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O programa possui oito projetos de pesquisa interdisciplinares distribuídos nas duas linhas de pesquisa do programa, envolvendo docentes e discentes de áreas de formação distintas e interagem entre si.
Os projetos de pesquisa do programa estão concentrados na abordagem dos problemas ambientais principalmente das bacias hidrográficas da Região Metropolitana de São Paulo, da zona costeira da Baixada Santista e das bacias atmosféricas relacionadas a elas.
A escolha do recorte geográfico das bacias hidrográficas compatibiliza a escala espacial e temporal de estudo do PPGAAI com as das organizações públicas ambientais, por exemplo, que as adotam como unidades de gerenciamento ambiental integrado. Assim, os resultados dos projetos executados no PPGAAI deverão contribuir para atender às demandas da sociedade relacionadas à prevenção, mitigação e eliminação dos impactos ambientais.
Abordagens sustentáveis para remediação e tratamento ambiental
As atividades humanas para a produção de bens e serviços resultam na liberação de compostos antropogênicos no ambiente, de forma acidental ou intencional. A acumulação desses compostos em compartimentos ambientais em concentrações acima das naturalmente encontradas representa riscos potenciais à segurança, saúde e aos ecossistemas. Em muitos casos são necessárias ações para remediação de diferentes ambientes e tratamentos de efluentes gerados pelas atividades antrópicas. No entanto, as próprias ações de remediação e tratamento causam impactos ambientais decorrentes do consumo de recursos (como energia e insumos), geração de resíduos e emissão de compostos para o ambiente, além de exercerem impactos nas comunidades envolvidas.
Apesar disso, os impactos ambientais das ações de remediação e tratamento são muitas vezes desconsiderados no desenvolvimento e seleção de alternativas. Assim, esse projeto tem como meta o desenvolvimento e avaliação de tecnologias e estratégias para remediação e tratamento de corpos d’água subterrâneos e superficiais, solos e sedimentos. As abordagens desenvolvidas serão avaliadas considerando aspectos ambientais, sociais e econômicos, com o objetivo de oferecer alternativas mais sustentáveis para a recuperação do ambiente. Processos físicos, químicos e biológicos poderão ser aplicados de forma isolada, sequencial ou combinados. Para isso, serão realizadas pesquisas em escala de bancada, piloto e campo. As pesquisas serão conduzidas por um grupo interdisciplinar e com envolvimento de outros setores da sociedade, como órgãos públicos e empresas privadas.
Linha de Pesquisa: Dimensões da Sustentabilidade
Docentes: Érica Aparecida Souza Silva, Geórgia Labuto, Juliana Gardenalli de Freitas, Maria de Lourdes Leite de Moraes, Mirian Shinzato, Yvan Asensios
Desenvolvimento de métodos analíticos visando a determinação de contaminantes emergentes em amostras ambientais
Contaminantes emergentes são compostos químicos que apresentam potencial de causar efeitos adversos ao meio ambiente e aos seres humanos. Produtos de higiene pessoal, repelentes, medicamentos, inseticidas, microplásticos, entre outros, fazem parte destes contaminantes. Os contaminantes emergentes ainda não estão incluídos em normativas ou legislações de controle ambiental. A ausência de limites máximos permitidos e a falta de técnicas analíticas e métodos de remoção mais acessíveis, limitam o monitoramento desses contaminantes pelas agências ambientais brasileiras.
Nesse ínterim, este projeto objetiva o desenvolvimento de métodos de análise validados para identificação e quantificação de fármacos, microplásticos, hormônios, pesticidas e metais em amostras ambientais, estratégias de remoção utilizando novos materiais adsorventes, o estudo da ocorrência destes contaminantes, disposição adequada e logística reversa, visando contribuir com as agencias ambientais brasileiras e com os programas de políticas públicas.
Linha de Pesquisa: Dimensões da Sustentabilidade
Docentes: Camilo Seabra, Décio Semensatto, Érica Aparecida Souza Silva, Geórgia Araújo, Maria de Lourdes Leite de Moraes, Rodrigo Choueri, Yvan Asensios
Desenvolvimento e aplicação de bioindicadores na qualidade ambiental
A urbanização é um processo intrínseco no desenvolvimento humano e com ele tem-se muitas vantagens, mas também desvantagens. Dentre os pontos negativos do processo de urbanização está a degradação de ambientes naturais, sejam eles no continente ou na região costeira. A construção de estruturas artificiais, a poluição e a ocupação desordenada são alguns dos fatores que impactam os diferentes ecossistemas. Neste cenário, o uso de bioindicadores de qualidade ambiental é fundamental para uma correta avaliação dos efeitos dos impactos, assim como poder permitir uma correta mitigação e, até mais desejável, prevenção de futuros impactos.
