Integrating nitrogen fluxes at the European scale

Executive summary Nature of the problem • Environmental problems related to nitrogen concern all economic sectors and impact all media: atmosphere, pedosphere, hydrosphere and anthroposphere. • Therefore, the integration of fluxes allows an overall coverage of problems related to reactive nitrogen (Nr) in the environment, which is not accessible from sectoral approaches or by focusing on specific media. Approaches • This chapter presents a set of high resolution maps showing key elements of the N flux budget across Europe, including N2 and Nr fluxes. • Comparative nitrogen budgets are also presented for a range of European countries, highlighting the most efficient strategies for mitigating Nr problems at a national scale. A new European Nitrogen Budget (EU-27) is presented on the basis of state-of-the-art Europe-wide models and databases focusing on different segments of Europe’s society. Key findings • From c. 18 Tg Nr yr −1 input to agriculture in the EU-27, only about 7 Tg Nr yr− 1 find their way to the consumer or are further processed by industry. • Some 3.7 Tg Nr yr−1 is released by the burning of fossil fuels in the EU-27, whereby the contribution of the industry and energy sectors is equal to that of the transport sector. More than 8 Tg Nr yr−1 are disposed of to the hydrosphere, while the EU-27 is a net exporter of reactive nitrogen through atmospheric transport of c. 2.3 Tg Nr yr−1. • The largest single sink for Nr appears to be denitrifi cation to N2 in European coastal shelf regions (potentially as large as the input of mineral fertilizer, about 11 Tg N yr–1 for the EU-27); however, this sink is also the most uncertain, because of the uncertainty of Nr import from the open ocean. Major uncertainties • National nitrogen budgets are diffi cult to compile using a large range of data sources and are currently available only for a limited number of countries. • Modelling approaches have been used to fill in the data gaps in some of these budgets, but it became obvious during this study that further research is needed in order to collect necessary data and make national nitrogen budgets inter-comparable across Europe. • In some countries, due to inconsistent or contradictory information coming from different data sources, closure of the nitrogen budget was not possible. Recommendations • The large variety of problems associated with the excess of Nr in the European environment,including adverse impacts, requires an integrated nitrogen management approach that would allow for creation and closure of N budgets within European environments. • Development of nitrogen budgets nationwide, their assessment and management could become an effective tool to prioritize measures and prevent unwanted side effects.

Surrounding buildings and wind pressure distribution on a high-rise building

The effect of the surrounding lower buildings on the wind pressure distribution on a high-rise building is investigated by computational fluid dynamics (CFD). When B/H=0.1, it is found that the wind pressure on the windward side was reduced especially on the lower part, but for different layers of surrounding buildings, there was no great difference, which agrees with our previous wind tunnel experiment data. Then we changed the aspect ratio from 0.1 to 2, to represent different airflow regimes: skimming flow (SF), and wake interference (WI). It shows that the average Cp increases when B/H increases. For different air flow regimes, it is found that insignificant difference exists when the number of the building layers is more than 2. From the engineering point of view, it is sufficient to only include the first layer for natural ventilation design by using CFD simulation or wind tunnel experiment.

Geo-Engineering to Confine Climate Change: Is it at all Feasible?

Paul Crutzen (2006) has suggested a research initiative to consider whether it would be feasible to artificially enhance the albedo of the planet Earth to counteract greenhouse warming. The enhancement of albedo would be achieved by intentionally injecting sulfur into the stratosphere. The rational for proposing the experiment is the observed cooling of the atmosphere following the recent major volcanic eruptions by El Chichon in 1984 and Mount Pinatubo in 1991 (Hansen et al., 1992). Although I am principally not against a research initiative to study such a potential experiment, I do have important reservations concerning its general feasibility. And its potential feasibility, I believe, must be the key motivation for embarking on such a study. Here I will bring up three major issues, which must be more thoroughly understood before any geo-engineering of climate could be considered, if at all. The three issues are (i) the lack of accuracy in climate prediction, (ii) the huge difference in timescale between the effect of greenhouse gases and the effect of aerosols and (iii) serious environmental problems which may be caused by high carbon dioxide concentration irrespective of the warming of the climate.

From farmers’ perspective : pesticide use and pest control

Many studies have shown that farmers in developing countries often overuse pesticides and do not adopt safety practices. Policies and interventions to promote a safer use of pesticides are often based on a limited understanding of the farmers’ own perspective of pesticide use. This often results in ineffective policies and the persistence of significant pesticide-related health and environmental problems, especially in developing countries. This chapter explores potentials and limitations of different approaches to study pesticide use in agriculture from the farmers’ perspective. In contrast to the reductionist and mono-disciplinary approaches often adopted, this chapter calls for integrative methodological approaches to provide a realistic and thorough understanding of the farmers’ perspective on pesticide use and illustrates the added value of such an approach with three case studies of pesticide use in Iran, India, and Colombia.

