfície terrestre se elevou 0,6°C em todo o globo e cerca de 0,8°C nos continentes. A maior parte desse aumento vem acontecendo desde 1980.

Terceira, os 16 anos mais quentes registrados ocorreram desde 1980 e os dez mais quentes, 1990.

Quarta, as geleiras e o gelo que flutua no oceano em algumas partes do mundo estão derretendo e encolhendo. Esse processo expõe as superfícies mais escuras e menos reflexivas de água e terra, resultando em uma troposfera mais quente. À medida que mais gelo derrete, a troposfera se torna mais quente, fazendo derreter mais gelo e aumentando a temperatura da troposfera ainda mais. De acordo com um estudo em 2004 feito por cerca de 300 cientistas, o Ártico “está passando pela mais rápida e rigorosa mudança climática da Terra”. O estudo concluiu que o derretimento acelerado da camada de gelo da Groenlândia causará o aumento dos níveis oceânicos ao redor do mundo.



Quinta, as temperaturas mais quentes no Alasca e em outras partes do Ártico estão derretendo o permafrost (subsolo permanentemente congelado). Isso está liberando grandes quantidades de CO2 e CH4 na troposfera, o que pode acelerar seu aquecimento.

Sexta, os níveis dos oceanos estão aumentando. Durante o século passado, o nível médio dos oceanos do mundo cresceu entre 0,1 e 0,2 metro, principalmente por causa do derretimento da camada de gelo da terra e pela expansão da água doce do mar quando sua temperatura se eleva.

O Consenso Científico Sobre a Mudança Climática Futura

A maioria dos meteorologistas concorda que as atividades humanas influenciaram as recentes transformações observadas no clima e levarão a outras mudanças climáticas significativas durante este século.

Para prever os efeitos do aumento dos gases de efeito estufa na temperatura média global, os cientistas desenvolveram modelos climáticos complexos de interações entre luz do sol, nuvens, continentes, oceanos e correntes marítimas, gelo e concentração de gases, como dióxido de carbono e dióxido de enxofre da Terra. Em seguida, eles executaram esses modelos em supercomputadores e utilizaram os resultados para antever as possíveis mudanças futuras da temperatura média do planeta.

A Figura 3 resume de forma simplificada algumas das interações do sistema climático global.

Tais modelos fornecem cenários sobre o que é muito provável (90% - 99%) ou provável (66% - 89%) de acontecer com a temperatura média da troposfera com base em hipóteses e dados fornecidos para o modelo. Com que exatidão os resultados correspondem ao mundo real depende de hipóteses do modelo (com base no conhecimento atual sobre os sistemas que compõem a Terra, os oceanos e a atmosfera) e da precisão dos dados utilizados.

Em 1990, 1995 e 2001, o IPCC publicou relatórios que avaliaram como as temperaturas globais mudaram no passado e fizeram previsões sobre como provavelmente mudarão durante este século. O relatório de 2001 incluiu duas descobertas importantes. Primeira, “há novas e mais fortes evidências de que grande parte do aquecimento observado durante os últimos 50 anos é atribuída às atividades humanas”. Segunda, é muito provável (90% - 99%) que a temperatura média da Terra aumentará cerca de 1,4°C a 5,8°C entre 2000 e 2100. Outros importantes órgãos de consulta científica, coma a Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos, chegaram a conclusões similares.



Figura 3: Modelo simplificado dos principais processos que interagem para determinar a temperatura média e conteúdo de gás de efeito estufa da troposfera e,

portanto, do clima da Terra.

Aquecimento Global e Efeito Estufa; Balanço Energético da Terra

O laboratório de um cientista pode ser um lugar notável, Béquers e réguas, voltímetros e microscópios, computadores e instrumentos pequenos e grandes são alguns exemplos dos tipos de equipamentos que podem ser encontrados lá. Um dos objetos de um cientista é explorar um determinado componente da natureza da matéria ou a interação de uma coisa com a outra (vivas ou inanimadas), obter algumas conclusões e, então, levar estas conclusões para o mundo exterior do laboratório. Ao estudar os efeitos de certas drogas em pequenos animais, por exemplo, podemos desenvolver hipóteses sobre seus efeitos nas pessoas; ao estudar diferentes materiais em baixas temperaturas, podemos descobrir características da matéria que podem nos levar ao desenvolvimento de novos supercondutores. Estes experimentos não são sempre reversíveis (os animais podem ser afetados para sempre), mas eles são implementados em uma escala pequena, o bastante para causar o mínimo de efeito sobre as coisas localizadas fora do laboratório.

Contudo, nós também somos parte de um laboratório muito maior – a própria Terra – e nossos experimentos neste laboratório não são necessariamente reversíveis ou benignos. Com a combustão dos combustíveis fósseis, nossa atmosfera se transformou em um grande laboratório experimental levando a conseqüências que podem causar desastrosas alterações ao nosso clima.

As evidências indicam que à medida que continuamos a queimar combustíveis fósseis, liberamos gases em nosso grande laboratório, que podem elevar a temperatura da Terra em pelo menos alguns graus e potencialmente modificar o clima do planeta inteiro. Áreas agrícolas férteis podem se transformar em desertos, ao mesmo tempo em que desertos podem florescer. Áreas costeiras podem ser afetadas pela elevação do nível do mar, provocando a migração de pessoas de regiões, como o sul da Florida e Bangladesh. Um dos problemas



relacionados com estes experimentos massivos é que talvez não sejamos capazes de interrompê-los apesar de que eles podem ser desacelerados. Os cientistas têm os mais diferentes pontos de vista com relação a esta questão e não existe consenso sobre quais atitudes, se é que existe alguma possível, devem ser tomadas. Todavia, os resultados de estudos recentes levaram o United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), a concluir que ”existe uma nítida influência humana sobre o clima global através das emissões de gases estufa”. A justificativa para esta afirmação vem em parte, da grande semelhança entre as previsões feitas por computador (para uma atmosfera aquecida por gases estufa) e o real perfil da temperatura da Terra.

O Efeito Estufa é causado por gases presentes na atmosfera terrestre e que absorvem determinados comprimentos de onda da radiação infravermelha emitida pelo planeta que, de outra forma, iriam ser irradiadas para o espaço exterior. Sabe-se que a temperatura da Terra depende do equilíbrio entre a energia que chega do Sol e a energia que é irradiada de volta par o espaço pelo planeta. Aproximadamente metade da energia que entra na atmosfera do planeta é absorvida pelas nuvens e pelas partículas ou é refletida de volta para o espaço. O restante é absorvido pela superfície terrestre, aquecendo os continentes e oceanos. As superfícies reirradiam esta energia sob a forma de radiação infravermelha ou térmica. O vapor d’água e o CO2 naturalmente presentes na atmosfera absorvem certos comprimentos de onda desta radiação. Uma parte deste calor absorvido é então reirradiado de volta para a Terra. Este processo mantém a temperatura da superfície terrestre aproximadamente 30°C (54°F) mais quente do que ela seria caso não existisse a atmosfera. O aumento nas concentrações de CO2 faz com que mais calor fique retido dentro da atmosfera do planeta.

Figura 4: Balanço Energético da Terra



Conforme a figura 4 acima (Balanço Energético da Terra), pode-se ver que o planeta recebe aproximadamente 50% da radiação solar incidente: 21% de radiação direta e 29% são dispersas pelas nuvens. A energia que deixa a superfície terrestre vem da evaporação e da condução para a atmosfera (33%) e da radiação infravermelha (aqui denominamos irradiação terrestre). A maior parte da irradiação infravermelha (113%) é absorvida pela atmosfera e reirradiada de volta à superfície (efeito estufa). Para se manter o equilíbrio térmico da superfície do planeta, a entrada tem de ser igual à saída de energia. Na figura acima, 50% (energia incidente) = 4% (refletida) + 33% (evaporação) + 14% (irradiação terrestre líquida: 113% + 6% - 105%)

O Experimento

Uma das primeiras observações do nosso “experimento” com gases estufa aconteceu nos anos 70, a partir de mensurações dos níveis de dióxido de carbono na atmosfera, como já visto no capítulo anterior. A partir desses dados alarmantes, que mostram as concentrações de CO2 passando de 315 ppm em 1985 para aproximadamente 360 ppm atualmente, estima-se que se o consumo mundial de combustíveis fósseis continuar a crescer a uma taxa real de 1% a 2% ao ano, uma duplicação da concentração de CO2 pode ser esperada em meados do século. Como o CO2 atua como um “cobertor térmico” na atmosfera, esta duplicação da sua concentração pode significar um aumento na temperatura média global de 1,5°C a 4,5°C, no extremo o clima da Terra será o mais quente desde dois milhões de anos atrás. Apesar de o planeta já ter experimentado mudanças agudas em seu clima (no último bilhão de anos foram quatro eras glaciais), estes aumentos projetados na temperatura são substanciais.