Índices de qualidade de água, estudos de ecotoxicologia ou até mesmo propostas de biomonitoramento são potenciais propostas de estudos que podem permitir atingir tais objetivos. Desta forma, o presente projeto visa atuar no desenvolvimento e aplicação de bioindicadores de qualidade ambiental para os diferentes tipos de ecossistemas terrestres e marinhos, visando a melhoria na condição ambiental.
Linha de Pesquisa: Padrões e Processos Ambientais
Docentes: Ana Luisa Vietti Bitencourt, Camilo Seabra, Cristina Rossi Nakayama, Cristina Souza Freire Nordi, Décio Semensatto, Juliana de Souza Azevedo, Leonardo Querobim Yokoyama, Mauricio Talebi, Rodrigo Choueri
Dimensões humanas e sociais da sustentabilidade
Este projeto abrange estudos que envolvem a sustentabilidade em suas várias dimensões, a partir de aportes das Ciências Humanas e Sociais. Os trabalhos desenvolvidos dentro desta concepção contribuem para gerar informações capazes de subsidiar discussões acerca da implantação de sociedades sustentáveis, por meio da Educação Ambiental, do melhor entendimento e da transformação da percepção, atitudes e valores; bem como a formulação de políticas públicas que visam promover melhoria na qualidade ambiental e de vida de populações humanas.
A abordagem do elemento humano – que causa e é afetado, mas também possui a capacidade de desenvolver novas perspectivas e soluções para os diversos tipos de degradação ambiental em curso – é essencial para gerar conhecimento capaz de relacionar e integrar os diversos compartimentos ambientais, contribuindo diretamente para análises ambientais integradas, escopo do PPGAAI, e para desenvolver, entre seus estudantes, o pensamento sistêmico em relação às questões ambientais, fundamental para os esforços voltados para a busca de soluções na área ambiental.
Linha de Pesquisa: Dimensões da Sustentabilidade
Docentes: Andrea Rabinovici, Claudia Terezinha Kniess, Giovano Candiani, Luciana Farias, Mauricio Talebi, Rosangela Calado da Costa, Simone Miraglia, Sueli Aparecida Moreira, Zysman Neiman
Estrutura, dinâmica e gestão integrada de bacias hidrográficas e hidrológica
Bacias hidrográficas e hidrológicas são definidas primordialmente pelos seus componentes físicos e geomorfológicos. Contudo, também constituem unidades de gestão ambiental e territorial orientadas pelas formas de uso e ocupação da terra, nas quais se organizam os comitês de bacias hidrográficas, por exemplo. Este projeto tem como objetivo avançar no conhecimento sobre como estão estruturados os componentes bióticos, abióticos e socioambientais nas bacias hidrográficas e hidrológicas no espaço e no tempo (desde a escala geológica até a humana), quais são os processos que emergem neste nível de organização ambiental e como eles interagem entre si, e quais são as formas de gestão integrada possíveis para a consecução das metas previstas nos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS), na Agenda 2030 e nos instrumentos legais brasileiros.
Desta forma, o projeto articula pesquisadores de especialidades diversas que atuam no nível de organização das bacias hidrográficas e hidrológicas, promovendo um diálogo entre saberes para proposição das melhores soluções aos problemas ambientais. Para isso, a abordagem da Análise Ambiental Integrada e suas técnicas de trabalho, tais como os modelos DPSIR, é a norteadora na execução do projeto de pesquisa.
Linha de Pesquisa: Padrões e Processos Ambientais
Docentes: Cristina Souza Freire Nordi, Décio Semensatto, Fabiano do Nascimento Pupim, Juliana de Souza Azevedo, Juliana Gardenali de Freitas
Gestão, gerenciamento e reaproveitamento de resíduos sólidos
A crescente geração de resíduos sólidos pela sociedade e as dificuldades de gestão, incluindo aspectos técnicos, como carência de sistemas de tratamento e áreas adequadas para destinação final, aliado a administrações inadequadas e recursos financeiros limitados, produz muitos impactos socioambientais negativos. A gestão dos resíduos sólidos precisa urgentemente ser aperfeiçoada, baseando-se em boas práticas e medidas sustentáveis. Nesse contexto, este projeto visa estudar e integrar vários aspectos: culturais, sócio-econômicos, ambientais, administrativos e políticos, que abordam a gestão sustentável e integrada dos resíduos sólidos. Os temas incluem a gestão de resíduos sólidos envolvendo a análise do ciclo de vida e produção limpa, avaliação da contaminação do ambiente causada pelo descarte irregular de resíduos, a caracterização tecnológica visando a reutilização dos resíduos e a remediação ambiental.
