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Ciências do ambiente Prof. Jacycarla Thé 1 O futuro profissional tem que estar familiarizado com os conceitos e fundamentos básicos da ecologia sendo condição primordial para o estudo da ciências do ambiente na busca de soluções e tecnologias para o desenvolvimento sustentável. Contextualização Introdução ao estudo das ciências do ambiente. Fundamentos ecológicos. O estudo do ecossistema. Ciclo biogeoquímicos. Os grandes biomas terrestres e aquáticos. O meio terrestre, aquáticos e atmosférico, componentes, fatores de poluição e medidas de controle. A energia e o meio ambiente. O sistema de gestão e politica ambiental. Ementa Desenvolver a compreensão sobre os principais conceitos envolvidos e fundamentos ecológicos relacionados ao estudo da disciplina ciências do ambiente, mostrando a importância do estudo ao futuro profissional, capacitando-o de forma contextualizada com a profissão. Objetivos gerais 1- Compreender a importância da disciplina para o futuro profissional. 2- Ter conhecimento sobre a importância da tomada de consciência sobre o problema ambiental. 3- Relacionar o estudo da disciplina com outras áreas da ciência. Objetivos específicos 4- reconhecer a importância do conhecimento cientifico na busca do desenvolvimento sustentável. 5- desenvolver o entendimento sobre os fundamentos ecológicos. 6- Característica o ecossistema, bem como identificar sua estrutura, componentes, relacionando com o fluxo de energia, ciclagem de nutrientes, produtividade e cadeia alimentar. 7- Conhecer e caracterizar os ciclos biogeoquímicos. 8- Conhecer os principais biomas terrestres e aquáticos. 9- Conhecer e identificar os principais componentes, poluentes e medidas de controle do meio terrestre, aquático. 10- Conhecer os recursos energéticos e a sua relação com o meio ambiente. 11- Conhecer o sistema de gestão e política ambiental. Unidade 1 – Introdução ao estudo das ciências do ambiente. 1.1 – a importância do estudo das ciências do ambiente 1.2 – o conceito de sustentabilidade e a sua relação com a economia, tecnologia e meio ambiente. 1.3 – a conscientização ambiental na sociedade. 1.4 – fatores de desequilíbrio ambiental. Conteúdos : Unidade 2 – fundamentos ecológicos. 2.1 – A historia da ecologia 2.2 – a importância da ecologia como ciência 2.3 – conceituação do meio ambiente: ecologia, ecossistema e outros conceitos relacionados. Unidade 3 – o estudo do ecossistema 3.1 – componentes do ecossistema 3.2 – fluxo de energia, ciclagem de materiais, produtividade e cadeia alimentar 3.3 – o controle biológico do ambiente geoquímico - hipótese de Gaia. Unidade 4 – Os ciclos biogeoquímicos 4.1 – ciclo do carbono 4.2 – ciclo do nitrogênio 4.3 – ciclo do fósforo 4.4 – ciclo do enxofre 4.5 – ciclo da água Unidade 5 – Os grande biomas terrestres e aquáticos 5.1 – florestas 5.2 – campos e campinas 5.3 – desertos e tundras 5.4 – ambientes de água doce 5.5 – ambientes marinhos 5.6 – ambientes de transição Unidade 6 – O meio terrestre 6.1 –composição características e classificação do solo. 6.2 – processos de erosão 6.3 – principais fatores de poluição 6.4 – resíduos sólidos perigosos Unidade 7 – o meio aquático 7.1 – recursos hídricos 7.2 – principais fatores de poluição 7.3 – tratamento de águas e esgotos Unidade 8 – O meio atmosférico 8.1 – Constituintes da atmosfera 8.2 – principais fatores de poluição 8.3 – mudança climática global e o tratado de Kyoto. Unidade 9 – A energia e o meio ambiente 9.1 – fontes de energia 9.2 – a eficiência do aproveitamento energético 9.3 – perspectivas futuras: fontes renováveis e não renováveis. Unidade 10 – O sistema de gestão política ambiental 10.1 – o desenvolvimento sustentável: conceituação e a política ambiental 10.2 – os sistemas de gestão ambiental 10.3 – ISSO 14.000 10.4 – legislação ambiental Aulas teóricas A maior parte das aulas devem ser expositivas As atividade extra classe, como vídeos, poderão gerar discussões e elaboração de trabalhos em grupo em sala, cabendo ao professor a orientação. Alguns tópicos podem ser estudados através de estudos dirigidos, cabendo ao professor a orientação. Procedimentos de ensino Aplicação de duas provas teóricas Trabalhos Estudos dirigidos Procedimentos de avaliação BRAGA, Benedito et al. Introdução a engenharia ambiental, o desafio do desenvolvimento sustentável. 2.ed. São Paulo: Pearson Preantice Hall, 2007. MILLER JR, G .T. Ciência Ambiental. 11 ed. Cengage Learning. 2009. DIAS, Reinaldo. Gestão Ambiental: responsabilidade social a sustentabilidade. 1 ed. São Paulo: Atlas. 