Publicação em Diário da República: Despacho nº 9183/2020 - 25/09/2020
6 ECTS; 2º Ano, 1º Semestre, 30,0 T + 16,0 PL + 14,0 TP , Cód. 300112.
Docente(s)
- Marco António Mourão Cartaxo (1)(2)
- Manuel Alberto Nogueira Henriques Rosa (2)
(1) Docente Responsável
(2) Docente que lecciona
Pré-requisitos
Não aplicável.
Objetivos
Abordar algumas questões ambientais importantes de grande atualidade. Proporcionar a aquisição dos conhecimentos necessários ao debate desses assuntos.
Os alunos devem ser capazes de aplicar conceitos e utilizar diferentes ferramentas da Engenharia Ambiental.
Os alunos devem ainda ser capazes de identificar os principais parâmetros de monitorização e descrever as principais tecnologias de tratamento disponíveis, nomeadamente em relação a: poluição atmosférica e emissões gasosas; poluição hídrica e sistemas de tratamento convencionais; resíduos sólidos, sistemas de gestão e tratamento de resíduos sólidos urbanos; tecnologias de tratamento não-convencionais na remediação de solos e no tratamento de águas; biorremediação.
Programa
Componente teórica
1. Breve introdução à Engenharia Ambiental
1.1. Conceitos fundamentais: poluição; sustentabilidade; Avaliação do Ciclo de Vida.
1.2. Princípios de Desenvolvimento Sustentável e os Objetivos do Desenvolvimento Sustentável da ONU.
1.3. Avaliação de Risco Ambiental.
2. Poluição hídrica
2.1. Tipos de Efluentes: efluentes industriais, efluentes domésticos e efluentes agrícolas.
2.2. Fontes de poluição hídrica: poluição pontual e poluição difusa; fontes naturais e antropogénicas.
2.3. Efeitos da poluição hídrica nos ecossistemas aquáticos e nos seres humanos.
2.4. Aspetos legais e sistemas de tratamento convencionais: legislação nacional e europeia; valores limite de emissão e normas legais; parâmetros de monitorização.
2.5. Sistemas de tratamento convencionais: lagoas de estabilização; filtros biológicos; processos de coagulação/floculação.
2.6. Poluição de águas subterrâneas: características da poluição; poluentes típicos; monitorização e remediação.
2.7. Poluição oceânica: características da poluição oceânica; poluentes principais; fontes de poluição; efeitos da poluição no ecossistema marinho.
2.8. Tratamento de águas de consumo: cloração; filtragem; tratamento UV.
3. Poluição dos solos e resíduos sólidos
3.1. Introdução à poluição dos solos: definição e conceitos básicos.
3.2. Fontes e tipos de poluentes dos solos: poluentes orgânicos; poluentes inorgânicos; metais pesados.
3.3. Efeitos da poluição dos solos na saúde humana e biodiversidade.
3.4. Métodos de monitorização da poluição do solo: amostragem de solo; sensores in situ.
3.5. Sistemas de gestão de resíduos sólidos: gestão de resíduos urbanos; recolha e transporte; reciclagem.
3.6. Aterros sanitários e produção de biogás: aterros sanitários; produção de biogás; sistemas de digestão anaeróbia.
3.7. Tecnologias convencionais de tratamento de resíduos sólidos: compostagem; co-incineração; digestão anaeróbia.
3.8. Tecnologias emergentes de valorização energética: gaseificação e pirólise; valorização energética de resíduos.
4. Poluição atmosférica
4.1. Composição da atmosfera; importância dos gases na composição da atmosfera.
4.2. Principais poluentes atmosféricos: óxidos de nitrogénio, óxidos de enxofre e material particulado; fontes; formação e reações; efeitos.
4.3. Efeitos da poluição atmosférica: efeitos no clima; efeitos na saúde humana.
4.4. Produção de energia e emissões gasosas: emissões associadas a diferentes fontes de energia (convencionais e renováveis); consequências ambientais (efeito de estufa, aquecimento global e alterações climáticas).
4.5. Contaminantes atmosféricos e tratamentos: sistemas de tratamento de poluentes atmosféricos; legislação ambiental e acordos internacionais.