Nos últimos 125.000 anos, as variações de temperatura têm sido de

aproximadamente 5°C. Nos últimos cem anos, a temperatura média da Terra aumentou entre 0,3°C e 0,6°C. Num acréscimo de 2°C por volta de 2050 (como projetado por alguns modelos climáticos) corresponde a mais 0,3°C por década – o que equivale a sete vezes a taxa histórica. Evidências adicionais do aquecimento global podem ser encontradas na rápida recessão das geleiras fora das áreas polares e na diminuição das áreas cobertas por neve em algumas regiões como a Europa. A geleira do Monte Quênia encolheu 40% entre 1963 a 1987. Em termos de temperatura, dez dos 15 anos mais quentes de todos os tempos foram registrados nos últimos 16 anos. Outras observações incluem a ocorrência de primaveras antecipadas e de invernos tardios nas regiões localizadas em altas latitudes do Hemisfério Norte e uma alteração na distribuição geográfica de algumas espécies animais em direção aos pólos. Um recente estudo britânico mostrou que os pássaros estão pondo seus ovos mais cedo na primavera.

A tabela abaixo retrata as emissões de dióxido de carbono por país (2000) o que é muito elucidativo:



Emissões de Dióxido de Carbono por País, 200

País Emissões (bilhões de toneladas ano)

Emissões per capta (toneladas/ano)

Estados Unidos 5.310 21,2

China 3.370 2,78

Rússia 1.582 10,7

Japão 1.170 9,3

Índia 998 1,06

Alemanha 862 10,5

Reino Unido 558 9,5

Canadá 411 13,8

República da Coréia 407 9,0

Itália 404 7,1

Ucrânia 396 7,7

França 363 6,2

Polônia 356 9,2

México 349 3,7

Austrália 308 1,7

A determinação dos impactos do aquecimento global no século XXI é muito difícil e repleta de incertezas. Isto se deve muito ao fato de que os enormes modelos computadorizados utilizados para fazer as simulações e prever os climas futuros são pouco adequados para simular como as coisas podem mudar em áreas locais. Os modelos climáticos são representações numéricas dos complexos processos físicos que dependem das trocas de água e calor entre a atmosfera e os oceanos, das composições atmosféricas, da radiação solar, da cobertura de nuvens e de outras condições ambientais. As potenciais implicações desta tendência de aquecimento são numerosas assustadoras.

Ainda que a grande maioria dos cientistas (mas não todos) concorde que as crescentes concentrações de dióxido de carbono irão afetar a atmosfera do planeta, a questão é quando e com que velocidade as temperaturas irão aumentar. Um elemento chave na previsão deste aumento e um entendimento do ciclo do carbono (figura 5 – abaixo). Sem a influência humana, os fluxos de carbono entre o ar, as plantas e os oceanos seria praticamente equilibrado. A queima de combustíveis fósseis adiciona algo em torno de 5 bilhões de toneladas de carbono à atmosfera. Aproximadamente metade desta quantidade é absorvida pelos oceanos e pelas plantas, enquanto a outra metade permanece na atmosfera. Apesar de as plantas serem um dreno de dióxido de carbono, o desflorestamento pode transformá-las em uma fonte produtora do gás. O carbono adicionado à nossa atmosfera como resultado do desflorestamento – queimadas e derrubadas – é estimado como próximo de 1 bilhão a 2 bilhões de toneladas por ano. como os oceanos contêm mais ou menos 5,5 vezes mais carbono que a atmosfera e 20 vezes mais que as plantas terrestres, alterações na capacidade dos oceanos de absorver e armazenar carbono são cruciais no entendimento do ciclo do carbono.



Figura 5- Ciclo do Carbono na Terra mostra os fluxos de carbono entre o ar, as plantas, os oceanos, a queima de combustíveis fósseis e o desflorestamento.

(Emissões em bilhões de toneladas por ano).

Fonte: Odum, 2005 (www.qmdmt.cnpm.embrapa.br/13.htm)

O que pode ser feito, se é que existe algo que possa ser feito, para evitar que as concentrações de gases estufa cheguem a níveis inaceitáveis? A área de políticas relacionadas com a questão energética certamente é uma na qual mudanças podem ser feitas

Capítulo 3 O Solo

“O homem branco deve ensinar as suas crianças que o solo a seus pés é a cinza dos nossos avós. Para que respeitem a terra, digam a seus filhos que Ela foi enriquecida com as vidas do nosso povo. Ensinem às suas crianças o que ensinamos às nossas que a terra é a nossa mãe.”

(Trecho da carta que um chefe indígena SEATLE, enviou ao presidente dos Estados Unidos da

América, 1854.)

Objetivo: Estudar as alterações do solo: degradação, salinização, erosão, poluição controle, etc.

http://www.qmdmt.cnpm.embrapa.br/13.htm



O solo constitui a camada superficial da crosta terrestre, composta por rocha em desagregação misturada a matéria orgânica em decomposição, ar, água e substâncias químicas em dissolução.

“É o recurso básico que suporta toda cobertura vegetal, sem a qual os seres vivos não poderiam existir. O solo, além da grande superfície que ocupa no globo, é uma das maiores fontes de energia para o grande drama da vida que, geração após geração de homens, plantas e animais, atuam na terra.”

(Bertoni & Lombardi Neto, 1990)

1º Degradação do Solo

Conforme já comentado, o homem, na realização de suas atividades, provoca muitas mudanças no solo, as quais podem ser de caráter físico ou químico.

Alterações de caráter físico

Mudanças na estrutura do solo, causadas pela atividade agropecuária: aragem, gradeamento, compactação.

Queimadas

Erosão

Impermeabilização

Movimentos de terra (escavações e aterros) Alterações de caráter químico:

Fertilização artificial

Salinização

Aplicação de pesticidas

Disposição de resíduos sólidos e líquidos

As alterações nas características físicas e químicas repercutem sobre os organismos vivos que vivem no solo, cujas atividades são importantes para garantir a sua fertilidade. Por exemplo, as queimadas, o uso excessivo de fertilizantes, a aplicação de pesticidas, e a poluição causada por resíduos, podem ocasionar impactos sobre a biota do solo, eliminando muitos organismos úteis.

2º Salinização do Solo

A salinização do solo pode ocorrer de forma natural ou como conseqüência da pratica de irrigação.

A salinização natural acontece como resultado do carreamento, pela água, de sais dissolvidos das áreas vizinhas para um determinado terreno, ou quando o nível da água subterrânea e muito elevado, de forma que a mesma evapora, deixando na camada superior do solo os sais concentrados.

A salinização do solo tem crescido bastante, no entanto, como conseqüência de sistemas de irrigação mal executados, devido a: tipo de água utilizada, com alta salinidade; quantidade de água aplicada em excesso,



contribuindo para a sua acumulação nas primeiras camadas do solo; drenagem mal feita da água aplicada.

Em regiões semi-áridas, onde é intenso o processo de evaporação da água, os riscos de salinização são maiores.

A elevação do teor de sais de um solo causa prejuízos às culturas, podendo, inclusive, torná-lo impróprio para práticas agrícolas. Muitos projetos de irrigação implantados na região semi-árida do Nordeste brasileiro apresentam problemas de salinização do solo.

3º Erosão do Solo

Erosão é o processo de desagregação e remoção de partículas do solo, como conseqüência do escoamento da água (erosão hídrica) e do vento (erosão eólica). Esse processo ocorre de forma natural, lenta, sendo, geralmente, intensificado pela ação do homem.

Na realidade, os graves problemas de erosão resultam da forma incorreta como o homem utiliza o solo, a água e a vegetação.

O agente de erosão mais importante é a água, e a ação do homem que mais contribui para a ocorrência desse processo é o desmatamento, A água, ao escoar pela superfície descoberta do solo, arrasta sua camada superficial. O vento também causa a erosão, através da abrasão provocada pelas partículas de areia que carreia.

Inicialmente, acontece o arraste uniforme da camada mais superficial do solo, ocorrendo o que se denomina de erosão laminar. Com o tempo, vão se formando regos ou sulcos, tendo-se a erosão em sulcos. O agravamento do processo conduz à formação de grandes valas ou grotas, alcançando-se etapa mais grave, chamada de voçorocas.

4º Controle da Erosão do Solo

O princípio básico no controle da erosão é planejar o uso e a ocupação do solo em comum acordo com a preservação das características topográficas, de solo, de drenagem da água e da vegetação natural do local (MOTA, 1981).

O controle da erosão está, portanto, associado ao manejo adequado do solo, da vegetação e da água. A redução da erosão é conseguida através das seguintes medidas de controle:

Proteção da vegetação;

Disciplinamento do uso/ocupação do solo;

Práticas agrícolas adequadas;

Proteção do escoamento das águas;

Controle dos movimentos de terra em obras de engenharia,

Reflorestamento de áreas degradadas.

A proteção da vegetação é a medida mais eficaz de controle de erosão.



5º Poluição do solo

A poluição do solo pode ser entendida como qualquer alteração provocada nas suas características, pela introdução de produtos químicos ou resíduos, de forma que ele se torne prejudicial ao homem e a outros organismos, ou tenha os seus usos prejudicados.

As principais fontes de poluição do solo são:

Utilização de fertilizantes artificiais

Aplicação de pesticidas

Lançamento de resíduos sólidos (lixo)

Disposição de esgotos no solo

O solo é um recurso muito importante, pois dele depende a sobrevivência dos vegetais e de todos os seres vivos. A sua formação pode levar milhares ou milhões de anos, enquanto a sua destruição, pela ação antrópica, pode ocorrer em pouco tempo.