2009. Bibliografia básica Trata-se de um ramo multidisciplinar de ciências que se debruça nos problemas ambientais, no sentido da sua interpretação, compreensão, atuação e modelização, através de uma abordagem cientifica e integrada dos sistemas ambientais. Ciência ambiental - É o estudo de como a Terra funciona, de como interagir com ela e como lidar com os problemas ambientais. Ciências do ambiente A ciência ambiental se constitui como um campo de estudos interdisciplinares que utiliza informações das ciências físicas (biologia, física, química e geologia) e das ciências sociais (economia, política, sociologia e ética) para aprender como a Terra funciona, como interagir com ela e como lidar com os problemas ambientais. A importância do estudo das ciências do ambiente Ações e atividades humanas que visam suprir as necessidades atuais dos seres humanos, sem comprometer o futuro das próximas gerações. Ou seja, a sustentabilidade está diretamente relacionada ao desenvolvimento econômico e material sem agredir o meio ambiente, usando os recursos naturais de forma inteligente para que eles se mantenham no futuro. Seguindo estes parâmetros, a humanidade pode garantir o desenvolvimento sustentável. Sustentabilidade - Exploração dos recursos vegetais de florestas e matas de forma controlada, garantindo o replantio sempre que necessário. - Preservação total de áreas verdes não destinadas a exploração econômica. - Ações que visem o incentivo a produção e consumo de alimentos orgânicos, pois estes não agridem a natureza além de serem benéficos à saúde dos seres humanos; - Exploração dos recursos minerais (petróleo, carvão, minérios) de forma controlada, racionalizada e com planejamento. Ações relacionadas a sustentabilidade - Uso de fontes de energia limpas e renováveis (eólica, geotérmica e hidráulica) para diminuir o consumo de combustíveis fósseis. Esta ação, além de preservar as reservas de recursos minerais, visa diminuir a poluição do ar. - Criação de atitudes pessoais e empresarias voltadas para a reciclagem de resíduos sólidos. Esta ação além de gerar renda e diminuir a quantidade de lixo no solo, possibilita a diminuição da retirada de recursos minerais do solo. - Desenvolvimento da gestão sustentável nas empresas para diminuir o desperdício de matéria-prima e desenvolvimento de produtos com baixo consumo de energia. - Atitudes voltadas para o consumo controlado de água, evitando ao máximo o desperdício. Adoção de medidas que visem a não poluição dos recursos hídricos, assim como a despoluição daqueles que se encontram poluídos ou contaminados. A adoção de ações de sustentabilidade garantem a médio e longo prazo um planeta em boas condições para o desenvolvimento das diversas formas de vida, inclusive a humana. Garante os recursos naturais necessários para as próximas gerações, possibilitando a manutenção dos recursos naturais (florestas, matas, rios, lagos, oceanos) e garantindo uma boa qualidade de vida para as futuras gerações. Benefícios Desenvolvimento sustentável significa obter crescimento econômico necessário, garantindo a preservação do meio ambiente e o desenvolvimento social. Desenvolvimento Sustentável - Reciclagem de diversos tipos de materiais: reciclagem de papel, alumínio, plástico,vidro, ferro, borracha, etc; - Coleta seletiva de lixo; - Tratamento de esgotos industriais e domésticos para que não sejam jogados em rios, lagos, córregos e mares; - Descarte de baterias de celulares e outros equipamentos eletrônicos em locais especializados. Estas baterias nunca devem ser jogadas em lixo comum; - Geração de energia através de fontes não poluentes como, por exemplo, eólica, solar e geotérmica. O que fazer: - Substituição, em supermercados e lojas, das sacolas plásticas pelas feitas de papel; - Uso racional (sem desperdício) de recursos da natureza como, por exemplo, a água; - Diminuição na utilização de combustíveis fósseis (gasolina, diesel), substituindo-os por biocombustiveis; - Utilização de técnicas agrícolas que não prejudiquem o solo; - Substituição gradual dos meios de transportes individuais (carros particulares) por coletivos (metrô); - Criação de sistemas urbanos (ciclovias) capazes de permitir a utilização de bicicletas como meio de transporte eficiente e seguro; - Incentivo ao transporte solidário (um veículo circulando com várias pessoas); - Combate ao desmatamento ilegal de matas e florestas; - Combate à ocupação irregular em regiões de mananciais; - Criação de áreas verdes nos grandes centros urbanos; - Manutenção e preservação dos ecossistemas. - Valorização da produção e consumo de alimentos