Aula presencial Ciencias do Ambiente, Prof Valle - Estácio

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Prof. Valle
Bibliografia:
Braga, Benedito (e outros) - Introdução à Engenharia Ambiental.
Plano de Ensino:
Conceituações•
Evolução histórica•
Planejamento Ambiental•
Gestão de meio ambiente•
ISO 14000•
Provas:
AV1: 09/10/2012
AV2: 04/12/2012
Av3: 19/12/2012
CONCEITUAÇÕES INICIAIS:
1 - Ciências do Ambiente é o conjunto de ciências interdisciplinares do conhecimento humano liderado pela 
ecologia.
1.2 - Ecologia é a ciência que estuda as inter-relações dos seres vivos entre si e com o meio ambiente onde 
eles se encontram.
Algumas atividades interdisciplinares:
Biologia•
Meteorologia•
Hidrologia•
Geografia•
Química•
Física•
Engenharia•
Demografia•
Geologia•
Turismo•
1.3 - Meio Ambiente é o conjunto de condições físicas, químicas e biológicas de um lugar que interagem 
com o desenvolvimento dos seres vivos.
1.4 - Bioma é conjunto de comunidades distribuídas numa área geográfica, caracterizada por um tipo 
predominante de seres vivos
1.5 - Ecossistema é a unidade básica ecológica constituída por um conjunto de seres vivos que 
interagem entre si e com o meio ambiente de forma equilibrada por meio da reciclagem da matéria e do 
fluxo de energia.
1.6 - Biomassa é a quantidade de matéria orgânica em um ecossistema.
1.7 - Biosfera é o espaço vital do nosso planeta, constituído pela listosfera, hidrosfera, atmosfera, seres 
vivos e suas interdependências e relações com o meio ambiente.
Usina Belo Monte
Ciências do Ambiente
terça-feira, 7 de agosto de 2012
20:30
 Página 1 de Ciencias Amb 
2) A CRISE AMBIENTAL
A qualidade de vida na terra depende de três fatores importantes:
População•
Recursos Naturais•
Poluição•
2.1) População:
A população da Terra em 1950 era de 2.5 bilhões de habitantes. Em 2000 era de 6 bilhões de pessoas e 
hoje é de 7 bilhões de pessoas.
Gráfico de Aumento da População
1- Peste bubônica
2- Revolução Industrial
Tabela de Densidade Populacional:
PAÍS População
(milhões)
Densidade Demográfica
(hab/km2)
Taxa de Crescimento Anual
(%)
China 1.350,0 136 0,6
Índia 1.150,0 315 1,5
EUA 300,0 30 0,6
Indonésia 240,0 121 1,6
Brasil 197,0 21 1,2
Paquistão 152,0 184 2,1
Rússia 145,0 9 -0,4
Bangladesh 141,0 942 2,1
Nigéria 135,0 141 2,6
Japão 127,0 336 0,1
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Bilhões de 
pessoas
8000 6000 4000 2000 2000 2100
Tempo
AC DC
1
2
Crise Ambiental
terça-feira, 14 de agosto de 2012
20:54
 Página 2 de Ciencias Amb 
2.2 - Recursos Naturais:
Recurso natural é qualquer consumo de que os organismos, populações e ecossistemas necessitam para 
sua manutenção.
Recursos naturais e tecnologia estão sempre ligados, pois há necessidade da existência de processos 
tecnológicos para utilização de um recurso.
Recursos naturais interagem também com a economia, pois algo só é classificado como recurso quando 
sua exploração é economicamente viável. Exemplo: o álcool, antes da crise do petróleo de 1973 
apresentava custo de produção muito alto. Hoje, apesar da retração do Proálcool, o álcool ainda pode 
ser considerado um importante combustível para automóveis
Algo se torna recurso natural também quando sua exploração, processamento e utilização não causam 
danos ao meio ambiente.
Renováveis: aqueles que depois de utilizados voltam a estar disponíveis. Ex: água, ar, vento e 
biomassa.
○
Não energéticos, como o fósforo, cálcio, etc.�
Energéticos: combustíveis fósseis e urânio.�
Não renováveis: aqueles que uma vez utilizados não podem ser reaproveitados. Ex: combustíveis 
fósseis. Os combustíveis não renováveis podem ser ainda:
○
Os recursos naturais podem ser:
Esquema de classificação de recursos naturais
Recursos
Não renováveis
Minerais não 
energéticos:
P, Ca, etc
Minerais Energéticos
Combustíveis fósseis e 
urânio
Renováveis
Água, ar,
vento, biomassa
Como resultado da utilização dos recursos naturais pela população surge a poluição. A poluição é 
uma alteração indesejável nas características físicas químicas e biológicas da atmosfera, da 
hidrosfera e da litosfera, que causam ou possam causar prejuízo à sobrevivência ou às atividades 
dos seres vivos
2.3 - Poluição:
Recursos Naturais
terça-feira, 21 de agosto de 2012
20:54
 Página 3 de Ciencias Amb 
O conceito de poluição de ser associado às alterações indesejáveis provocadas pelas atividades humanas 
no ambiente.