É necessário que o homem se conscientize da necessidade do manejo adequado do solo, o qual deve ser feito de modo a manter ou melhorar as suas características, através do controle das ações que resultam na sua degradação, tais como, o desmatamento, as queimadas, as mudanças na topografia, as alterações na drenagem natural das águas, o uso de fertilizantes e pesticidas, e os lançamentos de resíduos.

Quanto mais o manejo do solo for feito de forma integrada e com base em princípios ecológicos, menor será a sua degradação e maior proveito o homem poderá tirar dele.

A Água “Essa água brilhante que escorre nos riachos e rios não é apenas água, mas o sangue dos nossos antepassados.”

(Chefe SEATLE para o presidente dos Estados Unidos da América – 1854)

Objetivo: Estudar as alterações da água

Disponibilidade e Usos da água

Embora a maior parte do nosso planeta esteja coberta por água, somente uma pequena parcela da mesma é utilizável na grande maioria das atividades humanas. Os oceanos e mares constituem 97,2% da água existente na Terra, cobrindo 71% de sua superfície. Além disso, existem as águas presentes na neve, nas galerias, no vapor atmosférico, em profundidades não acessíveis, entre outras, que não são aproveitáveis.

A quantidade de água livre sobre a Terra atinge 1.370 milhões de Km3. Dessa quantidade, apenas 0,6% de água doce líquida se torna disponível,



naturalmente, correspondendo a 8,2 milhões de Km3. Desse valor somente 1,2% se apresentam sob a forma de rios e lagos, sendo o restante (98,8%) constituído de água subterrânea, da qual somente a metade é utilizável, uma vez que a outra parte está situada abaixo de uma profundidade de 800m, inviável para captação pelo homem. Assim, restam aproveitáveis 98.400 Km3 nos rios e lagos e 4.050.800 Km3 nos mananciais subterrâneos, o que corresponde a cerca de 0,3% do total de água livre do Planeta (SETTI, 2001).

Em termos globais, a água disponível é muito superior ao total consumido pela população. No entanto, a distribuição é extremamente desigual e não está de acordo, na maioria dos casos, com a população e as necessidades para a indústria e a agricultura. A maior parte da Terra tem déficit de recursos hídricos, porque predomina a evaporação potencial sobre a precipitação (ARAÚJO, 1988)

Além da má distribuição e das perdas, deve ser considerada a crescente degradação dos recursos hídricos, resultado da ação antrópica, tornando parte da água imprópria para diversos usos.

Assim, muitas regiões do mundo apresentam problemas relacionados com a água, seja pela escassez ou seja pela qualidade inadequada da mesma.

O homem utiliza a água para diversos fins, dela dependendo para sobreviver. Os usos da água podem sem consuntivos, quando há perdas entre o que é retirado e o que retorna ao sistema natural, e não consuntivos.

São os seguintes os principais usos da água:

Consuntivos:

Abastecimento humano

Abastecimento industrial

Irrigação

Dessedentação de animais

Não consuntivos:

receração

harmonia paisagística

geração de energia elétrica

conservação da flora e fauna

navegação

pesca

diluição, assimilação e afastamento de despejos

1º Padrões de Qualidade da Água

Os teores máximos de impurezas permitidos na água são estabelecidos em função dos seus usos. Esses teores constituem os padrões de qualidade, os quais são fixados por entidades públicas, com o objetivo de garantir Qual a água a ser utilizada para um determinado fim não contenha impurezas que venham a prejudicá-lo.

Os padrões de qualidade da água variam para cada tipo de uso.



2º Poluição da Água

A poluição da água resulta da introdução de resíduos na mesma, na forma de matéria ou energia, de modo a torná-la prejudicial ao homem e a outras formas de vida, ou imprópria para um determinado uso estabelecido para ela.

Este é um conceito amplo, que associa poluição aos usos da água, e não somente aos danos que ela pode causar aos organismos, É, portanto, um conceito relativo. Uma água pode ser considerada poluída para determinado uso e não ser para outro.

Quando a poluição da água resulta em prejuízos à saúde do homem, diz-se que a mesma está contaminada. Assim, contaminação é um caso particular de poluição. Uma água está contaminada quando contém microorganismos patogênicos ou substâncias químicas ou radioativas, causadores de doenças e/ou morte ao homem.

Quadro 5 2 - Classificação das águas segundo seus usos preponderantes, de acordo com a resolução nº 20/86 do CONAMA

CLASSE USOS

ÁGUAS DOCES

Classe Especial Abastecimento doméstico, sem prévia ou com simples desinfecção. Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas.

Classe 1

Abastecimento doméstico, após tratamento simplificado. Proteção das comunidades aquáticas. Recreação de contato primário (natação, esqui aquático e mergulho). Irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvem rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película. Criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à alimentação humana.

Classe 2

Abastecimento doméstico, após tratamento convencional. Proteção das comunidades aquáticas. Recreação de contato primário (esqui aquático, natação, mergulho). Irrigação de hortaliças e plantas frutíferas. Criação natural e/ou (aquicultura) de espécies destinadas à alimentação humana.

Classe 3 Abastecimento doméstico, após tratamento convencional. Irrigação de culturas arbóreas, cerealistas e forrageiras. Dessedentação de animais.

Classe 4 Navegação. Harmonia paisagística. Usos menos exigentes.



ÁGUAS SALINAS

Classe 5

Recreação de contato primário. Proteção das comunidades aquáticas. Criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à alimentação humana.

Classe 6 Navegação comercial. Harmonia paisagística. Recreação de contato secundário.

ÁGUAS SALOBRAS

Classe 7

Recreação de contato primário. Proteção das comunidades aquáticas. Criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à alimentação humana.

Classe 8 Navegação comercial. Harmonia paisagística. Recreação de contato secundário.

3º Conseqüências da Poluição da Água

A poluição dos recursos hídricos provoca muitos problemas, os quais tendem a se agravar, como resultado do uso incorreto que o homem faz da mesma e das atividades que desenvolve em suas margens e na bacia hidrográfica como um todo, As conseqüências negativas da poluição da água podem ser de caráter sanitário, ecológico, social ou econômico, podendo-se enumerar:

prejuízos ao abastecimento humano, tornando-se veículo de transmissão de doenças;

prejuízos a outros da água, tais como, industrial, irrigação, pesca, recreação etc.;

agravamento dos problemas de escassez de água de boa qualidade;

elevação do custo do tratamento da água, refletindo-se no preço a ser pago pela população;

assoreamento dos mananciais, resultando em problemas de diminuição da oferta de água e de inundações;

desvalorização das propriedades marginais;

prejuízos aos peixes e a outros organismos aquáticos; desequilíbrios ecológicos;

proliferação excessiva de algas e de vegetação aquática , com suas conseqüências negativas;

degradação da paisagem;



impactos sobre a qualidade de vida da população.

4º Suporte Institucional e Legal

Um programa de controle da poluição deve, para obter êxito, contar com suporte institucional e legal.

O órgão responsável pela execução da política nacional e das diretrizes governamentais para o meio ambiente é o IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis, criado em 1989, em substituição à SEMA – Secretaria do Meio ambiente, instituída em 1973.

A água é um recurso natural necessário às diversas atividades do homem, sendo indispensável à sua própria sobrevivência. Assim, o suprimento de água, na quantidade e na qualidade indicadas para ao seus vários usos, deve ser o objetivo maior dos programas de controle preventivo e corretivo da poluição.

O homem deve ter em mente que, embora exista água em abundância na Terra, a mesma é escassa em muitas áreas, devido à sua má distribuição e às perdas, como também por causa da degradação resultante de ações antrópicas.

O manejo do solo e dos recursos hídricos de uma bacia hidrográfica deve ser feito considerado esses aspectos, de forma a sempre garantir a água na quantidade e na qualidade necessárias aos seus múltiplos usos.

O Ar

“O ar é precioso ao homem vermelho pois todas as coisas partilham o mesmo sopro – o animal, a árvore e o homem...”

(Chefe Seatle ao presidente os Estados Unidos da América - 1854)

Objetivo: Estudar as alterações do ar

Poluição: Principais poluentes atmosféricos; padrões de qualidade.

Características

O ar constitui a camada de atmosfera que fica em contato com a superfície da Terra. Essa camada é denominada de troposfera e tem cerca de 12 km de espessura.

O ar é um recurso natural indispensável ao homem, aos animais e à vegetação, sendo portanto, essencial à manutenção da vida na Terra.

A composição do ar tem se mantido relativamente estável ao longo do tempo, com exceção de alguns componentes, alterados ou introduzidos como conseqüência das atividades humanas ou de fenômenos naturais.



O ar atmosférico é constituído por uma mistura de gases, principalmente nitrogênio (78,11%), oxigênio (20,95%), argônio (0,93%) e dióxido de carbono (0,03%). Além desses, encontram-se o hidrogênio, o metano, o óxido nitroso e gases nobres, como o neônio, hélio e o criptônio. O ar contém, ainda, vapor d’água, ozônio, dióxido de enxofre, dióxido de nitrogênio, amônia, monóxido de carbono, partículas sólidas em suspensão e outros componentes, em concentrações variáveis, em função das atividades desenvolvidas pelo homem.

