Geologia Ambiental - Environmental geology

A geologia ambiental, como a hidrogeologia , é uma ciência aplicada preocupada com a aplicação prática dos princípios da geologia na solução de problemas ambientais criados pelo homem. É um campo multidisciplinar que está intimamente relacionado com a geologia da engenharia e, em menor medida, com a geografia ambiental . Cada um desses campos envolve o estudo da interação dos humanos com o ambiente geológico , incluindo a biosfera , a litosfera , a hidrosfera e, em certa medida, a atmosfera . Em outras palavras, geologia ambiental é a aplicação de informações geológicas para solucionar conflitos, minimizando possíveis degradações ambientais adversas ou maximizando possíveis condições vantajosas decorrentes do uso do ambiente natural e modificado. Com o aumento da população mundial e da industrialização, o meio ambiente e os recursos naturais estão sob alta pressão, o que os coloca na vanguarda dos problemas mundiais. A geologia ambiental está aumentando com essas questões, à medida que as soluções são encontradas ao utilizá-la.

Geologia ambiental em relação a outros campos

Hidrogeologia

Hidrogeologia é a área da geologia que trata da distribuição e movimento da água subterrânea no solo e nas rochas da crosta terrestre . A geologia ambiental é aplicada neste campo à medida que problemas ambientais são criados na poluição das águas subterrâneas devido à mineração, agricultura e outras atividades humanas. A poluição é o comprometimento das águas subterrâneas por calor, bactérias ou produtos químicos. Os maiores contribuintes para a poluição das águas subterrâneas são as fontes de superfície, como fertilizantes, vazamentos de esgoto, córregos poluídos e resíduos de mineração / minerais. A geologia ambiental aborda o problema da poluição das águas subterrâneas criando objetivos durante o monitoramento.

Esses objetivos incluem:

  • determinar a natureza, extensão e grau de contaminação,
  • determinar o mecanismo de propagação e os parâmetros hidrológicos, de modo que as contramedidas apropriadas possam ser tomadas,
  • detecção e alerta de movimento em áreas críticas,
  • avaliar a eficácia das contra-medidas imediatas empreendidas para compensar os efeitos da contaminação,
  • registro de dados para avaliação de longo prazo e conformidade com os padrões, e
  • iniciar o monitoramento da pesquisa para validar e verificar os modelos e suposições sobre as quais as contra-medidas imediatas se baseiam.

Ciência do Solo

Ciência do solo é o estudo do solo como um recurso natural na superfície da terra. A geologia ambiental é aplicada neste campo à medida que os cientistas do solo levantam questões sobre a preservação do solo e das terras aráveis ​​com o aumento da população mundial, o aumento do consumo de alimentos per capita e a degradação da terra . Esses problemas ambientais são atacados e reduzidos com geologia ambiental por meio de levantamentos de solo. Esses levantamentos avaliam as propriedades dos solos e são úteis no planejamento de terras rurais e urbanas, especialmente em termos de agricultura e silvicultura. Pesquisas de solo são partes essenciais do planejamento e mapeamento do uso da terra, pois fornecem informações sobre o uso da terra agrícola. Levantamentos de solo fornecem informações sobre sistemas de cultivo ideais e manejo do solo, de forma que menos degradação da terra seja feita e a agricultura forneça seu rendimento ideal para o aumento do consumo per capita de alimentos.

As investigações de pesquisa de solo incluem:

  • erodibilidade do solo,
  • profundidade do solo,
  • declive acentuado,
  • potencial de encolher-aumentar,
  • frequência de afloramentos rochosos,
  • possibilidade de salinização
  • resposta fertilizante-planta, e
  • ensaios de variedades de culturas.

Focaliza

A geologia ambiental inclui

A geologia ambiental é freqüentemente aplicada a algumas questões ambientais bem conhecidas, incluindo crescimento populacional, mineração, diminuição de recursos e uso global da terra.