5. Tecnologias de tratamento não-convencionais
5.1. Remediação de solos: processos de remediação física de solos; processos de remediação química de solos; remediação electrocinética de solos.
5.2. Remediação de águas subterrâneas: métodos comuns de remediação de águas subterrâneas; tecnologias emergentes para águas subterrâneas (oxidação avançada; adsorção por nanomateriais).
5.3. Processos Avançados de Oxidação (PAOs) e tecnologias ambientais sustentáveis: definição e princípios dos PAOs (funcionamento, vantagens, PAOs não-eletroquímicos e PAOs eletroquímicos; aplicações de PAOs no tratamento de águas residuais e de poluentes emergentes); redução eletroquímica no tratamento de águas.
5.4. Tecnologias ambientais sustentáveis: tecnologias limpas e produção mais limpa; Química Verde e ecoeficiência.
6. Biorremediação
6.1. Principais poluentes.
6.1.1. Conceito de poluição: poluição do ar; poluição da água; poluição dos solos; necessidade histórica da ecotoxicologia.
6.1.2. Contaminantes: fontes de ecotóxicos; propriedades dos ecotóxicos; principais classes de contaminantes; efeitos genéricos de um tóxico nos ecossistemas.
6.2. Remediação biológica.
6.2.1. Tecnologias de biorremediação de solos in-situ: biorremediação in-situ intrínseca ou atenuação natural; biorremediação in situ planeada: bioestimulação, bioacumulação, bioventilação, fitorremediação (fitoextracção, fitoestabilização, fitodegradação, fitovolatilização, rizofiltração, rizodegradação).
6.2.2. Tecnologias de biorremediação de solos ex-situ (em fase sólida): compostagem; biopilhagem; landfarming; leiras.
6.2.3. Tecnologias de biorremediação de solos ex-situ (em fase lama): biorreactores.
6.2.4. Tecnologias de biorremediação de águas residuais: Sistemas naturais; zonas húmidas construídas (fitorremediação e adsorção em materiais porosos).
Componente prática
1. Identificação de poluentes orgânicos em corpos hídricos.
2. Estudo da eficácia de métodos de tratamento de águas residuais.
3. Monitorização de metais pesados em efluentes industriais.
4. Simulação de lixiviação de contaminantes de resíduos sólidos para solos.
5. Análise de microplásticos em solos urbanos.
6. Estudo de remediação de solos contaminados com resíduos de óleos e hidrocarbonetos.
7. Medição de partículas suspensas e gases poluentes no ar.
8. Remediação eletrocinética de solos contaminados.
9. Estudo da eficácia de métodos de tratamento de águas residuais com Oxidação Avançada (UV/H2O2 e Fenton).
Metodologia de avaliação
Classificação:
A (Capítulos 1, 2, 3, 4 e 5): Teste escrito nas diferentes épocas oficiais de avaliação (50%), trabalho temático escrito com apresentação oral e interesse e participação nas aulas (25%) e relatórios dos trabalhos experimentais (25%). A realização de todos os trabalhos práticos e dos respetivos relatórios é obrigatória.
B (Capítulo 6): Teste escrito nas diferentes épocas oficiais de avaliação.
Classificação final = (0,8xA)+(0,2xB)
Nota de classificação final mínima para aprovação de 10 valores.
Bibliografia
- Baird, C. e Cann, M. (2012). Environmental chemistry. New York: W. H. Freeman
- Mihelcic, J. e Zimmerman , J. (2021). Environmental Engineering: Fundamentals, Sustainability, Design, 3rd Edition. United States of America: Wiley
- Sincero, A. e Sincero, G. (1996). Environmental engineering: a design approach. New Jersey: Prentice Hall
- Velázquez-Fernandez, J. e Muñiz-Hernández, S. (2014). Bioremediation: processes, challenges and future prospects. New York: Nova Publishers
Método de Ensino
Aulas teóricas expositivas, onde se descrevem os princípios fundamentais. Aulas teóricas-práticas onde se propõe a resolução de exercícios, a análise de casos de estudo e a realização de trabalhos laboratoriais acerca dos assuntos leciononados.
Software utilizado nas aulas
Não aplicável.
Aprovado em Conselho Técnico Cientifico: Aprovada na Ata nº 04/2025 de 22/10
Download da Ficha da Unidade Curricular (FUC)