Além da imprescindível utilização do ar pelos seres vivos, o mesmo é usado na comunicação, no transporte, na combustão, em processos industriais e como diluidor de resíduos gasosos.

A utilização, cada vez mais intensa, desse recurso, tem resultado, muitas vezes, em alterações na sua composição, com impactos sobre o homem, animais, vegetais e materiais.

Poluição do Ar

Como destacado anteriormente, muitas atividades desenvolvidas na superfície da terra resultam em alterações na composição do ar, tornando-o nocivo ao homem e a outras formas de vida, e causando danos aos materiais.

A poluição do ar pode ser entendida como a presença, na atmosfera, de substâncias que: causem prejuízos ao homem, aos animais, aos vegetais e à vida microbiológica; provoquem danos aos materiais; interfiram no gozo da vida e no uso da propriedade.

Essas substâncias que alteram de forma nociva a composição do ar são denominadas de poluentes atmosférico.

Principais Poluentes Atmosféricos

Os poluentes atmosféricos são classificados em dois tipos: primários e secundários.

Os poluentes primários são aqueles que emitidos diretamente das fontes para a atmosfera, sendo os principais:

Material particulado (fumos, poeiras, névoas)

Monóxido de carbono (CO2)

Dióxido de carbono (CO2)

Óxidos de nitrogênio (NO e NO2)

Compostos de enxofre (SO2 e H2S)

Hidrocarbonetos



Clorofluorcarbonos

Os Poluentes secundários são formados na atmosfera, através de reações químicas, a partir de poluentes primários. Entre esses, destacam-se os oxidantes fotoquímicos, resultantes de reação entre os hidrocarbonetos e os óxidos de nitrogênmio, na presença da luz solar.

O ozônio (O3) é o oxidante fotoquímico que provoca mais danos ao ambiente. Outros oxidantes fotoquímicos são o peroxiacetilnitrato (PAN), o peróxido de hidrogênio (H2O2) e os aldeídos.

O Quadro 6.1 indica as concentrações típicas de alguns poluentes, no ar limpo e poluído, bem como o tempo de permanência dos mesmos na atmosfera.

Com o incremento e a diversificação das atividades industriais, muitas outras substâncias químicas são lançadas à atmosfera, podendo constituir-se poluentes, quando alcançam concentrações nocivas ao ambiente.

4º Padrões de Qualidade do Ar

Os padrões de qualidade do ar, no Brasil, foram estabelecidos pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), através da Resolução nº 03, de 28 de junho de1990.

A referida Resolução define padrões de qualidade do ar como as concentrações de poluentes atmosféricos que, ultrapassados, poderão afetar a saúde, a segurança e o bem-estar da população, bem como ocasionar danos à flora e à fauna, aos materiais e ao meio ambiente em geral.

Os Padrões Primários de Qualidade do Ar são as concentrações de poluentes que, ultrapassadas, poderão afetar a saúde das populações. Os Padrões Secundários de Qualidade do Ar são as concentrações de poluentes abaixo das quais se prevê o mínimo efeito adverso sobre o bem-estar da população, assim como o mínimo dano à fauna, à flora, aios materiais e ao meio ambiente em geral.

A Portaria nº 03/90 define quais são os métodos de amostragem e análise a serem utilizados para os diversos poluentes atmosféricos.

Também, são estabelecidos os Níveis de Qualidade do Ar para elaboração do Plano de Emergência para Episódios Críticos de Poluição do Ar, visando à adoção de providências dos Governos Estaduais e Municipais, assim como de entidades privadas e da comunidade em geral, com o objetivo de prevenir grave e iminente risco à saúde da população. São considerados Episódios Críticos de Poluição a presença de altas concentrações de poluentes na atmosfera, em curto período de tempo, resultante da ocorrência de condições meteorológicos desfavoráveis à dispersão dos mesmos. Foram definidos três níveis:



QUADRO 6.1 - Tempo de permanência na atmosfera e concentrações típicas de poluentes de ar

POLUENTE TEMPO DE

PERMANÊNCIA NA ATMOSFERA

CONCENTRAÇÃO TÍPICA (ppm)

AR LIMPO

AR POLUÍDO

SO2 4 dias 0,0002 0,2

H2S < 1 dia 0,0002 -

CO < 3 anos 0,1 40 – 70

NO / NO2 5 dias < 0,002 0,2

Hidrocarbonetos ? < 0,001 -

CO2 2 – 4 anos 340 400

O3 - 0,03 0,5

Fonte: FREEDMAN (1995)

Nível de Atenção – declarado quando, prevendo-se a manutenção das emissões, bem como as condições meteorológicas desfavoráveis à dispersão dos poluentes nas 24 (vinte e quatro) horas subsequentes, for atingida uma ou mais das condições seguintes:

a) concentração de dióxido de enxofre (SO2), média de 24 (vinte e quatro) horas de 800 (oitocentos) microgramas por metro cúbico;

b) concentração de partículas totais em suspensão, média de 24 (vinte e quatro) horas, de 375 (trezentos e setenta e cinco) microgramas por metro cúbico;

c) produto igual a 65 x 103, entre a concentração de dióxido de enxofre (SO2) e a concentração de partículas totais em suspensão – ambas em microgramas por metro cúbico, média de 24 (vinte e quatro) horas;

d) concentração de monóxido de carbono (CO), média de 8 (oito) horas, de 17.000 (dezessete mil) microgramas por metro cúbico (15 ppm);

e) concentração de ozônio, média de 1 (uma) hora, de 400 (quatrocentos) microgramas por metro cúbico;

f) concentração de partículas inaláveis, média de 24 (vinte e quatro) horas, de 250 (duzentos e cinqüenta) microgramas por metro cúbico;

g) concentração de fumaça, média de 24 (vinte e quatro) horas, de 250 (duzentos e cinqüenta) microgramas por metro cúbico;

h) concentração de dióxido de nitrogênio (NO2), média de 1 (uma) hora, de 1.130 (mil cento e trinta) microgramas por metro cúbico.



Nível de Alerta – declarado quando, prevendo-se a manutenção das emissões, bem como condições meteorológicas desfavoráveis à dispersão de poluentes nas 24 (vinte e quatro) horas subsequentes, for atingida uma ou mais das condições seguintes:

a) concentração de dióxido de enxofre (SO2), média de 24 (vinte e quatro) horas , de 1600 (mil e seiscentos) microgramas por metro cúbico;

b) concentração de partículas totais em suspensão, média de 24 (vinte e quatro) horas, de 625 (seiscentos e vinte e cinco) microgramas por metro cúbico;

c) produto, igual a 261 x 103, entre a concentração de dióxido de enxofre (SO2) e a concentração de partículas totais em suspensão – ambas em microgramas por metro cúbico, média de 24 (vinte e quatro) horas;

d) concentração de monóxido de carbono (CO), média de 8 (oito) horas, de 34.000 (trinta e quatro mil) microgramas por metro cúbico (30 ppm);

e) concentração de ozônio, média de 1 (uma) hora, de 800 (oitocentos) microgramas por metro cúbico;

f) concentração de partículas inaláveis, média de 24 (vinte e quatro) horas, de 420 (quatrocentos e vinte) microgramas por metro cúbico;

g) concentração de fumaça, média de 24 (vinte e quatro) horas, de 420 (quatrocentos e vinte) microgramas por metro cúbico;

h) concentração de dióxido de nitrogênio (NO2), média de 1 (uma) hora, de 2.260 (dois mil, duzentos e sessenta) microgramas por metro cúbico.

Nível de Emergência – declarado quando, prevendo-se a manutenção das emissões, com como condições meteorológicas desfavoráveis à dispersão dos poluentes nas 24 (vinte e quatro) horas subseqüentes, for atingida uma ou mais das condições a seguir enumeradas:

a) concentração de dióxido de enxofre (SO2), média de 24 (vinte e quatro) horas, de 2.100 (dois mil e cem) microgramas por metro cúbico;

b) concentração de partículas totais em suspensão, média de 24 (vinte e quatro) horas, de 875 (oitocentos e setenta e cinco) microgramas por metro cúbico;

c) produto, igual a 393 x 103, entre a concentração de dióxido de enxofre (SO2) e a concentração de partículas totais em suspensão – ambas em microgramas por metro cúbico, média de 24 (vinte e quatro) horas;

d) concentração de monóxido de carbono (CO), média de 8 (oito) horas, de 46.000 (quarenta e seis mil) microgramas por metro cúbico (40 ppm);



e) concentração de ozônio, média de 1 (uma) hora, de 1.000 (mil) microgramas por metro cúbico;

f) concentração de partículas inaláveis, média de 24 (vinte e quatro) horas, de 500 (quinhentos) microgramas por metro cúbico;

g) concentração de fumaça, média de 24 (vinte e quatro) horas, de 500 (quinhentos) microgramas por metro cúbico;

h) concentração de dióxido de nitrogênio (NO2), média de 1 (uma) hora, de 3.000 (três mil) microgramas por metro cúbico.