Outras temáticas abordadas incluem concepções mais sustentáveis de tratamento, como: reciclagem, compostagem, biodigestão, bioeconomia, economia circular, reaproveitamento energético e produção mais limpa.
Linha de Pesquisa: Dimensões da Sustentabilidade
Docentes: Geórgia Labuto, Giovano Candiani, Mirian Shinzato, Yvan Asensios
Interações entre atmosfera, emissões antrópicas e perturbações ambientais
Considerando os cinco compartimentos do Sistema Climático Terrestre (Biosfera, Litosfera, Criosfera, Hidrosfera e Atmosfera), o compartimento atmosférico é o que contém a menor massa mas cujos entes constitutivos possuem tempo de residência mais curto, de modo que a atmosfera responde rapidamente a perturbações externas. A atmosfera, responsável por diversos processos que mantém a vida no planeta vem apresentando alterações em seu estado natural de maneira mais intensa desde a Revolução Industrial. As emissões antrópicas de gases e aerossóis das mais diversas origens, além das mudanças de uso do solo associadas à expansão de áreas agrícolas e urbanização, vem alterando a constituição e a dinâmica da atmosfera, impactando o sistema climático.
Além do conhecido aumento da temperatura média planetária, também a frequência e intensidade de chuvas e períodos de seca, entre outros fatores, têm sido fartamente observados, documentados, e atribuídos pela comunidade científica às perturbações decorrentes das emissões antrópicas de gases e aerossóis. Além dos impactos no clima, as emissões antrópicas influenciam negativamente a qualidade do ar, com impactos na saúde humana, ecossistemas e agricultura. Este projeto contempla a investigação das alterações sofridas pela atmosfera e clima, em diversas escalas espaciais e temporais. Assim, estudos observacionais in situ, observações com sensoriamento remoto (tanto em superfície como orbitais), análise de bases de dados públicas, e estudos de modelagem computacional são englobados neste projeto. O objetivo é descrever mudanças, quantificar o impacto na meteorologia, no clima, nos ciclos biogeoquímicos, no balanço radiativo (local, regional e global) e na qualidade do ar, causadas por emissões de gases e aerossóis, diferenciando assim efeitos naturais daqueles devidos à ação humana.
Linha de Pesquisa: Padrões e Processos Ambientais
Docentes: Ana Luisa Vietti Bitencourt, Luciana Rizzo, Nilton Rosário, Simone Miraglia, Theotonio Pauliquevis
Processos microbianos, químicos e de transporte em solos e águas
Diversos processos atuam no ambiente de forma interdependente. Esses processos dependem das características do meio e determinam o comportamento e transporte das substâncias nos diversos compartimentos ambientais e entre eles. Este projeto reúne pesquisas que visam avaliar os processos microbianos, químicos e físicos associados ao transporte de substâncias como compostos organoclorados, hidrocarbonetos, metais, metano e poluentes emergentes, e as relações entre esses processos, tanto em ambientes naturais como nos que sofreram influência antrópica.
Os processos são avaliados por meio da análise integrada de variáveis (características físico-químicas das matrizes ambientais e compostos de interesse, propriedades hidrogeológicas de solos e águas subterrâneas, diversidade microbiana taxonômica e funcional, determinação de fluxos entre compartimentos), permitindo descrever o comportamento biogeoquímico e a mobilidade de substâncias em função de interações entre os compostos e o ambiente e da influência da atividade biológica associada aos compostos ou como modificadores das características ambientais.
Esses estudos contribuem para avaliação de riscos associados a alterações na toxicidade dos compostos, para o planejamento e implementação de estratégias de remediação em áreas contaminadas e para o entendimento de fatores que contribuem para a distribuição dos compostos entre diferentes compartimentos e impactos associados.
Linha de Pesquisa: Padrões e Processos Ambientais
Docentes: Cristina Rossi Nakayama, Décio Semensatto, Geórgia Labuto, Juliana de Souza Azevedo, Juliana Gardenalli de Freiras, Maria de Lourdes Leite de Moraes, Mirian Shinzato
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