Linking classroom learning and research to advance ideas about social-ecological resilience

There is an increasing demand in higher education institutions for training in complex environmental problems. Such training requires a careful mix of conventional methods and innovative solutions, a task not always easy to accomplish. In this paper we review literature on this theme, highlight relevant advances in the pedagogical literature, and report on some examples resulting from our recent efforts to teach complex environmental issues. The examples range from full credit courses in sustainable development and research methods to project-based and in-class activity units. A consensus from the literature is that lectures are not sufficient to fully engage students in these issues. A conclusion from the review of examples is that problem-based and project-based, e.g., through case studies, experiential learning opportunities, or real-world applications, learning offers much promise. This could greatly be facilitated by online hubs through which teachers, students, and other members of the practitioner and academic community share experiences in teaching and research, the way that we have done here.

How to avoid Copenhagen : An experimental economic approach to climate negotiations

This study got its origin in the failed climate negotiations in the Copenhagen 2009 summit. By conducting a public good game, with participants from China and Sweden, my study indicates that previous studies on public good games can predict the outcome of the game to a quit large extent even though most of my statistical tests came out statistically insignificant. My study also indicates that by framing the game as climate negotiations there were no statistical significant difference on the level of contributions in comparison to the unframed versions of the game. The awareness of the issues with emissions, global warming and other environmental problems are pretty high but even so when push comes to shove gains in the short run are prioritized to gains in the long run. There are however hypothetical willingness to come to term with the environmental issues. The results of the study indicate that the outcome of the Copenhagen summit can be avoidable but would need additional experiments made on cultural differences and behavior.

Distance measure and the p-median problem in rural areas

The p-median model is used to locate P facilities to serve a geographically distributed population. Conventionally, it is assumed that the population patronize the nearest facility and that the distance between the resident and the facility may be measured by the Euclidean distance. Carling, Han, and Håkansson (2012) compared two network distances with the Euclidean in a rural region witha sparse, heterogeneous network and a non-symmetric distribution of thepopulation. For a coarse network and P small, they found, in contrast to the literature, the Euclidean distance to be problematic. In this paper we extend their work by use of a refined network and study systematically the case when P is of varying size (2-100 facilities). We find that the network distance give as gooda solution as the travel-time network. The Euclidean distance gives solutions some 2-7 per cent worse than the network distances, and the solutions deteriorate with increasing P. Our conclusions extend to intra-urban location problems.

Steel Sheet Applications and Integrated Heat Management

Increasing energy use has caused many environmental problems including global warming. Energy use is growing rapidly in developing countries and surprisingly a remarkable portion of it is associated with consumed energy to keep the temperature comfortable inside the buildings. Therefore, identifying renewable technologies for cooling and heating is essential. This study introduced applications of steel sheets integrated into the buildings to save energy based on existing technologies. In addition, the proposed application was found to have a considerable chance of market success. Also, satisfying energy needs for space heating and cooling in a single room by using one of the selected applications in different Köppen climate classes was investigated to estimate which climates have a proper potential for benefiting from the application. This study included three independent parts and the results related to each part have been used in the next part. The first part recognizes six different technologies through literature review including Cool Roof, Solar Chimney, Steel Cladding of Building, Night Radiative Cooling, Elastomer Metal Absorber, and Solar Distillation. The second part evaluated the application of different technologies by gathering the experts’ ideas via performing a Delphi method. The results showed that the Solar Chimney has a proper chance for the market. The third part simulated both a solar chimney and a solar chimney with evaporation which were connected to a single well insulated room with a considerable thermal mass. The combination was simulated as a system to estimate the possibility of satisfying cooling needs and heating needs in different climate classes. A Trombe-wall was selected as a sample design for the Solar Chimney and was simulated in different climates. The results implied that the solar chimney had the capability of reducing the cooling needs more than 25% in all of the studied locations and 100% in some locations with dry or temperate climate such as Mashhad, Madrid, and Istanbul. It was also observed that the heating needs were satisfied more than 50% in all of the studied locations, even for the continental climate such as Stockholm and 100% in most locations with a dry climate. Therefore, the Solar Chimney reduces energy use, saves environment resources, and it is a cost effective application. Furthermore, it saves the equipment costs in many locations. All the results mentioned above make the solar chimney a very practical and attractive tool for a wide range of climates.