A companhia de Tecnologia de Saneamento ambiental (CETESB), do Estado de São Paulo, utiliza o Índice de Qualidade do Ar, com base em parâmetro semelhante desenvolvido pela Agência de Proteção do Meio ambiente dos Estados Unidos (US EPA), usando curvas traçadas para concentrações de sete poluentes atmosféricos: monóxido de carbono, poeira total em suspensão, dióxido de enxofre, ozônio, dióxido de nitrogênio, poeira inalável e fumaça.

Em função do índice determinado, a qualidade do ar pode ser classificada como boa: regular, inadequada, má, péssima ou crítica.

Desenvolvimento Sustentável

“Em relação ao que foi outrora nossa terra transformou-se num esqueleto de um corpo descarnado pela doença. As partes gordas e macias desapareceram e tudo o que resta é a carcaça nua.”

(Platão, Critias III)

Objetivo: Demonstrar como devemos buscar o processo de mudança, no qual o uso dos recursos, a direção dos investimentos, a orientação do desenvolvimento tecnológico, tudo deve aumentar o potencial de atender às necessidades humanas, tanto hoje como amanhã.

Conservação Ambiental. Planejamento Territorial

Conservação é definida como a utilização de um recurso qualquer de modo a se obter um rendimento considerado bom, garantindo-se, entretanto, sua renovação ou sua auto-sustentação.

É o uso apropriado do meio ambiente, dentro dos limites capazes de manter sua qualidade e seu equilíbrio em níveis aceitáveis (FEEMA, 1990).

Todo planejamento de desenvolvimento que busque ser sustentado e sustentável deve levar em conta as questões que digam respeito às possibilidades de (BURZT, 1994):

1. Sustentabilidade social, onde a meta é construir uma civilização com a maior equidade na distribuição de renda e de bens, de modo a reduzir o abismo entre os padrões de vida dos ricos e dos pobres;



2. Sustentabilidade econômica, que deve ser tornada possível através da alocação e do gerenciamento mais eficientes dos recursos e de um fluxo constante de investimentos públicos e privados;

3. Sustentabilidade ecológica, que deve ser conseguida através do uso racional dos recursos naturais, observando-se o equilíbrio dos ecossistemas, a prevenção de recursos não renováveis e da biodiversidade.

4. Sustentabilidade espacial, pela obtenção de uma configuração rural-urbana mais equilibrada e uma melhor distribuição territorial dos assentamentos humanos e das atividades econômicas.

5. Sustentabilidade cultural, pela procura de raízes endógenas de processos de modernização.

6. Sustentabilidade política, que deve ser buscada pelo processo de participação dos grupos e das comunidades locais nas definições de prioridades e metas a serem alcançadas.

A sustentabilidade ecológica é conseguida por meio da gestão ambiental, realizada através de procedimentos que tenham como objetivo a conservação dos meios físico e biótico , e dos grupos sociais que deles dependem.

A gestão ambiental compreende um conjunto de atividades visando a garantir a utilização dos recursos ambientais, de forma que sejam observados os limites de sua exploração. São integrantes de um programa de gestão ambiental:

Caracterização e valoração ambiental;

Estudos de impacto ambiental

Análises de riscos

Manejo de recursos ambientais

Planejamento ambiental

Zoneamento

Propostas de medidas mitigadoras

Planos de recuperação de áreas degradadas

Legislação ambiental

Outras atividades visando à conservação ambiental.

A utilização dos recursos ambientais, pelo homem, deve ser feita respeitando a capacidade de recuperação dos mesmos, de modo a garanti-los sempre. Assim agindo, ele realiza o desenvolvimento econômico e social, proporcionando os recursos naturais necessários ao mesmo, no presente e no futuro.

Tem-se dessa forma, um ecodesenvolvimento, em que a conservação ambiental é assegurada, obtendo-se a qualidade e os equilíbrios necessários ao meio ambiente.

A natureza tem uma grande capacidade de renovação. Um recurso ambiental – água, ar, solo, flora, fauna – afetado pela ação do homem pode, sob



certas condições, suportar alterações e recuperar-se. No entanto, essa capacidade não é ilimitada e; muitas vezes, as modificações provocadas pelas atividades humanas conduzem a estados de degradação tais, que a regeneração se torna difícil, ou mesmo impossível, com graves danos para o próprio homem, para outras formas de vida, e para o ambiente como um todo.

Essa relação harmoniosa homem – Natureza nem sempre é fácil de se obter. Muitos são os exemplos dos resultados de ações que não consideram a conservação ambiental: erosão demasiada dos solos, tornando-os, às vezes inutilizáveis; poluição de recursos hídricos, causando o desaparecimento de vidas aeróbias nas águas; poluição do ar, em níveis que transformam determinados locais em ambientes não habitáveis; extinção de espécies animais e vegetais; propagação de doenças e ocorrência de mortes, devido a microorganismos patogênicos e substâncias químicas e radioativas.

Estes e muitos outros impactos da má utilização e gestão dos recursos ambientais ressaltam a necessidade do uso racional dos mesmos, através de ações conservacionistas, que respeitem o equilíbrio dos ecossistemas.

Planejamento Territorial

O uso e a ocupação de determinada área, seja rural ou urbana, devem ser feitos considerado os condicionantes do meio – físico, biológico e antrópico, com base num planejamento ambiental, global, que observe as inter-relações entre os diversos sistemas naturais.

O planejamento deve conduzir ao manejo adequado dos recursos ambientais, de forma a proporcionar o desenvolvimento social e econômico da população, mas garantindo a conservação dos mesmos para as gerações futuras.

O planejamento pode ser feito a nível nacional, regional. Estadual ou municipal, mas será sempre melhor se considerar os aspectos ambientais.

Algumas vezes, as características de determinada área a desenvolver estendem-se por mais de um município ou estado, ou ate mesmo país, havendo necessidade de um planejamento amplo. É o caso, por exemplo, de grandes bacias hidrográficas, para cujo manejo é necessário o envolvimento de entidades de vários níveis e procedências.

O disciplinamento do uso e ocupação do solo é uma das ferramentas do planejamento para garantir a utilização adequada de determinada área e deve ser feito considerando os aspectos ambientais.

Em 1965, a Organização Mundial da Saúde já afirmava que as normas de planejamento físico mais validas são as que se apoiam em normas sanitárias e consideram, portanto, os problemas de saneamento, ressaltando a necessidade de uma maior cooperação e coordenação entre planejadores e profissionais de saúde ambiental (WHO, 1965).



Como exemplos de planejamento territorial considerando aspectos ambientais, são apresentados, a seguir, o manejo de bacias hidrográficas e o planejamento urbano.

Manejo de Bacias Hidrográficas

Uma bacia hidrográfica pode ser entendida como a área geográfica que drena suas águas para um determinado recurso hídrico.

Uma bacia hidrográfica é, geralmente, constituída por um recurso hídrico principal, que recebe água de seus afluentes, os quais podem integrar sub-bacias.

A bacia hidrográfica é, assim, uma área com limites definidos, composta pelos recursos hídricos, solo, vegetação, meio construído pelo homem (antrópico), e por outros componentes ambientais.

De acordo com a Lei Federal nº 8.171, de 17 de Janeiro de 1991, que constitui a política agrária brasileira, as bacias hidrográficas constituem unidades básicas de planejamento do uso, da conservação e da recuperação dos recursos naturais.

O planejamento territorial que considera a bacia hidrográfica como unidade de gestão, incluindo todos os componentes dos meios físico, biótico e antrópico dessa área, é a melhor forma de realizar a sua ocupação e utilização, garantindo-se a conservação dos recursos naturais.

Capítulo 4 : Energia e Meio Ambiente

“Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade da vida, impondo-se ao Poder Público e a coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações”

(Artigo 225 da Constituição Brasileira)

Objetivo: Discutir Energia e Meio Ambiente: as causas

A maior parte dos problemas ambientais que discutimos até aqui aponta diretamente para a questão da obtenção de energia como a fonte de problemas: poluição do ar (urbana e em ambientes fechados), chuva ácida e aquecimento pelo efeito estufa, que se originam na queima de combustíveis fósseis (ou da biomassa) seja para cozinhar, para gerar eletricidade ou para o transporte. Além disso, o transporte de petróleo causa a degradação costeira e marinha e o desmatamento leva não apenas a emissões de CO2 mas também à degradação da Terra e à desertificação.

Pode-se ter uma idéia da importância da contribuição da produção e uso da energia nos problemas ambientais analisando a Tabela 5.1, que fornece a contribuição da ação antropogênica às emissões dos poluentes mais importantes



por meio de um “Índice de Disrupção Humana” (IDH). Este índice é a razão do fluxo do poluente gerado pelo hoem para o fluxo natural, que é o seu “valor de base”.

Por exemplo, 85% do enxofre lançado na atmosfera provêm da queima de combustíveis fósseis assim como 75% das emissões de CO2, principal responsável pelo efeito estufa.

Uma melhor compreensão das fontes de poluição e suas emissões é essencial para a formulação de políticas capazes de reduzi-las ou de melhorar os meios para removê-las da biosfera. As principais fontes são:

Produção de eletricidade.

Transporte.



Tabela 1: Contribuição às emissões dos principais poluentes



Indústria

Construções.

