AULAS RESPONSABILIDADE SOCIOAMBIENTAL PARTE I

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1. CRISE AMBIENTAL
1.1 POPULAÇÃO
Crescimento populacional mundial e no brasil
- população mundial
 2015 - 7,3 bilhões de habitantes
 2030 - 8,5 bilhões de habitantes
 2050 - 9,7 bilhões de habitantes
 2100 - 11,2 bilhões de habitantes
 
- População brasileira
 2015 - 207 milhões de habitantes
 2050 - 238 milhões de habitantes
 2100 - 200 milhões de habitantes 
- A idade média do brasileiro, atualmente, é 31 anos e será 50 anos em 2100. A expectativa de vida, que hoje está em 75 anos, alcançará 88 anos em 2100.
crescimento populacional = insustentável exploração de recursos naturais = degradação ambiental
mudanças no ambiente são muitas e graves: 
alterações climáticas; 
a acidificação dos oceanos; 
a degradação dos solos; 
a escassez de água; 
a sobre-exploração da pesca e a perda de biodiversidade; 
o acúmulo de lixo tóxico inclusive resíduos nucleares; 
a redução das florestas e a poluição dos rios; 
as secas mais longas.
1.2 Recursos naturais, a energia e o meio ambiente
- Recurso natural: qualquer insumo de que os organismos, as populações e os ecossistemas necessitam para sua manutenção. 
- Recurso natural + tecnologia = utilização
eX: magnésio como liga metálica para aviões
- Recurso natural + economia = exploração viável
Ex: álcool como combustível
- Recurso natural não causa danos ao meio ambiente
- Recursos naturais energéticos = aqueles empregados para gerar energia
- Recursos naturais energéticos = aqueles empregados para gerar energia
- Fonte energia da terra = 99% sol e 1% fontes primárias
- Fontes primárias são convertidas em energia elétrica, química, térmica e mecânica
- Fontes renováveis:
Energia solar: aquecimento de água e células fotoelétricas
Energia das marés: variação de maré alta e baixa
Energia geotérmica: elementos radioativos e magma
Energia hidroelétrica: vazão dos rios
Energia eólica: força dos ventos
Biogás: gás obtido da decomposição de resíduos orgânicos
Biocombustível: obtido da fermentação e decomposição de biomassa
Gás hidrogênio: hidrólise da água
-fontes não-renováveis
Combustíveis fósseis e seus derivados: petróleo, óleo diesel, gasolina
Xisto betuminoso: fonte de obtenção de petróleo
Combustíveis sintéticos: produzidos por liquefação ou gaseificação
Óleos pesados não-convencionais (alcatrão): material de altíssima viscosidade
Gás natural não-convencional: encontrados entremeados em camadas de rochas e dissolvidos em depósitos de água salgada
Combustíveis nucleares: urânio e tório (fissão nuclear)
Fusão nuclear: união de dois átomos de elementos leves
Depósitos geotérmicos confinados: vapor seco, água quente ou mistura de vapor e água quente. 
Crise energética
Aumento do padrão de vida = maior consumo de energia
Oferta de energia: Fontes não-renováveis 86% fontes renováveis 14% 
- Modelo do mundo em crescimento:
necessidade de aumento dos suprimentos de recursos não-renováveis
Construção de grandes usinas termoelétricas
- Modelo de crescimento sustentável
Aumentar a eficiência no uso de energia
Diminuir o emprego de óleo, carvão e gás natural não-renovável
Eliminar as usinas nucleares
Aumentar o emprego de recursos solares diretos e indiretos
Questão energética no futuro
- Novas tecnologias de aproveitamento energético
Quanto de energia se quer obter e qual a qualidade exigida ?
Necessita-se de calor a baixa temperatura, calor a alta temperatura, de eletricidade, combustível para transporte ?
- aproveitamento de uma nova fonte de energia
Qual o potencial de aproveitamento da fonte em curto, médio e longo prazos ?
Qual rendimento esperado?
Qual o custo de desenvolvimento, construções e operação ?
Quais são os impactos ambientais, sociais, de segurança (militar e econômica) e como eles podem ser reduzidos?