Mineração

Desde a Idade da Pedra, quando os humanos começaram a minerar por sílex, os humanos têm dependido da mineração e a dependência dos minerais continua a aumentar à medida que a sociedade evolui. Uma desvantagem na mineração é que ela está restrita aos locais onde os minerais estão presentes e são economicamente viáveis. A duração da mineração também é limitada, pois os recursos minerais são finitos, então, quando um depósito se esgota, a mineração nessa área chega ao fim. Embora as atividades de mineração e mineração modernas utilizem muitas maneiras de diminuir e reduzir os impactos ambientais negativos, liberações acidentais ocorrem e as práticas adequadas de mitigação e prevenção não eram comuns nas práticas históricas. Metais potencialmente deletérios, outros constituintes de depósitos e produtos químicos ou subprodutos de processamento mineral podem ser, e têm sido, violados no meio ambiente devido a essas situações. Alguns impactos ambientais comuns da mineração são o deslocamento de rocha devido à mineração que pode causar poeira que descarrega partículas finas em águas superficiais, a desfiguração da paisagem local e as grandes quantidades de resíduos, alguns sendo quimicamente reativos. Em última análise, o impacto da mineração no meio ambiente é determinado por muitos fatores, como o tamanho da operação e o tipo de mineração. A geologia ambiental reduziu os impactos ambientais negativos da mineração, uma vez que tem sido usada em litígios relacionados à mineração. Agora que a lei é legal, após o término da operação de mineração, o local deve ser reabilitado. Antes de qualquer mineração, também é necessária uma avaliação para analisar o impacto ambiental. Outra providência é que seja elaborado um programa de gestão ambiental que mostre como a mina vai operar. O planejamento da terra é um aspecto importante para decidir se um local é adequado para mineração, mas, em última análise, alguma degradação ambiental é inevitável. A Geologia Ambiental reduziu e continua reduzindo a quantidade de efeitos negativos que a mineração tem sobre o ambiente natural.

Reciclando

Os recursos não renováveis são apenas um tipo de recurso, sendo os outros dois potencialmente renováveis e perpétuos . Recursos não renováveis, como combustíveis fósseis e metais , não podem ser repostos na escala de uma vida humana, mas estão sendo esgotados em uma taxa elevada. Isso cria um problema, pois o mundo desenvolveu a tecnologia para explorar esses recursos, portanto, eles são recursos tão importantes em muitas sociedades. Algumas funções importantes desses recursos não renováveis ​​são aquecer casas, abastecer carros e construir infraestrutura. A geologia ambiental tem sido utilizada para abordar essa questão com o desenvolvimento sustentável da reciclagem e do reaproveitamento. Reciclar e reutilizar gerencia os recursos à medida que os utiliza tanto quanto possível. Eles também gerenciam a eliminação de resíduos industriais e domésticos, pois reduzem a quantidade de resíduos lançados no meio ambiente global. Reciclagem é o processo de coletar materiais e produtos recicláveis ​​de consumo e industriais e, em seguida, classificá-los para que possam ser processados ​​em matérias-primas com a intenção de usar as matérias-primas para criar novos produtos. A reciclagem e o reaproveitamento podem ser feitos em escala individual e também em escala industrial.

Reutilização e reciclagem incluem:

  • compostagem : a decomposição biológica da horta orgânica e restos de alimentos para uso como condicionador do solo,
  • upcycling : aumentando o valor e a qualidade dos materiais e produtos por meio do processo de reciclagem,
  • Freecycling: dar ou receber itens grátis de outras pessoas antes de comprar novos
  • ecologia industrial : desmantelamento de artefatos massivos para se tornarem insumo para novos processos

A abordagem da geologia ambiental para o declínio de recursos não renováveis, juntamente com grandes quantidades de resíduos que poluem a Terra, tem sido reduzir o uso e reciclar quando possível.

Uso da terra

Este é um exemplo de mapa de uso do solo simples. Isso mostra o uso da terra de West Newton no sudeste de Minnesota ao longo do rio Mississippi em abril de 2021.

O planejamento do uso da terra é importante para reduzir o risco de desastres naturais para os seres humanos e sua infraestrutura, mas principalmente para reduzir o impacto humano negativo sobre o ambiente natural. A terra, a água, o ar, os materiais e o uso de energia são todos impactados de forma crítica pelos assentamentos humanos e pela produção de recursos. Novos locais devem ser encontrados para mineração, eliminação de resíduos e locais industriais, pois todos fazem parte de uma sociedade industrial. Locais adequados costumam ser difíceis de encontrar e obter aprovação, pois devem apresentar barreiras para evitar que contaminantes entrem no ambiente.

A investigação do local no planejamento do uso da terra frequentemente inclui pelo menos duas fases, uma investigação orientadora e uma investigação detalhada. As informações em uma investigação orientadora são obtidas por meio de mapas e outros dados arquivados. A informação de uma investigação detalhada é obtida através de um levantamento de reconhecimento no campo e da revisão do uso histórico do solo.