Desmatamento.

Nos países da OECD que, em 1991, foram responsáveis por 53% do consumo mundial das fontes de energia comercial, a contribuição da produção de eletricidade, da indústria, das construções e do transporte é mostrada na Figura 1, indicando a importância relativa de cada setor. A situação não é muito diferente na Europa Oriental e na antiga União Soviética, que juntamente com os países OECD, representam 75% de todo o consumo de energia comercial.

Figura 1: Consumo de energia dos diversos setores da OECD

Na discussão que se segue, vamos analisar a contribuição de cada uma

dessas fontes de poluição.

Produção de Eletricidade

A produção de eletricidade é responsável por aproximadamente um terço do consumo de energia primária mundial e as tendências indicam que essa contribuição vai aumentar nas próximas décadas: aproximadamente 2 bilhões de pessoas estão atualmente sem acesso à eletricidade. Uma vez disponível, sua utilização é muito conveniente e, por essa razão, programas de eletrificação são prioritárias em todo mundo.

Para efeitos ilustrativos, a Tabela 2 dá projeções do Banco Mundial sobre o crescimento da capacidade geradora atual em 79 países em desenvolvimento de 1989 a 1999 e essas, por sua vez, fornecem uma indicação da participação percentual de cada fonte.



Tabela 2: Projeções do aumento de capacidade de geração (1989 – 1999).

Potência (103 MW) %

Carvão (novas usinas 172 44,8

Petróleo 14 3,6

Gás natural 34 9,9

Hidroelétrica 137 35,6

Nuclear 24 6,3

Geotérmica 3 1,8

Total 384 100,0

Fonte: E.A. Moore & G. Smith. “Capital Expenditures for Electric Power in the Developing Countries in the 1990’s”, Industry and Energy Department Working Paper Energy Series Paper n. 21, Banco Mundial, Washington DC, EUA (fevereiro, 1990).

A produção de eletricidade a partir dos combustíveis fósseis é a principal fonte de:

Óxidos de enxofre.

Óxidos de nitrogênio.

Dióxido de carbono.

Metano.

Monóxido de carbono.

Particulados.

A figura 2 indica a quantidade dos principais poluentes emitidos por uma usina hidroelétrica para geração de eletricidade em gramas por kWh.

Uma análise desse gráfico indica que:

Todos os tipos de emissões (exceto Co e NOx) são menores com gás natural.

O petróleo é melhor do que o carvão (exceto com relação às emissões de CO e impurezas associadas ao carvão)

A madeira emite pouco enxofre e nitrogênio, mas muito monóxido de carbono, metano e compostos orgânicos voláteis. No entanto, se a madeira for proveniente de locais onde ocorre um reflorestamento adequado, essas emissões passam a ser mínimas.

A energia nuclear é o menor emissor dos poluentes anteriomente.



Figura 2: Emissão de poluentes lançados na atmosfera pela geração de eletricidade (g/kWh)

Existem ainda efluentes líquidos e resíduos sólidos decorrentes de geração de eletricidade que precisam ser levados em conta.

As usinas hidroelétricas não produzem quaisquer poluentes associados com os combustíveis fosses, exceto metano, mas interferem no meio ambiente pela construção de grandes represas, formação de lagos e interferência geral sobre os fluxos dos rios. A realocação das populações é um problema social de grandes proporções em muitos casos.

O impacto de um empreendimento hidroelétrico pode ser usualmente estimado por um indicador que é a potência produzida por hectare de reservatório. Quanto maior for esse número, menores são os possíveis impactos sobre o meio ambiente.



A Tabela 3 fornece alguns exemplos das usinas hidroelétricas existentes no Brasil, com dados de potência gerada por hectare de área inundada variando de 588 kW/hectare (Xingó) a 1,1 kW/hectare (Balbina, que é notória como um desastre ecológico).

Tabela 3: Potência hidroelétrica produzida por hectare de área inundada (Brasil).

Usina

(existente ou em construção)

Potência gerada

(MW)

kW/hectare

Xingó 5 000 588,2

Segredo 1 260 152,7

Itá 1 620 116,7

Itaipu 12 600 93,6

Belo Monte 11 000 89,8

Machadinho 1 200 45,8

Garabi 1 800 22,5

Itaparica 1 500 18,0

Tucuruí 3 900 13,9

Três Irmãos 640 9,0

Porto Primavera 1 800 8,4

Serra da Mesa 1 200 6,7

Camargos 45 6,1

Manso 210 5,4

Samuel 217 3,3

Sobradinho 1 050 2,5

Balbina 250 1,1

Média - 21,7

Fonte: J.R. Moreira & A. D. Poole, “Hidropower and Its Constraints”, em T. B. Johansson; H. Kelly; A. K. N. Reddy & R. H. Williams (eds.), Renewable Energy – Sources for Fuels.



Políticas Energéticas

A fim de superar as barreiras que impedem a melhoria da eficiência energética e promover o uso crescente de energias renováveis, um conjunto de instrumentos tanto financeiros como regulatórios tem sido utilizado pelos governos.

Os principais instrumentos financeiros usados são os seguintes:

1. Novos impostos ou mudanças nos impostos existentes refletindo, em alguns casos, externalidades.

2. Incentivos e empréstimos comerciais normais ou que incluem alguma forma de subsídio (soft loans).

3. Política de preços.

Ao incluir externalidades, os preços da energia refletem de forma mais completa o custo social real do fornecimento e da utilização da energia. Com isso, o uso da energia seria desencorajado e os usuários poderiam responder substituindo energia por outros recursos naturais ou mudando os seus padrões de consumo.

Os principais instrumentos regulatórios usados são os seguintes:

1. Regulamentos ambientais em geral.

2. Padrões de desempenho de equipamentos.

3. Política de compras do governo, que privilegia certos tipos de equipamentos ou fontes de energia.

4. Imposição de uma percentagem mínima de fontes renováveis de energia ao portfólio das empresas distribuidoras.

5. Planejamento integrado de recursos.

6. Padrões de desempenho mínimo. O benefício dessa política é que ele evita o custo de fornecer informação detalhada aos usuários, assim como os custos associados à avaliação da qualidade dessa informação.

7. Programas informativos. Para que essa possa ser considerada uma política eficaz, os custos de se obter e disseminar a informação não podem ultrapassar os benefícios.



Capítulo 5 : Educação Ambiental

“Conservação não significa imobilismo: conservar é usar racionalmente é utilizar de acordo com técnicas próprias que permitam a perpetuação do recurso natural renovável”.

(H. E. Strang)

Objetivo: Concepção e os Princípios Norteadores

A educação ambiental deve ser concebida em um contexto maior da educação, desvelada em seu sentido etimológico: do verbo latino educare, que significa transformar, conduzir de um lugar para outro, extraindo o que os indivíduos têm de melhor em si.

Uma educação transformada envolve não só uma visão ampla de mundo, como também a clareza da finalidade do ato educativo, uma posição política (uma determinada concepção de homem e mundo) e uma competência técnica para implementar a partir do aporte teórico formador do profissional competente.

A esse respeito, dizia o educador Paulo Freire enfatizava a importância do educador ter sempre clareza e lucidez de suas ações e das teorias que conscientemente ou não as subsidiam (Freire, 1979).

Desde a Conferência Intergovernamental de Tbilisi (Geórgia), promovida pela UNESCO em 1977, que constituiu um marco da educação ambiental, ao definir seus princípios e objetivos, o tripé informação-valores-participação fundamenta-se como indissociável na concepção e prática educativas.

Essa indissociabilidade desmistificar a prevalência de veiculação da informação sobre as outras estratégias: a questão ambiental relaciona-se sobremaneira com uma mudança de valores, atitudes, comportamentos decorrrentes de uma mudança paradigmática – o questionamento de que o desenvolvimento econômico e técnico-científico levaria a um progresso linear da humanidade, englobando um número de pessoas cada vez maior.

A degradação ambiental e suas conseqüências denunciaram a fragilidade de tal paradigma – transformado em crença -, e o ambientalismo vem questionar o modelo de desenvolvimento assentado apenas no consumo e na dilapidação dos recursos naturais.

Não sem razão, Morin (1998) centra o foco de sua análise na responsabilidade do pensamento, neste momento da história da humanidade, entendendo que não se deviria à carência de recursos materiais, a baixa resolutividade dos problemas a que assistimos.

No documento final da Conferência da Tblisi (IBAMA, 1998), foram propostos objetivos para a educação ambiental:



adquirir consciência e sensibilização pelas questões do meio ambiente global;

vivenciar diversidades de experiências e compreender o meio ambiente e seus problemas;

adquirir valores sociais, profundo interesse pelo ambiente e vontade de participar ativamente em sua melhoria e proteção;

desenvolver aptidões necessárias para resolver os problemas ambientais;

proporcionar aos grupos sociais e aos indivíduos a possibilidade de participar ativamente nas tarefas de solução dos problemas ambientais.