Perspectivas futuras: 
fontes não-renováveis
 Petróleo: reservas poderão atender ao consumo dos próximos 50 anos, apresenta alto custo de refino, produção de compostos poluentes como CO2, Nox, so2.
 Xisto betuminoso: alto consumo de água e produção de compostos poluentes como CO2, Nox, so2 e sais cancerígenos.
 Alcatrão: baixo rendimento e formação de poluentes da água, ar e solo.
 Gás natural: reservas poderão atender ao consumo dos próximos 60 anos, baixo custo de obtenção e alto rendimento de uso.
 Carvão: produção muito dispendiosa com grande impacto ambiental (destruição de florestas, espécies animais e erosão), produção de compostos poluentes como CO2, Nox, so2.
 Energia geotérmica: eficiência no uso sem emissão de co2, poucas fontes de energia, emissão de gases tóxicos e poluentes da água.
 Energia nuclear: processo dispendioso e complexo que gera impacto ambiental em várias áreas e resíduo contaminante
 Fissão nuclear breeder e fusão nuclear: custo de desenvolvimento, construção e operação extremamente altos.
fontes renováveis
 hidroeletricidade: um dos mais eficientes com baixo custo e alto rendimento, porém provoca grandes impactos ambientais
 Energia solar direta: poucas usinas com sistemas ineficientes e caros, porém produz pouco impacto ambiental
 Energia das marés: projetos experimentais e caros
 Energia eólica: poucas turbinas implantadas, baixa produção em épocas de pouco vento, baixo impacto ambiental
 biomassa: queimada de matéria vegetal supre 15% da energia mundial, conflito com agricultura, aumento da erosão, poluição do solo e da água e a destruição do habitat
 Biogás e biolíquido: conversão da biomassa em gás (metano) e líquido (metanol e etanol) nos biodigestores. Problemas relacionados à produção de biomassa e Emissão de oxidantes fotoquímicos
 Gás hidrogênio: alto custo de produção e baixo rendimento
 
- Aumento da eficiência no uso da energia
 Mudança de hábitos: bicicletas, transporte de massa, manter as luzes apagadas durante o dia, reduzir o consumo de produtos descartáveis.
 Aumentar a eficiência no consumo usando menos energia para realizar a mesma quantidade de trabalho: maior isolamento térmico de casas e edifícios, manter motores regulados, aumentar a eficiência de equipamentos e processos.
 Empregar menos energia para realizar mais trabalho: equipamentos de baixo consumo.
 1.3 poluição
poluição = uso dos recursos naturais
Poluição: alteração indesejável nas características físicas, químicas ou biológicas da atmosfera, litosfera ou hidrosfera que cause ou possa causar prejuízo à saúde, à sobrevivência ou às atividades dos seres humanos e outras espécies ou ainda deteriorar materiais.
POLUENTES SÃO RESÍDUOS GERADOS PELAS ATIVIDADES HUMANAS, CAUSANDO UM IMPACTO AMBIENTAL NEGATIVO, OU SEJA, UMA ALTERAÇÃO INDESEJÁVEL.
A POLUIÇÃO ESTÁ LIGADA À CONCENTRAÇÃO DE RESÍDUOS PRESENTES NO AR, NA ÁGUA OU NO SOLO.
CONTROLE DA POLUIÇÃO = PADRÕES E INDICADORES DE QUALIDADE.