orgânicos. - Implantação, nos grandes centros urbanos, da técnica do telhado verde. O que são? As cidades sustentáveis são aquelas que adotam uma série de práticas eficientes voltadas para a melhoria da qualidade de vida da população, desenvolvimento econômico e preservação do meio ambiente. Geralmente são cidades muito bem planejadas e administradas. Atualmente existem várias cidades no Brasil e no mundo que já adotam práticas sustentáveis. Embora não podemos encontrar uma cidade que seja 100% sustentável, várias delas já praticam ações sustentáveis em diversas áreas. Cidades Sustentáveis - Ações efetivas voltadas para a diminuição da emissão de gases do efeito estufa, visando o combate ao aquecimento global. - Medidas que visam a manutenção dos bens naturais comuns. - Planejamento e qualidade nos serviços de transporte público, principalmente utilizando fontes de energia limpa. - Incentivo e ações de planejamento para o uso de meios de transporte não poluentes como, por exemplo, bicicletas. - Ações para melhorar a mobilidade urbana, diminuindo consideravelmente o tráfego de veículos. - Promoção de justiça social. Principais práticas adotadas pelas cidades sustentáveis - Destino adequado para o lixo. Criação de sistemas eficientes voltados para a reciclagem de lixo. Uso de sistema de aterro sanitário para o lixo que não é reciclável. - Aplicação de programas educacionais voltados para o desenvolvimento sustentável. - Investimentos em educação de qualidade. - Planejamento urbano eficiente, principalmente levando em consideração o longo prazo. - Favorecimento de uma economia local dinâmica e sustentável. - Adoção de práticas voltadas para o consumo consciente da população. - Ações que visem o uso racional da água e seu reaproveitamento. - Práticas de programas que visem a melhoria da saúde da população. - Criação de espaços verdes (parques, praças) voltados para o lazer da população. - Programas voltados para a arborização das ruas e espaços públicos. - João Pessoa - destaque na proteção de áreas ambientais. - Extrema - preservação de áreas protegidas e conservação das águas. - Curitiba - planejamento urbano voltado para a sustentabilidade. - Paragominas - combate ao desmatamento. - Santana do Paranaíba - cooperativa de catadores. - Londrina - eficiente programa de coleta seletiva do lixo. Exemplos de cidades com práticas sustentáveis no Brasil - Barcelona (Espanha) - mobilidade urbana e grande uso de energia solar. - Copenhague (Dinamarca) - excelente na infraestrutura para o uso de bicicletas. - Freiburg (Alemanha) - programas eficientes voltados para o uso racional de veículos automotores. - Amsterdã (Holanda) - mobilidade urbana. - Viena (Áustria) - prioridade para a compra de produtos ecológicos por parte da prefeitura. - Zaragoza (Espanha) - sistema eficiente voltado para a economia de água. - Thisted (Dinamarca) - 100% de uso de energia sustentável. Exemplos de cidades com práticas sustentáveis no mundo Responsabilidade Ambiental é um conjunto de atitudes, individuais ou empresarias, voltado para o desenvolvimento sustentável do planeta. Ou seja, estas atitudes devem levar em conta o crescimento econômico ajustado à proteção do meio ambiente na atualidade e para as gerações futuras, garantindo a sustentabilidade. O que é responsabilidade ambiental - Realizar a reciclagem de lixo (resíduos sólidos). - Não jogar óleo de cozinha no sistema de esgoto. - Usar de forma racional, economizando sempre que possível, a água. - Buscar consumir produtos com certificação ambiental e de empresas que respeitem o meio ambiente em seus processos produtivos. - Usar transporte individual (carros e motos) só quando necessário, dando prioridades para o transporte coletivo ou bicicleta. - Comprar e usar eletrodomésticos com baixo consumo de energia. - Economizar energia elétrica nas tarefas domésticas cotidianas. - Evitar o uso de sacolas plásticas nos supermercados. Exemplos de atitudes que envolvem a responsabilidade ambiental individual: - Criação e implantação de um sistema de gestão ambiental na empresa. - Tratar e reutilizar a água dentro do processo produtivo. - Criação de produtos que provoquem o mínimo possível de impacto ambiental. - Dar prioridade para o uso de sistemas de transporte não poluentes ou com baixo índice de poluição. Exemplos: transporte ferroviário e marítimo. - Criar sistema de reciclagem de resíduos sólidos dentro da empresa. - Treinar e informar os funcionários sobre a importância da sustentabilidade. - Dar preferência para a compra de matéria-prima de empresas que também sigam os princípios da responsabilidade