A investigação orientadora inclui:

  • topografia , uso do solo e vegetação, assentamentos, estradas e ferrovias,
  • clima : precipitação, temperatura, evapotranspiração, direção e velocidade do vento, bem como a frequência de ventos fortes,
  • condições hidrológicas e hidrogeológicas: riachos, lagos e lagoas, nascentes, poços, uso e qualidade da água superficial e subterrânea, escoamento, balanço hídrico, propriedades e estratigrafia de aquífero / aquiclude, lençol freático, recarga e descarga de água subterrânea ,
  • geologia: solo, estruturas geológicas, estratigrafia e litologia,
  • Aspectos ecológicos: por exemplo, reservas naturais, geótopos protegidos, áreas de proteção de água.

A investigação detalhada inclui:

  • geologia: espessura e extensão lateral de estratos e unidades geológicas, litologia, homogeneidade e heterogeneidade, condições de estratificação e estruturas tectônicas, fraturas, impacto de intemperismo,
  • lençol freático : lençol freático, conteúdo de água, direção e taxa do fluxo de água subterrânea, condutividade hidráulica, valor do aquífero,
  • caracterização geoquímica do local: composição química do solo, rochas e águas subterrâneas, estimativa da retenção de contaminação,
  • Estabilidade geotécnica: A barreira geológica deve ser capaz de absorver a tensão do peso de um aterro, monte de escória ou edifício industrial.
  • eventos geogênicos: falhas ativas, carste, terremotos, subsidência, deslizamentos de terra,
  • atividades antropogênicas: danos de mineração, edifícios, pedreiras, poços de cascalho, etc., e
  • mudanças na qualidade do solo e da água subterrânea

A geologia ambiental inclui a minitorização e o planejamento do uso da terra. Os mapas de uso da terra são feitos para representar o uso atual da terra junto com os possíveis usos futuros. Mapas de terra como o mostrado podem ser usados ​​para reduzir o risco de assentamento humano em áreas com riscos naturais potenciais, como inundações, instabilidade geológica, incêndios florestais, etc. No mapa de terra mostrado, pode-se ver que há uma margem de árvores e vegetação entre os assentamentos e o rio Mississippi para reduzir o risco de danos por inundações conforme os níveis de água dos rios Mississippi mudam.

Leitura adicional

Alguns livros e periódicos revisados ​​por pares na área são:

  • Ciências Ambientais da Terra ( ISSN 1866-6280), anteriormente Geologia Ambiental ( ISSN 0943-0105),
  • Geologia Ambiental (ISBN 9781493987870), e
  • Investigations in Environmental Geology (ISBN 9780131420649)

Veja também

Referências

  1. ^ a b c d Bell, F (1998). Geologia Ambiental: Princípios e prática . Oxford; Malden, Mass .: Blackwell Science. ISBN 0632061367.
  2. ^ a b Knödel, K; Lange, G; Voigt, HG (2007). Geologia ambiental: manual de métodos de campo e estudos de caso . Berlim; Nova York: Springer. ISBN 978-3-540-74669-0.
  3. ^ McConnell, Robert; Abel, Daniel (2014). Geologia ambiental hoje . Jones e Bartlett Learning. ISBN 978-1449684877.
  4. ^ Plumlee, GS (22 de abril de 2021). “A geoquímica ambiental dos depósitos minerais”. Journal of Geochemical Exploration .
  5. ^ Zobrist, Jürg (22 de abril de 2021). “Mineração e meio ambiente” . Ciência Ambiental e Pesquisa Internacional de Poluição . 20 (11): 7487–7489. doi : 10.1007 / s11356-013-1990-5 . PMID  23975705 . S2CID  31497017 - via SpringerLINK Contemporary.
  6. ^ Merritts, D; De Wet, A; Menking, K (1998). Geologia Ambiental: Uma Abordagem da Ciência do Sistema Terrestre . WH Freeman. ISBN 9780716728344.
  7. ^ Harada, T (22 de abril de 2021). "O papel da reciclagem de recursos". Recursos não renováveis . 2 (3): 247–255. doi : 10.1007 / BF02257918 . S2CID  129436641 .
  8. ^ Jorgensen, Finn (2019). Reciclagem . 9780262355810: MIT Press.Manutenção CS1: localização ( link )
  9. ^ a b Randolph, J (2004). Planejamento e gestão ambiental do uso da terra . Island Press. ISBN 9781559639484.
  10. ^ "Ciências Ambientais da Terra". Springer. Página visitada em 31-08-2010.
  11. ^ LaMoreaux, James (2019). Geologia Ambiental . New York, NY: Springer. ISBN 9781493987870.
  12. ^ Foley, D (2009). Investigações em Geologia Ambiental . Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. ISBN 9780131420649.

links externos