Etapas da poluição ou Contaminação Ambiental
1. Introdução de agentes químicos no ambiente. 
Fatores: quantidade, forma, local de liberação
2. Transporte para diferentes compartimentos ambientais
Fatores: características físico-químicas e ambientais
3. Exposição de organismos-alvo
Fatores toxicocinéticos e toxicodinâmicos, período de exposição, acumulação
4. Resposta do(s) organismo(s): efeitos tóxicos variações entre indivíduos, populações e comunidades
Fontes de Introdução
  Quanto à ocorrência:
• Inesperada (acidental):
normalmente envolve grandes quantidades, com impactos agudos e consequências a curto – médio – longo prazos
• Permitida/controlada:
em virtude de necessidades econômicas/saúde pública;
normalmente: crônica, menores quantidades, consequências Cumulativas
  QUANTO À ORIGEM:
• NATURAIS:
- ATIVIDADE VULCÂNICA
- INCÊNDIOS FLORESTAIS NÃO-PROVOCADOS
- MARÉ VERMELHA
• ANTROPOGÊNICAS:
- DOMÉSTICA E URBANA: ESGOTO, LIXO, VEÍCULOS
- INDUSTRIAL:
EFLUENTE, LIXO, QUEIMA DE COMBUSTÍVEL
- AGROPECUÁRIA: QUEIMADAS, FERTILIZANTES, PRAGUICIDAS
 Quanto à localização:
• Fontes pontuais ou localizadas (identificáveis)
ex.: esgoto doméstico lançado em curso d’água, chaminés de indústrias, aterro sanitário, etc.
• Fontes não-pontuais, difusas ou dispersas 
não-identificáveis no tempo/espaço
ex.: dispersão de poluentes na atmosfera, precipitações, escoamento superficial de fertilizantes/pesticidas em áreas cultivadas, etc.
Transporte/Distribuição de Agentes químicos no Ambiente
Relação entre compartimentos ambientais:
Efeitos da poluição
- localizado, regional ou global
- local ou regional = áreas de grande densidade populacional ou atividade industrial
- áreas urbanas = poluição do ar, água e solo
Exemplos:
Poluição das águas de um rio por municípios e indústrias de um estado que prejudicam a captação de outro estado;
Chuvas ácidas na Suécia e Noruega provenientes da poluição do ar gerada pela Grã-Bretanha e Europa ocidental
- global = mais famosos são o efeito estufa e a destruição da camada de ozônio
1.3.1 meio aquático
Água:
-disponível em várias formas
-recurso natural renovável (ciclo hidrológico)
-imprescindível para sobrevivência dos seres vivos
-condições físicas e químicas adequadas para consumo
-duas formas de caracterizar os recursos hídricos:
Com relação à sua quantidade
Com relação à sua qualidade
Massa total de água existente no planeta estimada em 265.400 trilhões de toneladas
Nem toda Água é diretamente aproveitada pelo homem:
-água salgada = processo de dessalinização de alto custo
-água das geleiras = elevados custos de transporte
-águas profundas = alto custo
-apenas 0,5% da água do planeta representa água doce explorável, porém apenas 0,003% pode ser empregada de forma direta
-água doce tem distribuição heterogênea espacial e temporal:
Desertos = baixa umidade / florestas tropicais = alta umidade
Precipitação em função das condições climáticas
Variações naturais e antropogênicas do ciclo hidrológico (presença de reservatórios, modificação da cobertura vegetal, gases estufa)
Desmatamento e urbanização = erosão e diminuição da permeabilidade
Qualidade da água: características físicas, químicas e biológicas
Grandes centros urbanos, polos industriais e zonas de irrigação = alta demanda de água
Demanda > oferta devido a pequena quantidade ou baixa qualidade (poluição)
Poluição da água = graves problemas de desequilíbrio ambiental
Formas de uso da água:
Abastecimento humano = água isenta de organismos patogênicos e substâncias tóxicas (água potável)
Abastecimento industrial = água com características inerentes ao processo industrial
Irrigação = 70% do consumo mundial de água doce onde a qualidade da água depende do tipo de cultura irrigada
Geração de energia elétrica = energia do vapor d’água nas termoelétricas e energia cinética nas hidrelétricas
Navegação = água com baixo nível de poluentes e vegetação, corrente e profundidade que torne o processo viável
Assimilação e transporte de poluentes = água como receptor de despejos 
Aquicultura = água com características que permitam a proliferação da espécie a ser criada
Recreação = água com qualidade que permita o contato primário sem prejuízo ao homem
Alteração da qualidade da água:
Contaminação x poluição
Principais poluentes da água:
Poluentes orgânicos biodegradáveis = consumo de oxigênio dissolvido pelos organismos decompositores E/ou aparecimento de substâncias tóxicas. Ex: lixo doméstico, lixo de indústrias de alimentos, etc. 
