Orientadores: Enrique Ortega Rodriguez, Sandra Furlan Nogueira

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: O objetivo deste trabalho de pesquisa foi avaliar a sustentabilidade ambiental da microbacia hidrografica do rio Pinhal atraves do uso combinado do Sistema de Informacoes Geograficas (SIG), Balanco de nutrientes e Avaliacao Emergetica auxiliando na compreensao do sistema de producao pecuario...

Resumo: O objetivo deste trabalho de pesquisa foi avaliar a sustentabilidade ambiental da microbacia hidrografica do rio Pinhal atraves do uso combinado do Sistema de Informacoes Geograficas (SIG), Balanco de nutrientes e Avaliacao Emergetica auxiliando na compreensao do sistema de producao pecuario atual e fornecendo subsidios potenciais a gestao da microbacia. Para tanto, primeiramente foram analisados todas as propriedades com atividade pecuaria da microbacia para quantificar os excedentes de nutrientes no solo (nitrogenio e fosforo) existentes e avaliar o seu risco ambiental. Em seguida, foram comparadas propriedades com atividades pecuarias distintas (bovinocultura, suinocultura, avicultura e suinocultura com utilizacao de biodigestores no tratamento de dejetos animais) para avaliar qual dentre estas tem maior influencia nesses valores e qual causa maior impacto ao meio ambiente. E por ultimo foram realizados calculos de areas necessarias de florestas, por meio da metodologia SANPP, e areas necessarias de terras umidas, considerando o excedente de nutrientes, para quantificar o impacto ocasionado pelas atividades pecuarias. Os resultados mostram que há um excesso de nitrogenio e fosforo na microbacia, cerca de 15 e 26 Mg.ano-1, respectivamente, ocasionado principalmente pelo excesso de fertilizantes e adubos organicos aplicados no solo. Estes excedentes podem contaminar rios e lencois freaticos devido ao processo de escoamento superficial e lixiviacao. Alem disso, a analise dos indicadores emergeticos indicou a suinocultura como a atividade pecuaria com mais influencia na contaminacao ambiental da regiao, sendo a atividade menos sustentavel dentre as quatro analisadas. Esta atividade utiliza menos recursos renovaveis (Renovabilidade = 5,24%), requer mais energia (Transformidade = 588,477 seJ.J-1), apresenta menor potencial para exportacao dos recursos locais com maior emergia investida (EYR = 1,0), possui maior dependencia dos recursos da economia (EIR = 101,98) e apresenta alta carga ambiental (ELR = 18,08). Em contrapartida, a bovinocultura apresentou como a atividade mais sustentavel, com maior Renovabilidade (17,45%) e EYR (1,22), menor Transformidade (184,942 seJ.J-1), EIR (3,13) e ELR (4,73). Em relacao a utilizacao de biodigestores no tratamento de dejetos animais, os indicadores mostram que a incorporacao deste levou a uma melhora do sistema do ponto de vista ambiental. A Transformidade do sistema foi diminuida, houve uma producao maior de emergia pelo sistema diluindo a emergia requerida, uma diminuicao do valor do EIR e ELR, aumento da Renovabilidade e o pequeno aumento do EYR. O balanco economico dos quatro sistemas mostrou que todas as atividades sao lucrativas aos produtores apresentando valores de EER menores que 1, sendo que a incorporacao do biodigestor diminuiu o valor do EER, diminuindo a lucratividade do sistema. Assim, a area adicional de floresta calculada atraves da abordagem SANPP foi de 957 hectares enquanto que a area necessaria de terras umidas de florestas considerando o excedente de nutrientes foi de 6.000 hectares. Portanto, medidas mitigatorias no intuito de diminuir o uso de fertilizantes no solo e melhorar o uso de fontes nao renovaveis nos sistemas pecuarios se fazem necessarias

Abstract: The objective of this research was to evaluate the environmental sustainability of the Pine River watershed through the integrated use of Geographical Information System (GIS), Balance of nutrients and Emergy Analysis, assessment and through this understanding of subsidizing livestock...

Abstract: The objective of this research was to evaluate the environmental sustainability of the Pine River watershed through the integrated use of Geographical Information System (GIS), Balance of nutrients and Emergy Analysis, assessment and through this understanding of subsidizing livestock production system and current provide potential benefits to the management of the watershed. Initially, we analyzed all properties with cattle ranching as the watershed to excess nutrients (nitrogen and phosphorus) and assess their environmental risk. Properties were then compared with different livestock activities (cattle, swine, poultry and swine with the use of digesters to treat manure) to evaluate which reported the highest surplus and which cause greater impact to the environment. And last estimates were made necessary areas of forests, using the methodology SANPP and necessary areas of wetlands, considering the surplus of nutrients, to mitigate the impact caused by cattle ranching. The results showed excess nitrogen and phosphorus in the watershed, about 15 and 26 mg year-1, respectively, caused mainly by the use of fertilizers and organic fertilizers applied to the soil. Such surpluses can contaminate rivers and groundwater as preprocesses runoff and leaching. Furthermore, analysis of emergy indicators showed the pig as the cattle industry with the greatest influence on environmental contamination in the region, being less sustainable the activity of the four analyzed. This activity uses less renewable resources (Renewability = 5.24%), requires more energy (Transformity = 588.477 seJ.J-1), has less potential for export of local resources with greater invested emergy (EYR = 1.0), higher depending on the resources of the economy (EIR = 101.98) and has a high environmental load (ELR = 18.08). In contrast, cattle represented the activity more sustainable. This activity has increased Renewability (17.45%) and EYR (1.22), lower value of Transformity (184.942 seJ.J-1), EIR (3.13) and ELR (4.73). Regarding the use of digesters to treat manure, the indicators showed that the incorporation of this technology has improved the system of the environmental point of view. The Transformity of the system was decreased, there was a greater production of the emerging system emerged diluting required, a decrease in the value of the index EIR, Renewability increased, ELR decreased and the small increase in EYR. The economic balance of the four systems showed that all activities are profitable for producers presenting EER values smaller than 1, and the incorporation of the digester decreased profitability due to decrease in value of the EER. Thus, the additional area calculated using the approach SANPP was 957 hectares while the area required for wetland forests considering the surplus of nutrients was 6,000 hectares. Therefore, mitigation measures in order to reduce the use of fertilizers in the soil and improve the use of non-renewable sources in livestock systems are needed