Resíduos no ar: CO, Nox, Sox, PB, etc○
Na água: fenóis, diminuição da taxa de O2, modificação do pH e da temperatura.○
No solo: agrotóxicos e metais pesados.○
A poluição está ligada à concentração de resíduos presentes no ar, na água ou no solo.
Pontuais: Lançamento de esgoto doméstico e industrial em um local, aterro sanitário de lixo 
urbano, etc.
○
Difusas ou dispersas: agrotóxicos aplicados na agricultura e dispersos no ar, carregados pelas 
chuvas para os rios ou para o lençol freático, gases expelidos do escapamento de veículos, etc.
○
Quanto à origem, as fontes poluidoras podem ser:
3 - Leis da conservação da massa e da energia
"A massa de um sistema não se altera, quaisquer que sejam as reações que nele se passem."
3.1 - Lei da conservação da Matéria:
Esta lei explica um dos grandes problemas com que nós defrontamos: a poluição ambiental.
O fato de não ser possível consumir a matéria até sua anulação implica na geração de resíduos em todas 
as atividades dos seres vivos, resíduos esses, indesejáveis, mas que podem ser reincorporados ao meio 
para serem reutilizados: é a reciclagem e ocorre na natureza por meio dos ciclos bioquímicos, que 
tornam os resíduos aproveitáveis em outra forma.
Poluição
terça-feira, 28 de agosto de 2012
20:57
 Página 4 de Ciencias Amb 
3.2 - 1a Lei da Termodinâmica:
"Em um sistema isolado, a quantidade total de energia se mantém constante."
A aplicação mais importante da 1a lei da termodinâmica está relacionada à maneira como os seres vivos 
obtêm sua energia para viver.
Essa energia chega até eles por meio das diversas transformações.
3.3 - 2a Lei da Termodinâmica:
"Sem interferência externa, qualquer transformação espontânea é irreversível."
Uma consequência desta lei é que todo corpo que possui uma forma ordenada necessita de energia de 
alta qualidade(?) para manter sua entropia baixa.
4 - Os maiores impactos ambientais
4.1 O que é impacto ambiental:
poluição do ar pelo acúmulo de monóxido de carbono (CO);○
resíduos de combustíveis de aviões, aerossóis, etc;○
poluição das águas pelos dejetos e resíduos de despejos industriais sobrecarregados de ácidos e 
detergentes;
○
poluição da terra e plantas pelos defensivos agrícolas e águas poluídas;○
desequilíbrio causado por desmatamentos e implantação de obras de grande porte.○
É o impacto causado no meio ambiente pela introdução contínua ou intermitente de elementos que o 
modificam causando danos, até mesmo mortais, nos seres vivos. Os causadores, entre outras coisas, 
são:
Atualmente torna-se preocupação fundamental o desenvolvimento de novas tecnologias que não sejam 
predatórias em relação ao meio ambiente, como a fabricação de produtos biodegradáveis, a instalação 
de filtros nas chaminés industriais, estações de purificação de águas residuais das indústrias, etc.
entalpia
entropia
Leis da Termodinâmica
terça-feira, 4 de setembro de 2012
20:54
 Página 5 de Ciencias Amb 
4.2 - Efeito Estufa:
Derretimento do gelo do Ártico: em 2005 a cobertura de gelo da região foi 20% menor do que 1979: 
uma redução de 1.3 milhão de km2.
○
Os furacões estão mais fortes: devido ao aquecimento das águas, a ocorrência de furacões aumentou 
e também a sua força.
○
O Brasil na rota dos ciclones: o litoral sul do Brasil foi varrido por um forte ciclone em 2004. Outros 
ciclones de menor intensidade se sucederam, mostrando que o problemaveio para ficar.
○
O nível dos mares subiu: um estudo da ONU estima que o nível dos oceanos subiu 20cm e atingirá 1 
metro até o final do século.
○
Os desertos avançam: o total de áreas atingidas por secas dobrou em 30 anos.○
Aumento do número de mortes: a ONU estima que 150.000 pessoas morrem anualmente por causa de 
secas, inundações e outros fatores relacionados diretamente ao aquecimento global.