Poluentes orgânicos recalcitrantes ou refratários = toxicidade do meio. EX: defensivos agrícolas, detergentes sintéticos, petróleo, etc.
Metais = toxicidade do meio. Ex: mercúrio, chumbo, arsênio, etc.
Nutrientes = crescimento excessivo de alguns organismos aquáticos. Ex: sais de nitrogênio e fósforo
Organismos patogênicos = transmissão de doenças. Ex: bactérias, vírus, protozoários, etc.
Sólidos em suspensão = aumento da turbidez com diminuição da transparência. EX: MATERIAL SÓLIDO, LÍQIDOS IMISCÍVEIS, ETC. 
CALOR = ALTERAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS F-Q-B DA ÁGUA. EX: DESPEJO DE ÁGUA AQUECIDA POR TERMOELÉTRICAS, ESGOTO INDUSTRIAL, ETC.
 
COMPORTAMENTO DOS POLUENTES NO MEIO AQUÁTICO
MECANISMOS FÍSICOS: DILUIÇÃO, AÇÃO HIDRODINÂMICA, GRAVIDADE, LUZ, TEMPERATURA
MECANISMOS BIOQUÍMICOS: ALTERAÇÃO DO CICLO DOS NUTRIENTES DO ECOSSISTEMA AQUÁTICO
MECANISMOS QUÍMICOS: ALTERAÇÃO DO TIPO E VELOCIDADE DAS REAÇÕES QUÍMICAS NO MEIO AQUÁTICO
MECANISMOS BIOLÓGICOS: MUDANÇAS NA ESTRUTURA POPULACIONAL DOS ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS.
COMPORTAMENTO AMBIENTAL DOS LAGOS E A POLUIÇÃO
EXTRATIFICAÇÃO TÉRMICA/QUIMICA: DIFERENÇA NA DENSIDADE DAS CAMADAS DE ÁGUA
EUTROFIZAÇÃO: AUMENTO NA QUANTIDADE DE NUTRIENTES QUE LEVA AO DESEQUILÍBRIO BIOLÓGICO
Parâmetros indicadores da qualidade da água
Indicadores físicos: cor, turbidez, sabor e odor
Indicadores químicos: salinidade, dureza, alcalinidade, corrosividade, metais, compostos orgânicos, fenóis, detergentes, agrotóxicos, radioatividade
Indicadores biológicos: algas, microrganismos patogênicos
Abastecimento de água
Tratamento
 - Subterrânea
 - rios e lagos
 - esgotos
reuso 
1.3.2 meio TERRESTRE
Solo = manto superficial da terra formado por rocha desagregada e, eventualmente, cinzas vulcânicas, em mistura com matéria orgânica em decomposição, contendo ainda, água e ar em proporções variáveis e organismos vivos
Solo possui características física, químicas e biológicas que levam ao atendimento das necessidades humanas:
Solo para cultivo: média a alta fertilidade e produtividade 
Solo como fonte de riquezas minerais: mineração ou extração de compostos presentes no solo
Solo como recursos natural: uso dos solo como material para diversas finalidades
Composição do solo
elementos minerais
ar
água
matéria orgânica
Formação do solo é resultante da ação combinada de 5 fatores:
Clima (pluviosidade, umidade, temperatura, etc.)
Natureza dos organismos (vegetação, animais, microrganismos decompositores)
Material de origem
Relevo
idade
Características ecologicamente importante
Cor, composição, textura ou granulometria, estrutura, consistência e espessura das camadas, grau de acidez, capacidade de troca iônica
Classificação do solo brasileiro
Terra roxa: excelente para agricultura
Latossolos: baixa fertilidade, ótima matéria-prima para aterros, estradas e barragens, fácil escavação
Podzólicos: fertilidade moderada, mas suscetível à erosão
Bruno não-cálcico: excesso de pedras, escasso em água, ricos em nutrientes
Cambissolos e litossolos: solos pouco desenvolvidos e de camada pouco densa aparecendo ao lado de afloramentos rochosos
Brunizem ou solo de pradaria: rico em matéria orgânica e cálcio elevada fertilidade e facilidade de cultivo
Hidromórficos: úmidos e alagadiços, fertilidade natural variada com alta quantidade de matéria orgânica e húmus ou depósitos argilosos
Aluvionais: provem de sedimentos e são pouco desenvolvidos, propícios à agricultura
Salinos: apresentam elevadas concentrações de sais solúveis ocorrendo em regiões áridas e semi-áridas próximos ao mar
Grumossolos: elevado teor de argila que se expande com o umedecimento e se contrai com o ressecamento, fendilhamento dificulta a implantação de fundações de edificações, rodovias, etc.