Definiram-se também algumas características da educação ambiental:

deve permitir que o ser humano compreenda a natureza complexa do meio ambiente, resultante das interações de seus aspectos biológicos, físicos, sociais e culturais; deve facilitar os meios de interpretação da interdependência desses diversos elementos no espaço e no tempo, a fim de promover uma utilização mas reflexiva e prudente dos recursos naturais para satisfazer às necessidades da humanidade;

deve mostrar com toda clareza as interdependências econômicas, políticas e ecológicas do mundo moderno, no qual as decisões e o comportamento de todos os países podem ter conseqüências de alcance internacional;

não pode ser uma nova disciplina; há de ser uma contribuição de diversas disciplinas e experimentos educativos ao conhecimento e à compreensão do meio ambiente, assim como à resolução de seus problemas e à sua gestão; sem o enfoque interdisciplinar não será possível estudar as inter-relações, nem abrir o mundo da educação à comunidade, incitando seus membros à ação.

Na Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento do Rio de Janeiro, a Rio 92, o Grupo de Trabalho das Organizações não-Governamentais elaborou o Tratado de Educação Ambiental para Sociedades e Responsabilidade Global, que confirma entre outros princípios:

a Educação Ambiental não é neutra, mas ideológica; é um ato político;

a Educação Ambiental deve envolver uma perspectiva holística enfocando a relação entre o ser humano, a natureza e o universo de forma interdisciplinar;

a Educação Ambiental deve tratar das questões globais críticas, suas causa e inter-relações em uma perspectiva sistêmica, em seu contexto social e histórico, em seus aspectos primordiais relacionados com o desenvolvimento e o meio ambiente, tais como: crescimento



populacional, paz, democracia, direitos humanos, fome, degradação da flora e da fauna;

a Educação Ambiental deve promover a cooperação e o diálogo entre indivíduos e instituições, com a finalidade de criar novos modos de vida e atender às necessidades básicas de todos, sem distinções étnicas, físicas, de gênero, idade, religião ou classe social.

Tassara et al. (2001) propõem três dimensões para demarcar a história dos movimentos ambientalistas e da educação ambiental: sobrevivência, participação e emancipação.

A sobrevivência sincrônica e diacrônica do ser humano e de todas as outras espécies e sistemas naturais do planeta refletem a compreensão mais corrente de sustentabilidade. Tal sobrevivência pensada como melhoria da qualidade de vida e como acesso compartilhado aos bens produzidos pela humanidade e/ou a ela disponíveis só se atingiria por meio da plena participação de todos. Participação composta por uma esfera psicológica que nos fala da identidade e pertencimento social e por uma esfera política que nos fala de autonomia, interdependência e autogestão.

A sobrevivência e a participação constituem ingredientes básicos para pensar a emancipação, mas exigem o cotejo de um debate crítico, histórico e multireferenciado sobre valores individuais e coletivos, relativos às idéias de felicidade e vida, essência e existência.

O conceito de educação ambiental da Divisão de Educação Ambiental da Secretaria Municipal do Verde e Meio Ambiente de São Paulo, pode sintetizar seu caráter complexo, identificando justamente com a busca de autonomia e emancipação social:

Educação Ambiental é o processo de construção do papel social de cada indivíduo, dentro de suas comunidades, visando à melhoria da qualidade de vida da estrutura da sociedade. É um resgate de valores, visando mudanças de comportamento, buscando a integração do homem com o meio ambiente, o conhecimento interdisciplinar da natureza e da história e a discussão do papel do homem sobre o mundo. (folder da Divisão Técnica de Educação Ambiental).

A incorporação de uma mudança ética, além de uma mudança paradigmática ou conceitual, proposta pelo ambientalismo depende de processos educativos que tenham clareza do que essa proposição representa.

E com que valores trabalha a educação ambiental?

O primordial é o respeito à vida – no sentido mais amplo posto pelo Movimento Ambientalista -, que envolve a vida de cada um de nós, de nossos semelhantes, das outras espécies e também o respeito aos seres abióticos.



Outro valor: o uso extensivo do necessário e não intensivo do supérfluo e também toda uma gama de valores que se voltem para um mundo mais solidário, mais cooperativo.

Sorrentino (1997), na marca dos vinte anos da Conferência de Tbilisi, levantou diferentes projetos de educação ambiental desenvolvidos no país, analisando a que se propunham, e chegou à conclusão de que tinham os seguintes objetivos:

Propiciar autoconhecimento: a identidade do público-alvo, o que pensa esse público, o que sente; a representação que possa ter sobre o meio ambiente; a educação ambiental é fundamental para que sejam estabelecidas as estratégias de um projeto educativo e considerada a sua dimensão interna e subjetiva, promovendo o desenvolvimento pessoal e garantido-se o comprometimento do educando com esses objetivos.

O índio Ailton Krenak (citado por Dallari 2001) advertia:

Só você tem de fazer o que tem de fazer. Ninguém deve, ninguém pode fazer a sua parte. Você precisa assumir sua responsabilidade pessoal, ser um indivíduo para então se juntar aos outros e com eles desenvolver um fazer coletivo que é o conjunto de fazer de cada um e não a diluição da individualidade.

[...] possibilitar um conhecimento interativo: o favorecimento da troca interpessoal; o respeito à expressão de cada membro do grupo, está incluído no processo como elemento importante na educação para a participação. A valorização da diversidade não diz respeito somente à fauna e à flora; expressa-se também à alteridade, singularidade de cada ser humano e, mais ainda, ao direito de cada um ser o que se é (Dallari 2001)

Os atributos das relações sociais entre as pessoas envolvidas são um critério básico para a realização de uma educação de qualidade. A relação entre iguais e desiguais pode resultar em sintonia, cooperação, solidariedade, assim como em desencontros, crises que devem ser enfrentadas.

[...] promover enfoque interdisciplinar: a interdisciplinaridade não anula a especificidade, mas constitui-se numa atitude, numa disposição de integração de conhecimentos num outro patamar. Contempla não só a troca de conhecimento formais, técnicos, acadêmicos, como também o saber informal, popular, das comunidades.



Educação Ambiental

“Toda forma de vida é única e merece ser respeitada, qualquer que seja a sua utilidade para o homem, e, com a finalidade de reconhecer aos outros organismos vivos este direito, o homem deve se guiar por um código moral de ação”

(Alexandre Kissr)

Objetivo: Conscientizar o aluno dos caminhos a serem seguidos para uma atuação responsável

Economize Energia em Casa

Reduza as emissões e a energia consumida em casa

Para a maior parte dos americanos, a oportunidade mais fácil e imediata de reduzir as emissões se encontra logo dentro de casa. Grande parte das emissões de gases-estufa de origem doméstica provém da queima de combustíveis fósseis para gerar eletricidade e calor. É possível fazer muitas coisas para reduzir essas emissões. Basta trocar algumas lâmpadas e você pode dar um importante primeiro passo para reduzir seu consumo de energia.

Economizar energia não ajuda apenas no combate à crise climática; também resulta em uma economia concreta. Escolhendo alternativas de maior eficiência energética para o lar, uma família pode diminuir ate 1/3 do valor de sua conta de eletricidade, reduzindo suas emissões de gases-estufa na mesma proporção. Muitas ações não custam nada, ou muito pouco; outras podem exigir um pequeno investimento inicial, que vai se amortizar aos poucos com a queda na conta da energia. Eis aqui algumas maneiras especificas de conservar energia em casa.

Pense na eficiência energética ao escolher a iluminação

A iluminação responde por 1/5 de toa a eletricidade consumida nos EUA.

Uma das maneiras mais fáceis e econômicas de reduzir o uso e os custos de energia, além das emissões de gases-estufa, é substituir as lâmpadas comuns, de luz incandescentes, por lâmpadas fluorescentes compactas (LFCS) de alta eficiência. Elas se encaixam nos bocais das lâmpadas comuns e emitem a mesma luz cálida, porém têm muito mais eficiência energética.

As lâmpadas incandescentes convencionais são extremamente eficientes. Apenas 10% da energia que consomem são usadas para gerar luz; 90% se perdem sob a forma de calor. Embora as lâmpadas LFC custem mais caro no momento da aquisição, elas duram até 10 mil horas – 10 vezes mais do que as lâmpadas incandescentes – e usam 66% menos energia.



Se cada residência dos EUA substituísse apenas uma lâmpada convencional por uma lâmpada LFC, isso reduziria a poluição tanto quanto a retirada de 1 milhão de carros das ruas do país.

Para adquirir lâmpadas LFC pela internet, visite o site www.efi.org ou www.nolico.com/saveenergy/

Prefira aparelhos domésticos de eficiência energética mais alta

Uma das melhores oportunidades para o consumidor aumentar a eficiência energética doméstica é na escolha de novos aparelhos, como ar condicionado, geladeira, forno elétrico ou aquecedor de água. Escolhendo modelos projetados para economizar energia, você economizará nas contas mensais de eletricidade e reduzirá suas emissões de gases-estufa.