○
Os principais gases estufa são o dióxido de carbono, o metano e os óxidos de nitrogênio. Esses gases 
resultantes da atividade humana formam uma espécie de cobertor em torno do planeta, impedindo que a 
radiação solar, refletida pela superfície em forma de calor, retorne ao espaço. É o chamado efeito estufa, e a 
ele se atribui a responsabilidade pelo aumento da temperatura global. O aquecimento global, de 1oC, está 
causando os seguintes transtornos:
Veja alguns dados que aumentam o efeito estufa:
Ano → 1928 1941 1980 2005 2010
População mundial 2 bi 2,32 bi 4,6 bi 6,5 bi 6,9 bi
Emissão de CO2 290 ppm 310 ppm 335 ppm 360 ppm 390 ppm
Temperatura média 13,88oC 14,1oC 14,18oC 14,63oC 14,68oC
Frota de carros 15 milhões 27 milhões 300 milhões 725 milhões 1 bilhão
Quantidade de CO2 emitida para a atmosfera (2004)
Região Toneladas por ano Participação mundial das 
emissões (%)
África 745.594.000 3,3
Europa 6.247.094.000 27,5
América do Norte 5.904.312.000 26,0
América Central 477.045.000 2,1
América do Sul 747.581.000 3,3
Ásia 8.270.648.000 36,4
Oceania 322.535.000 1,4
Mundial 22.714.559.000 100
Brasil 249.196.000 1,1
Efeito Estufa
terça-feira, 11 de setembro de 2012
20:50
 Página 6 de Ciencias Amb 
4.3 - Destruição da camada de ozônio:
Situada na estratosfera, entre 15 e 50 km de altitude, a camada de ozônio (O3) tem a capacidade de 
filtrar as radiações solares, impedindo que grande parte das radiações UV cheguem ao solo. Os raios UV 
podem aumentar a incidência de câncer de pele, reduzir as safras agrícolas, destruir e inibir o 
crescimento de espécies vegetais, etc.
 Os raios UV são divididos em 3 classes, em função do comprimento de onda: os que têm 
comprimento de onda próximo ao da luz não são filtrados. Os outros tipos são absorvidos pelo ozônio 
para se decompor ou pelo O2 para formar ozônio.
 Formação do Ozônio (em λ < 2000Å):
O2 + q ↔ 2O
O + O2 + N2 ↔ O3 + N2
Destruição do ozônio (λ entre 2000 e 3000Å)
O3 + q ↔ O2 + O
O3 + O ↔ 2O2
Essas reações estão em equilíbrio na ozonosfera, mantendo teoricamente estável a camada de O3.
Destruição de O3 pelo cloro:
Cl + O3 ↔ ClO + O2
ClO + O ↔ Cl + O2
q = quantidade de energia
Camada de Ozônio
terça-feira, 11 de setembro de 2012
21:41
 Página 7 de Ciencias Amb 
Histórico
O homem vem, ao longo dos anos, modificando seu padrão de vida, utilizando a tecnologia para viver mais e 
melhor, o que implica em maior consumo de energia. Segundo Miller (1985), temos a seguinte relação de 
desenvolvimento e consumo de energia:
Os humanos primitivos consumiam cerca de 200kcal por dia, obtidos do alimento consumido. Os primeiros 
grupos humanos e os primeiros caçadores aumentaram essa média diária para 5.000kcal. Os primeiros 
agricultores usando fogo para cozimento e aquecimento (queima de madeira) e tração animal para o plantio 
elevaram o consumo para 12.000kcal/dia
•
No século XIX, durante a revolução industrial, a madeira foi empregada para movimentar máquinas e 
locomotivas, na conversão de minérios em metal, na fabricação de vidros, etc. Em 1850, países como a 
Inglaterra e os EUA, o consumo era de cerca de 60.000kcal/dia. As florestas primárias passaram então a ter 
um processo de destruição acelerado. Nessa mesma época descobriu-se o carvão mineral que passou a 
substituir a madeira.
•
Em 1869, o primeiro poço de petróleo foi perfurado. O petróleo fracionado e o gás natural começaram a ser 
usados como combustível.
•
Em 1950 o petróleo tornou-se a 1a fonte de energia primária e o gás natural a 3a.•
Em 1983 essas duas fontes de energia foram responsáveis pela produção de 53% da energia primária 
mundial.
•
Atualmente, o consumo de energia per capita mundial diário é de 125.000kcal.•
O alto consumo energético dos países desenvolvidos aumentou o desequilíbrio em relação ao mundo 
subdesenvolvido. Como exemplo, temos: os EUA possuem 4,7% da população mundial e consomem 25% da 
energia comercial mundial; a Índia, com 16% da população mundial e consome 1,5% da energia mundial.
