RESUMO

The interaction between intensive animal production and the environment is complex and depends on the location and management practices. The waste generated from intensive animal production may represent a triggering factor for environmental pressures in the function of the volume and the characteristics, degrading environmental quality and affecting ecosystem services. The objective of this study was to develop a conceptual framework for the environmental description of the impacts caused by the accumulation of the waste from intensive animal production, integrating the causal chain approach of the driver–pressure–status–impact–response (DPSIR) model with the causal network and ecosystem services. Therefore, a conceptual framework was developed that makes possible a comprehensive description of a set of structures and functions that interact in complex ways. The conceptual framework was validated through a case study performed within the scope of a hydrographic microbasin with intensive pig production. The conceptual framework developed made it possible to establish connections among the DPSIR components, including environmental perceptions and changes in the socioeconomic system. The impacts caused by the waste were considered as changes in the provision of ecosystem services and the socioeconomic system, identifiable in the proposed conceptual framework. The application of the conceptual framework identified the primary drivers that exert pressure on the system and has an impact on the ecosystem services, affecting the provision and regulation services. The development of this environmental conceptual framework contributes to the selection of the indicators and ecosystem services involved. This can aid in the promotion of environmental sustainability, providing subsidies for more adequate environmental policies obtained from indicators that reflect local conditions.

A interação entre a produção intensiva de animais com seu meio ambiente é complexa e depende principalmente da localização e das práticas de gestão. Os dejetos oriundos da produção intensiva de animais, em função do volume e características, podem representar um fator desencadeador de pressões sobre o ambiente, degradando a qualidade ambiental e impactando os serviços ecossistêmicos. O objetivo deste estudo é desenvolver uma estrutura conceitual para descrição ambiental dos impactos do acumulo de dejetos da produção intensiva de animais, integrando o enfoque de cadeia causal do modelo Drive- Pressure- Status- Impact- Response (DPSIR) com rede causal e serviços ecossistêmicos. Para tanto, foi desenvolvida uma estrutura conceitual, que permite descrever de forma abrangente um conjunto de estruturas e funções que interagem de maneira complexa. A validação da estrutura conceitual foi realizada por meio de sua aplicação em um estudo de caso realizado no âmbito da uma microbacia hidrográfica com produção intensiva de suínos. A estrutura conceitual desenvolvida permitiu estabelecer vinculação entre os componentes do DPSIR, incluindo percepções ambientais bem como de mudanças no sistema socioeconômico. Os impactos causados pelos dejetos podem ser entendidos como mudanças no fornecimento de serviços do ecossistema e no sistema socioeconômico, identificáveis na estrutura de análise conceitual proposta. A aplicação da estrutura conceitual identificou o principal driver que exerce pressões no sistema e que impactam nos serviços ecossistêmicos, afetando serviços de provisão e regulação. O desenvolvimento desta estrutura conceitual contribui para a seleção de indicadores e dos serviços ecossistêmicos envolvidos, que podem auxiliar na promoção da sustentabilidade ambiental, fornecendo subsídios para políticas ambientais mais adequadas, obtidas a partir de indicadores que reflitam as condições locais.

Assuntos

RESUMO

The interaction between intensive animal production and the environment is complex and depends on the location and management practices. The waste generated from intensive animal production may represent a triggering factor for environmental pressures in the function of the volume and the characteristics, degrading environmental quality and affecting ecosystem services. The objective of this study was to develop a conceptual framework for the environmental description of the impacts caused by the accumulation of the waste from intensive animal production, integrating the causal chain approach of the driver–pressure–status–impact–response (DPSIR) model with the causal network and ecosystem services. Therefore, a conceptual framework was developed that makes possible a comprehensive description of a set of structures and functions that interact in complex ways. The conceptual framework was validated through a case study performed within the scope of a hydrographic microbasin with intensive pig production. The conceptual framework developed made it possible to establish connections among the DPSIR components, including environmental perceptions and changes in the socioeconomic system. The impacts caused by the waste were considered as changes in the provision of ecosystem services and the socioeconomic system, identifiable in the proposed conceptual framework. The application of the conceptual framework identified the primary drivers that exert pressure on the system and has an impact on the ecosystem services, affecting the provision and regulation services. The development of this environmental conceptual framework contributes to the selection of the indicators and ecosystem services involved. This can aid in the promotion of environmental sustainability, providing subsidies for more adequate environmental policies obtained from indicators that reflect local conditions.(AU)