ambiental. - Dar preferência, sempre que possível, para o uso de fontes de energia limpas e renováveis no processo produtivo. - Nunca adotar ações que possam provocar danos ao meio ambiente como, por exemplo, poluição de rios e desmatamento. Exemplos de atitudes que envolvem a responsabilidade ambiental empresarial: Nossas vidas e a economia dependem da energia do sol e dos recursos naturais da Terra (capital natural), oferecidos pela natureza. As principais causas dos nossos problemas ambientais São: o crescimento da população, o desperdício no uso dos recursos, a pobreza, a falta de valorização do capital natural da Terra e a ignorância sobre como o planeta funciona. natureza da matéria: organização e tipos de reações químicas e nucleares; legislação referente aos processos; caracterização de rochas, solos e água da superfície da Terra; estrutura e composição da atmosfera, clima e mudanças climáticas; ciclos que movem biologicamente os elementos importantes da biosfera, sendo o suporte para a sobrevivência do mundo. Caracterização do sistema, definindo as variáveis relevantes nos ecossistemas (ecológica) e geossistemas geográfica). Ecossistemas: características das comunidades biológicas e seu habitat. Geossistemas: organização dos elementos físicos e biogeográficos. Sistema ambiental Análise das potencialidades dos recursos. Avaliação das transformações ocorridas no meio ambiente. Fatores ecológicos e limitantes pertinentes aos sistemas ambientais. Abordagens holísticas e a temática dos impactos ambientais. Caracterização e as possibilidades de aproveitamento sustentável dos recursos naturais. Perspectivas (ecossistemas e geossistemas) Termo ecologia foi criado em 1866 (HAECKEL): estudo das relações entre os seres vivos e o seu meio. Comunidades de plantas e animais, seus fluxos de energia e suas interações com arredorescircunjacentes. Estudo dos ecossistemas. Noções básicas de Ecologia e ecossistemas. “Unidade básica resultante da interação entre todos os seres vivos que habitam uma determinada área ou região” (TANSLEY, 1935). Unidade básica no estudo da Ecologia. União entre os conjuntos biótipo e biocenose. Ecossistemas X Bioma Ecossistemas Fundamental para o estudo e compreensão do desenvolvimento de uma população. Qualquer fator ecológico. Fator ecológico: biótico ou abiótico. Cada espécie possui um nível mínimo e um máximo, entre os quais os indivíduos se desenvolvem bem. Fatores limitantes Potencial biótico = taxa de crescimento específico. Recursos ilimitados, condições climáticas favoráveis e ausência de outras espécies = crescimento exponencial taxa máxima Depende de sua estrutura etária e das condições do meio. Crescimento populacional “Diversidade biológica”. Variabilidade de organismos vivos, flora, fauna, fungos macroscópicos e microorganismos, abrangendo a diversidade de genes e de populações de uma espécie, a diversidade de espécies, a diversidade de interações entre espécies e a diversidade de ecossistemas. Biodiversidade Geografia: estuda as organizações espaciais. Geografia física: sistemas ambientais físicos ou geossistemas. Topografia, vegetação, solos, águas e clima. Interação entre os componentes físicos da natureza SISTEMA. Geossistemas Abordagem analítica (Reducionismo) Atividades científicas – análise e interpretação. Síntese e generalização. Abordagem holística Análise do fenômeno – próprio nível hierárquico e não em função do conhecimento adquirido. Procura compreender mais o conjunto do que suas partes (componentes). Total é maior que a somatória das propriedades e relações das partes. Ex.: organização, instituição ou sociedade. Holismo – compreensão dos fenômenos Sistemas ambientais = sistemas abertos (recebendo, transformando e transferindo matéria e energia) Conservação de massa ou da energia – significativas para o sistema. Modelos meteorológicos – prever o aquecimento da atmosfera (balanço energético). Modelo de crescimento de plantas – biomassa monitorada via balanço de carbono, transporte de sedimentos, corrente (fluxo total)de materiais terrestres, Contexto hidrológico – previsões, área geográfica. Modelos condicionados por balanços de massa e energia Compreensão dos fenômenos inseridos no campo dos sistemas ambientais. Interações entre os sistemas ambientais e os sociais e econômicos – em busca da compreensão do sistema organizacional espacial e bases para as propostas de planejamento e desenvolvimento sustentável. Relações entre clima e sociedade / clima e comportamento humano. Aplicação de abordagens holísticas
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