A tabela abaixo apresenta a distribuição aproximada do consumo mundial de energia, por fonte:
Fonte %
Petróleo 35,8
Carvão 23,7
Gás Natural 20,1
Renovável 11,1
Hidro 2,3
Nuclear 6,6
Outros 0,4
Crise Energética
terça-feira, 30 de outubro de 2012
20:58
 Página 8 de Ciencias Amb 
5-3 Energia Nuclear
Os combustíveis irradiados, após utilizados, são retirados do reator nuclear e depositados em piscinas de 
estocagem para que seja removido o calor residual liberado durante o decaimento radioativo dos elementos 
radioativos presentes: a água funciona como blindagem biológica durante o período em que o material 
permanece na piscina. O problema é encontrar um local seguro para guardar o lixo processado (por 10.000 a 
240.000 anos). São quantidades consideráveis de materiais com índices de radiação extremamente altos. Os 
métodos que estão hoje em pesquisa são: enterrar a grande profundidade, lançar no espaço em direção ao Sol, 
enterrar sob a camada de gelo da Antártica ou da Groelândia, etc.
Interação entre Atmosfera e Biosfera
Biosfera é o conjunto de todos os espaços da Terra onde um ser vivo possa sobreviver com proteção, nutrição 
e reprodução. A Biosfera é composta pelos ecossistemas terrestre e aquático. A atmosfera, a hidrosfera e a 
litosfera são meios que fazem parte desses ecossistemas.
Nos ecossistemas temos os planos:
Abióticos: ar, água e terra•
Bióticos: os seres vivos•
Hipótese Gaia (de James Lovelock)
A hipótese Gaia considera a Terra como um sistema complexo, capaz de manter as condições que 
tornam possível a vida em nosso planeta. Reage às alterações no meio ambiente por meio de vários 
mecanismos, procurando adaptar-se às mudanças ambientais, mantendo as condições de existência de 
vida, mesmo que sejam em prejuízo de alguma espécie.
Exemplo: A Terra reage ao calor excessivo gerado pelo efeito estufa, aumentando a quantidade de algas 
que produzem sulfeto de dimetil. Esse gás, ao difundir-se na atmosfera, age como núcleo de 
condensação das nuvens, iniciando o resfriamento da atmosfera e da litosfera por meio das chuvas.
5-4 Agressões Artificiais
Corresponde as ações do Homem, tais como:
Crescimento Populacional•
Uso desordenado de recursos naturais•
Geração de resíduos•
5-5 Agressões Naturais
Terremotos•
Vulcões•
Impactos de Meteoros•
Relâmpagos•
Energia Nuclear
terça-feira, 6 de novembro de 2012
21:05
 Página 9 de Ciencias Amb 
1) Ao se canalizar águas superficiais, o que pode ser construído?
Represas, barragens, açudes.
2) Qual o objetivo da política nacional para o meio ambiente?
Fazer estudos de impactos ambientais (EIA), estabelecer padrões de qualidade ambiental, fazer auditoria 
ambiental, exigir relatórios de impactos ambientais (RIMA) de firmas q estejam inseridas em algum 
ecossistema.
3) O que é entrofização?
Diminuição da luminosidade e oxigenação da superfície da água de oceanos e rios.
4) Uma lagoa, ao receber grandes quantidades de esgoto doméstico, o que pode sofrer?
Diminuição da taxa de oxigênio e aumento da quantidade de bactérias anaeróbicas.
5) O que são consumidores primários?
São aqueles que se alimentam da biomassa produzida pelos produtores.
6) Uma grande utilização de defensivos agrícolas (agrotóxicos) afeta mais intensamente que seres vivos?
Vegetais (produtores) e consumidores primários (que retêm os defensivos), mas os maisafetados são os 
carnívoros (consumidores secundários) que se alimentam dos consumidores primários.
7) Quais são os objetivos de se fazer tratamento de esgotos?
Reduzir material sólido e substâncias químicas indesejáveis; diminuir a DBO (demanda bioquímica de 
oxigênio); Eliminar micro-organismos patogênicos.
8) Qual a diferença entre as crostas terrestres superior e inferior?
Crosta inferior: formada principalmente pelos elementos silício e magnésio (SIMA).
Crosta superior: formada principalmente pelos elementos silício e alumínio (SIAL).
9) Qual é a principal fonte não renovável de energia?
Petróleo.
Revisão AV2
terça-feira, 27 de novembro de 2012
20:49
 Página 10 de Ciencias Amb