A interação entre a produção intensiva de animais com seu meio ambiente é complexa e depende principalmente da localização e das práticas de gestão. Os dejetos oriundos da produção intensiva de animais, em função do volume e características, podem representar um fator desencadeador de pressões sobre o ambiente, degradando a qualidade ambiental e impactando os serviços ecossistêmicos. O objetivo deste estudo é desenvolver uma estrutura conceitual para descrição ambiental dos impactos do acumulo de dejetos da produção intensiva de animais, integrando o enfoque de cadeia causal do modelo Drive- Pressure- Status- Impact- Response (DPSIR) com rede causal e serviços ecossistêmicos. Para tanto, foi desenvolvida uma estrutura conceitual, que permite descrever de forma abrangente um conjunto de estruturas e funções que interagem de maneira complexa. A validação da estrutura conceitual foi realizada por meio de sua aplicação em um estudo de caso realizado no âmbito da uma microbacia hidrográfica com produção intensiva de suínos. A estrutura conceitual desenvolvida permitiu estabelecer vinculação entre os componentes do DPSIR, incluindo percepções ambientais bem como de mudanças no sistema socioeconômico. Os impactos causados pelos dejetos podem ser entendidos como mudanças no fornecimento de serviços do ecossistema e no sistema socioeconômico, identificáveis na estrutura de análise conceitual proposta. A aplicação da estrutura conceitual identificou o principal driver que exerce pressões no sistema e que impactam nos serviços ecossistêmicos, afetando serviços de provisão e regulação. O desenvolvimento desta estrutura conceitual contribui para a seleção de indicadores e dos serviços ecossistêmicos envolvidos, que podem auxiliar na promoção da sustentabilidade ambiental, fornecendo subsídios para políticas ambientais mais adequadas, obtidas a partir de indicadores que reflitam as condições locais.(AU)

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RESUMO

Se evaluó el uso de aserrín de Cedro (Cedrela odorata L.) en la adsorción de diésel en solución acuosa. El potencial del aserrín como adsorbente en sistema continuo fue investigado, variando la cantidad de biomasa y el caudal, usando columnas de plástico transparente de diámetro 3,5 cm y una altura de 18,5 cm, con tiempo de contacto de 180 min, tomando alícuotas de 50 mL en diferentes intervalos. La medición de la concentración residual fue realizada por cromatografía de gases, donde se estableció la saturación de la columna a las mejores condiciones; se determinó que a los 600 minutos se llega a un equilibrio, en el cual posiblemente se produce una alta saturación de la biomasa, que alcanza una capacidad de 62,93mg/g. Esta fue determinada con el modelo de Thomas a un flujo de 0,1 mL/s y 4 g de aserrín de cedro.

The use of Cedar sawdust (Cedrela odorata L.) in the adsorption of diesel in aqueous solution was evaluated. Sawdust adsorbent potential in continuous system was analyzed, varying the amount of biomass and the flow rate, using transparent plastic columns of diameter 3.5 cm and 18.5 cm height, with a contact time of 180 min, taking aliquots of 50 mL in different intervals; the measurement of residual concentration was made through gas chromatography, finally, saturation of the column at the best conditions was established. Determining that at 600 minutes balance is reached, in which a high saturation of the biomass possibly occurs, reaching a capacity of 62.93mg / g determined with the Thomas model at a flow of 0.1 mL / s. 4 g of cedar sawdust.

Avaliou-se o uso de serragem de cedro (Cedrela odorata L.) na ad-sorção de diesel em solução aquosa. O potencial da serragem como adsorvente em um sistema contínuo foi investigado através da variação da quantidade de biomassa e a taxa de fluxo, utilizando colunas de plástico transparente de diâmetro de 3,5 cm e uma altura de 18,5 cm, com o tempo de contato de 180 minutos, tendo alíquotas de 50 mL em diferentes intervalos; a medição da concentração residual foi feita por cromatografia gasosa; finalmente, a saturação da coluna foi estabelecida nas melhores condições. Determinou-se que aos 600 minutos é alcançado um equilíbrio, no qual possivelmente ocorre uma alta saturação da biomassa, atingindo uma capacidade de 62,93mg / g, determinada com o modelo de Thomas a um fluxo de 0,1 mL / s. 4 g de serradura de cedro.