Alterações do solo
Erosão
local: 
Rural
urbana
Velocidade de ocorrência: 
geológica ou lenta = ação dos agentes naturais
Acelerada = ação do homem
 tipo:
Laminar ou superficial
Regressiva ou profunda (boçorocas ou voçorocas)
 recuperação
Replantio de vegetação e correção da drenagem
Obras de engenharia hidráulica, de solos e agronômica
Poluição do solo – ocorrência e controle
 - área rural
Fertilizantes sintéticos: 
crescimento dos riscos de acumulação até concentrações tóxicas, tanto de nutrientes essenciais quanto impurezas
Limitar o uso, evitando desperdícios e geração de resíduos
Defensivos agrícolas:
Permanência no ambiente levando a sua disseminação pela biosfera contaminando o ambiente e os seres vivos
Restrição de uso aos ambientalmente seguros com técnicas que reduzam acumulação e propagação pela cadeia alimentar, manipulação genética
Salinização:
Aparece devido à irrigação feita de forma errada
Promover a irrigação controlada e sistematizada
 
área urbana
Resíduos sólidos = resíduos nos estados sólido e semi-sólido resultante de atividades industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de tratamento d’água, de serviços, etc.
classificação
Processos dos resíduos sólidos
Transporte: veículos especiais, ágeis, de tamanho otimizado, com sistema de compactação e vedados
Triagem: torna o material mais homogêneo, separando material biodegradável daqueles que podem ser reciclados
Disposição e tratamento:
- Lixões
- Aterros sanitários
- Usinas de compostagem
- incineração
1.3.2 meio atmosférico
COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA (AR)
NITROGÊNIO (78,08%)
OXIGÊNIO (20,95%)
ARGÔNIO (0,93%)
DIÓXIDO DE CARBONO (0,035%)
VAPOR DE ÁGUA (VARIÁVEL)
O AR NUNCA É ENCONTRADO "PURO" NA NATUREZA; GASES COMO SO2, H2S E CO, ALÉM DE MATERIAL PARTICULADO SÃO CONTINUAMENTE LIBERADOS, COMO CONSEQUÊNCIA DE FENÔMENOS NATURAIS E ANTROPOGÊNICOS.
A ATMOSFERA PODE SER CLASSIFICADA DE ACORDO COM O PERFIL DE VARIAÇÃO DA TEMPERATURA EM FUNÇÃO DA ALTITUDE
TROPOSFERA = OCORREM TODOS OS PROCESSOS CLIMÁTICOS QUE REGEM A VIDA DA TERRA, MAS TAMBÉM É ONDE OCORREM A MAIORIA DOS FENÔMENOS RELACIONADOS À POLUIÇÃO DO AR.
ESTRATOSFERA = CAMADA QUE CONTÉM A MAIOR PORCENTAGEM DE OZÔNIO DA ATMOSFERA
Classificação dos poluentes do ar
Primários: são aqueles emitidos diretamente na atmosfera por uma fonte identificável. Exemplos: monóxido de carbono (CO); óxidos de enxofre (SO); hidrocarbonetos (HC); material particulado (MP) e óxidos de nitrogênio (NO).
Secundários: são aqueles produzidos no ar, pela interação de um ou mais poluentes primários, com os constituintes normais da atmosfera. Exemplos: ozônio, ácido sulfúrico, nitratos de peroxiacila (PAN) etc.
Classificação das fontes emissoras
estacionárias (fixas): como as indústrias. Os poluentes SO2 e MP são lançados em maior porcentagem por essas fontes.
Móveis: como os veículos automotores. Os poluentes CO, HC e NO2 são lançados em maior porcentagem por essas fontes.