O site do Programa Star da Agência de Proteção Ambiental americana oferece informações úteis para ajudar os consumidores a tomar decisões

Para informações sobre os aparelhos domésticos de maior eficiência energética, visite www.energystar.gov/products

Utilize e conserve corretamente seus aparelhos

Comprar aparelhos com melhor aproveitamento de energia é um bom primeiro passo para reduzir as emissões de gases-estufa; mas também é possível melhorar a eficiência energética dos aparelhos antigos. Por exemplo, a geladeira não deve ser colocada perto de fontes de calor, como forno, lava-louças ou aquecedor, que a obrigam a trabalhar mais para manter a temperatura baixa. A serpentina do condensador da geladeira (que fica atrás do aparelho) deve ser mantida limpa, pois a poeira impede o resfriamento do gás da refrigeração. O filtro de qualquer aparelho deve ser trocado regularmente.

O Conselho Americano para uma Economia com Eficiência Energética apresenta uma lista de itens para orientar a economia de energia doméstica, inclusive sobre a operação dos aparelhos domésticos. Oferece também uma grande seção de Perguntas Frequêntes, e livretos que se pode solicitar para obter explicações mais completas. Visite http://acee.org/consumerguide/chklst.htm

Para mais sugestões, visite http://eartheasy.com/live_energyeffic_appl.htm

Aqueça e resfrie sua casa com eficiência

Aquecer e resfriar a casa pode ser um grande “buraco negro” de energia; em uma casa americana média, isso responde por 45% do consumo total da energia. Preste atenção no nível do termostato, evitando exagerar no calor ou no frio. Reduzir o calor em apenas alguns graus no inverno, e regular o ar condicionado para apenas alguns graus a mais no verão pode resultar em ganhos reais de energia ao longo do tempo. Usar um termostato programável permite ajustar a temperatura automaticamente – enquanto você dorme ou está no trabalho, por

http://www.efi.org/

http://www.nolico.com/saveenergy/

http://www.energystar.gov/products

http://acee.org/consumerguide/chklst.htm



exemplo. Sempre que possível, instale “medidores inteligentes” e explore sistemas que combinam geração de calor e energia.

Cuide do isolamento térmico

Instalar um isolamento adequado economiza dinheiro, eliminando vazamentos que aumentam a necessidade de aquecimento e refrigeração. Uma casa com correntes de vento deixa escapar o ar quente no inverno e o ar frio no verão. Isso exerce mais pressão sobre os sistemas de aquecimento e refrigeração, aumentando o consumo de energia para manter a casa em uma temperatura confortável.

Verifique se há correntes de ar em torno das janelas e das portas e faça a vedação das frestas; ou considere instalar janelas mais eficientes.

Faça a vedação das aberturas de ventilação do sótão. Providencie o isolamento dos canos do aquecedor e das torneiras de água quente, para conservar o calor da água.

Para informações mais específicas, visite www.simplyinsulate.com

A Federação dos Consumidores da América publica uma lista de 10 maneiras simples de cortar os custos de energia, incluindo diversas sugestões para reduzir suas emissões de gases-estufa. Visite www.buyenergyefficient.org

Faça uma auditoria do gasto de energia doméstica

Fazer uma auditoria completa pode identificar as áreas de sua casa que consomem mais energia. Para uma ferramenta informativa, que possibilita que você mesmo faça sua auditoria, visite www.energyguide.com. Esse site ensina a fazer uma avaliação passo a passo da sua residência, incluindo nos cálculos da estrutura da casa ou apartamento, número de aposentos, tipos de sistema de aquecimento, etc. Com base nesses dados, o guia interativo oferece sugestões individualizadas para reduzir o uso de energia e ferramenta para calcular a possível economia energética gerada por cada uma das ações sugeridas. O típico domicílio americano gasta, em média US$ 1.500 por ano em energia, e pode economizar até US$ 450 implementando algumas medidas simples. Há também auditores profissionais de energia doméstica, que podem fazer uma avaliação minuciosa da eficiência energética de sua casa.

Para encontrar um especialista em energia em sua área, entre em contato com sua concessionária municipal ou estadual de eletricidade. Nos EUA, visite o site www.natresnet.org/directory/rater_directory.asp#search

Reduza o uso da água quente

Aquecer a água é uma das atividades que mais consomem energia doméstica. Você pode conduzir o uso de energia regulando o termostato do chuveiro para no máximo 48°C.

http://www.simplyinsulate.com/

http://www.buyenergyefficient.org/

http://www.energyguide.com/



Você também pode diminuir o uso de água quente tomando banho de chuveiro e não de banheira, e instalando chuveiros eficientes, de baixo fluxo.

Pense no consumo de água se aparelhos como lava-louças e máquinas de lavar roupa, pois alguns modelos usam menos água quente. Por exemplo, as máquinas de lavar roupa com porta dianteira são muito mais eficientes do que as que têm a tampa em cima. Lavar roupas com água fria ou morna, e não quente, também economiza energia.

Reduza o desperdício de energia do modo de espera (stand by)

Muitos aparelhos, como televisores, DVDs players, carregadores de celular, ou quaisquer outros que tenham controle remoto, carregador de bateria, memória interna, adaptador para a corrente AC, tela permanente, ou sensor – consomem eletricidade mesmo quando desligados. Na verdade, 25% da energia utilizada por um televisor é gasta quando o aparelho não está sequer ligado. A única maneira de ter certeza que seu aparelho está consumindo energia é desligá-lo da tomada, ou conectá-lo a um filtro de linha que você possa desligar. Esse tipo de tomada consome uma pequena quantidade de energia, mas muito menos do que a carga de eletricidade “fantasma” que os aparelhos deixam vazar quando ligados diretamente na tomada.

Para mais informações sobre o gasto de energia dos aparelhos em modo de espera, visite www.standby.lbl.gov/index.html e www.powerint.com/greenroom/faqs/htm

Melhore a eficiência do seu escritório doméstico (stand by)

Os computadores de melhor eficiência energética têm o recurso “modo de espera”, que coloca o aparelho em um modo de baixa potência e baixo consumo. Como muita gente normalmente deixa o computador ligado quando não está em uso, ativar esse recurso pode economizar 70% do consumo normal de energia do aparelho.

Também é bom saber que um laptop tem 90% mais eficiência energética do que um modelo de mesa. Uma impressora a jato de tinta consome 90% menos energia do que uma impressora a laser, e imprimir a cores consome mais energia do que imprimir em preto e branco. Sempre que possível, escolha aparelhos multifuncionais, que são ao mesmo tempo impressora, copiadora, fax e scanner, pois consomem menos energia do que a utilização de todas essas máquinas separadamente.

Para maiores informações sobre computadores, impressoras e outros equipamentos de melhor eficiência energética, visite www.energystar.gov/index.cfm?c=ofc_equip.pr_office_equipment

Mude para a energia “verde”

Usar energia gerada por fontes limpas, como o Sol, o vento, o calor da Terra ou a queima da biomassa.

http://www.standby.lbl.gov/index.html

http://www.powerint.com/greenroom/faqs/htm



Para mais informações sobre as diversas fontes alternativas de energia, visite www.eere.energy.gov/consumer/renewable_energy

Na verdade, a energia solar e a eólica estão entre as fontes energéticas de mais rápido crescimento, tanto nos EUA como no mundo todo.

Para mais informações sobre energia solar, visite www.ases.org/ e para energia eólica, visite www.awea.org

Há muitas maneiras de participar dessa mudança rumo à energia renovável. Muitos proprietários já começam a produzir em casa a eletricidade que usam, instalando células fotovoltaicas que captam energia solar, turbinas a vento ou bombas movidas a calor geotérmico. Estima-se que cerca de 150 mil residências americanas já se tornaram auto-suficientes em termos de energia, desligando-se por completo da rede elétrica. Um número ainda maior de lares reduziu sua dependência das concessionárias de energia, usando-as apenas para suplementar energia renovável que eles próprios geram.

Em alguns estados americanos, as residências que produzem mais eletricidade do que precisam para o seu consumo podem vender o excesso para a concessionária. Isso se chama medição de energia “líquida”, ou “de mão dupla”. O cidadão pode assim não apenas reduzir suas emissões de carbono, como também fornecer energia limpa para a rede elétrica pública.

Para mais informações sobre esse tipo de mensuração de energia, visite www.awea.org/faq/netbdef.html

Nos EUA, muitos governos estaduais e prefeituras, assim como algumas empresas de eletricidade, oferecem créditos tributários pessoais, ou subsídios para projetos de energia renovável.

Para mais informações visite o Banco de Dados de Incentivos Estaduais para Energia Renovável, em www.dsireusa.org

Para quem não tem condições de instalar seu próprio sistema de energia renovável, há outra maneira de participar da mudança para a energia “verde”. Em muitas regiões dos EUA, os consumidores podem entrar em acordo com a concessionária para receber energia de fontes mais limpas. Pode haver um custo ligeiramente mais elevado para a energia “verde”, mas de modo geral esse custo extra é desprezível, e provavelmente cairá à medida que mais consumidores escolherem essa opção.

Para mais informações visite www.epa.gov/greepower ou www.eere.energy.gov/greenpower

Se a energia “verde” não estiver disponível através da sua concessionária, o consumidor tem a opção de adquirir Certificados Negociáveis de Energia Renovável para contrabalançar sua utilização de energia.

Para mais informações, visite www.green-e.org

http://www.eere.energy.gov/consumer/renewable_energy

introdução a engenharia e o meio ambiente - programa.faap.brprograma.faap.br/1eb394.pdf · faap...

Documents