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The fact that Brazil is the world's largest sugarcane (Saccharum spp.) producer, leads to a great concern about the cropping systems used, since the most common practice involves manual harvesting prior to straw burning. Brazilian authorities approved a law prohibiting the burning practice of crop residues prior to harvest. However mechanized harvest creates the new problem of how to deal with the residues. Many studies have proposed the use of these residues as an energy source. The major difficulty in its use is how to economically transport sugarcane harvested biomass from the farm to a processing center. The aim of this work was to develop a model to optimize plant variety selection, minimize the cost of the residual biomass transfer process, to evaluate the economics of using this material, and to address sucrose production and planting area constraints, considering distances from plot to processing center. For this 0-1 multiple objective linear programming techniques were used. The results show the viability of the model in selecting varieties, which provide increased profit from residual biomass use.

O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) do mundo. Mas, existe uma grande preocupação com o sistema de colheita utilizado nesta cultura, pois é prática comum a colheita manual com a pré-queima do palhiço. Autoridades brasileiras têm aprovado leis proibindo a queimada nos canaviais. Entretanto, a colheita mecanizada com cana crua cria novos problemas com a permanência do resíduo no solo. Assim, muitos estudos têm sido propostos para o uso deste resíduo para geração de energia. A maior dificuldade para o uso desta biomassa está no custo de coletar e transferir o resíduo do campo para o centro de processamento. Para análise da viabilidade deste sistema há a necessidade de um estudo do balanço econômico do processo. O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo matemático que auxilie na escolha das variedades de cana a serem plantadas, de forma a minimizar o custo do processo de transferência da biomassa residual de colheita e avaliar economicamente o uso deste material, colocando restrições sobre a produção de sacarose e limitações da área para plantio e considerando as distâncias entre os talhões e o centro de processamento. Para isto, técnicas de programação linear multiobjetivo 0-1 foram utilizadas. Os resultados da aplicação mostram a viabilidade do uso deste modelo para auxílio na seleção de variedades, otimizando o lucro do uso da biomassa residual de colheita para geração de energia.

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The fact that Brazil is the world's largest sugarcane (Saccharum spp.) producer, leads to a great concern about the cropping systems used, since the most common practice involves manual harvesting prior to straw burning. Brazilian authorities approved a law prohibiting the burning practice of crop residues prior to harvest. However mechanized harvest creates the new problem of how to deal with the residues. Many studies have proposed the use of these residues as an energy source. The major difficulty in its use is how to economically transport sugarcane harvested biomass from the farm to a processing center. The aim of this work was to develop a model to optimize plant variety selection, minimize the cost of the residual biomass transfer process, to evaluate the economics of using this material, and to address sucrose production and planting area constraints, considering distances from plot to processing center. For this 0-1 multiple objective linear programming techniques were used. The results show the viability of the model in selecting varieties, which provide increased profit from residual biomass use.

O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) do mundo. Mas, existe uma grande preocupação com o sistema de colheita utilizado nesta cultura, pois é prática comum a colheita manual com a pré-queima do palhiço. Autoridades brasileiras têm aprovado leis proibindo a queimada nos canaviais. Entretanto, a colheita mecanizada com cana crua cria novos problemas com a permanência do resíduo no solo. Assim, muitos estudos têm sido propostos para o uso deste resíduo para geração de energia. A maior dificuldade para o uso desta biomassa está no custo de coletar e transferir o resíduo do campo para o centro de processamento. Para análise da viabilidade deste sistema há a necessidade de um estudo do balanço econômico do processo. O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo matemático que auxilie na escolha das variedades de cana a serem plantadas, de forma a minimizar o custo do processo de transferência da biomassa residual de colheita e avaliar economicamente o uso deste material, colocando restrições sobre a produção de sacarose e limitações da área para plantio e considerando as distâncias entre os talhões e o centro de processamento. Para isto, técnicas de programação linear multiobjetivo 0-1 foram utilizadas. Os resultados da aplicação mostram a viabilidade do uso deste modelo para auxílio na seleção de variedades, otimizando o lucro do uso da biomassa residual de colheita para geração de energia.