Principais poluentes atmosféricos
Monóxido de carbono (co): forma-se na combustão incompleta da matéria orgânica (combustíveis fosséis)
Dióxido de carbono (co2): forma-se na combustão completa da matéria orgânica (combustíveis fosséis) e também no processo de respiração dos seres vivos
Óxidos de enxofre (so2 e so3): forma-se na queima de combustíveis que contenham enxofre, como carvão e óleo combustível, mas também é gerado por processos biogênicos no solo e água.
Óxidos de nitrogênio (nox): combustão de material nitrogenado das fontes móveis e usinas geradoras de eletricidade, além de descargas elétricas na atmosfera
Hidrocarbonetos: combustão da incompleta de gasolina, petróleo, carvão e madeira, além evaporação destes combustíveis e solventes orgânicos
Oxidantes fotoquímicos: gerados a partir da reação entre hidrocarbonetos e óxidos de nitrogênio catalisadas pela radiação solar. Exemplos: ozônio e peróxi-acetl nitrato (Pan)
Material particulado (mp): material disperso pela ação do vento sobre mineradoras, pedreiras, siderúrgicas, indústria de cimento etc, além de material originado de combustão por fontes móveis. Exemplos: asbestos (amianto), metais, fuligem, partículas de óleo, poeiras,etc.
Gás fluorídrico (hf): gerados em processos de produção de alumínio e fertilizantes e em refinarias de petróleo
Amônia: gerada por indústrias químicas e de fertilizantes, além de processos biogênicos naturais que ocorrem na água e no solo.
Gás sulfídrico (h2s): gerado por refinarias de petróleo, indústrias química e de celulose e papel, além de processos biogênicos naturais
 pesticidas e herbicidas: gerados pelas indústrias produtoras e processos de pulverização
Substâncias radioativas: gerados por depósitos naturais, usinas nucleares, testes de armamento nuclear e queima de carvão mineral 
Calor: gerado pela emissão de gases a alta temperatura nos processos de combustão
Fenômenos decorrentes da poluição atmosférica
Efeito estufa: aumento da temperatura ambiente como resultado da emissão de gases como gás carbônico, metano, óxido nitroso e clorofluorcarbono
Destruição da camada de ozônio: resultado da ação dos gases clorofluorcarbono gerados pelas indústrias de aparelhos de ar-condicionado e de refrigeração, de propelentes, de equipamentos e de plásticos.
Chuva ácida: resultado da reação química dos óxidos de nitrogênio e de enxofre com o vapor d’água presente na atmosfera
Smog:
 - Smog industrial = típico das regiões frias e úmidas. os picos de concentração de poluentes ocorrem geralmente nas primeiras horas da manhã. Seus principais componentes são dióxido de enxofre (so2) e material particulado gerados da queima de carvão e óleo combustível. Estes compostos geram chuva ácida e névoa intensa.
 - Smog fotoquímico = típico das regiões quentes e secas. Os picos de concentração de poluentes ocorre geralmente ao meio dia. Seus principais poluentes são óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono e hidrocarbonetos gerados na queima de combustíveis fósseis (veículos). Estes compostos sofrem reações por efeito da radiação solar dando origem a ozônio, peróxi-acetil nitrato e aldeídos.
Inversão térmica: processo que impede a dispersão de poluentes atmosféricos em função da não formação das correntes de convecção entre as camadas de ar mais baixas e as mais altas.
Avaliação da poluição do ar
Padrão de qualidade do ar = Indicadores da qualidade do ar
- dióxido de enxofre (SO2) - material particulado em suspensão (MPS)
- monóxido de carbono (CO) - hidrocarbonetos (HC) 
 - óxidos de nitrogênio (NO e NO2) - ozônio (O3)
Controle da poluição 
A prevenção é feita pelo controle das fontes de emissão:
- Substituição dos combustíveis fósseis por outra fonte de energia
- retirada do enxofre dos combustíveis
- Instalação de reatores catalíticos ou catalizadores nos veículos, usinas termoelétricas, refinarias, e indústrias químicas, de fertilizantes, praguicidas, celulose e papel, etc.
- Regulagem de motores