Um estudo da utilização do custeio baseado em atividades (ABC) na apuração dos custos ambientais

Ao longo dos anos o desenvolvimento foi tratado apenas sob o aspecto econômico. Sob essa visão não havia limites para o crescimento. Porém, o esgotamento de alguns recursos e as crises que os sucederam, o aumento de acidentes ecológicos e conseqüente agravamento dos problemas ambientais, impulsionou a sociedade e os organismos que a representam a cobrar maior responsabilidade ambiental das organizações. Essa nova postura mundial impôs às empresas a incorporação em suas estratégias, além do fator econômico, também o fator ambiental como uma necessidade para garantir sua sobrevivência. Apesar da constatação da importância dos Sistemas de Gestão Ambiental e de sua incorporação por um grande número de empresas, são muito incipientes os efeitos alcançados pelos instrumentos utilizados para sua promoção, em especial os instrumentos de controle. Isso se deve especialmente pela não percepção do quanto a questão ambiental influencia na questão econômica das empresas. A gestão ambiental como qualquer prática administrativa requer instrumentos que possibilitem informações confiáveis. Este trabalho objetiva testar a utilização do custeio baseado em atividades como ferramenta para geração de elementos necessários à gestão ambiental. Para tal, foi desenvolvido um modelo para aplicação em uma área-piloto de um curtume. A escolha da empresa deu-se em função do alto nível de rejeitos gerados e por fazer uso de produtos químicos e de água limpa em seu processo produtivo. As conclusões deste estudo demonstram que o custeio ABC é um instrumento capaz de gerar informações úteis à Gestão Ambiental.

A necessidade da reserva de área para o armazenamento de água no início do crescimento urbano

Atualmente, o desenho urbano tem sido realizado dentro de um âmbito restrito do conhecimento. Este não tem considerado aspectos de drenagem da água que trazem grandes transtornos e custos para a sociedade e o ambiente. O desenvolvimento urbano brasileiro tem produzido um aumento significativo na freqüência de inundações, na produção de sedimentos e na deterioração da qualidade da água. Tal situação é decorrente, na maioria dos casos, da ocupação intensiva do solo urbano. Assim, essa abordagem demonstra, inicialmente, uma visão sobre o desenho urbano e suas interfaces; particularmente as relacionadas com a geografia, o ambiente natural e o construído. Na seqüência, pretendendo atingir o enfoque interdisciplinar, aponta vínculos entre o desenho urbano e a hidrologia através de uma análise ambiental de bairros dos municípios de Porto Alegre e Lindolfo Collor, de modo a identificar relações com a utilização de uma variável - a superfície impermeável, procurando descrever o comportamento ambiental de bacias hidrográficas urbanizadas bem como mostrar a necessidade da reserva de área para armazenar água no início do crescimento urbano. Finalizando, apresenta os principais parâmetros ou características de desenho que deverão garantir a sustentabilidade urbana e hidrológica. Apesar de prematuro, pode-se afirmar que existem indícios para que a dissertação venha suprir algumas deficiências existentes no planejamento urbano-ambientalatualmente adotado.

Um estudo exploratório sobre as práticas socio-ambientais de empresas multinacionales no setor de mineração do Peru

O presente trabalho tem por objetivo conhecer as práticas socio-ambientais no setor de mineração do Peru. Setor que esta dominada pela presença de empresas transnacionais que se encontram com duas realidades de regulamentação de meio ambientais muito discordantes, a primeira, as normas corporativas onde se encontra a matriz e, a segunda, a regulamentação do país onde esta a subsidiaria, neste caso o Peru. Com a internacionalização do tema socio-ambiental, se dá a devida importância ao tema da Responsabilidade Social Corporativa, já que as empresas transnacionais estão pressionadas a manter uma boa imagem internacional, que pode ser vulnerável a criticas negativas em relação à heterogeneidade, já que suas praticas socio-ambientais têm que ser as mesmas em qualquer parte do mundo. Na presente dissertação se enfatiza as praticas socio-ambientais das empresas com relação às comunidades circundantes, sendo um tema pouco difundido na mineração peruana. As desconformidades das comunidades frente aos projetos de mineração constituem o maior problema social atual, gerando a paralisação das atividades nesse setor. O Peru não tem Ministério do Meio Ambiente, embora exista um Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAM) que é um organismo público descentralizado e, esta aderido ao âmbito da Presidência do Conselho de Ministros. Nesta investigação se analisa a função do Ministério de Energia e Minas do Peru, já que ele é um ente que incentiva a promoção de investimento privada no setor de energia e minas e, por outro lado, mediante a Direção Geral de Assuntos Ambientais do Ministério de Energia e Minas aplica a guia de gestão ambiental emitidas pelo CONAM. Finalmente, no estudo de caso, são analisadas duas empresas transnacionais maiores do setor de mineração peruano, aplicando entrevistas e um questionário com perguntas abertas para poder conhecer suas praticas socio-ambientais. Desenvolve-se uma análise dos resultados obtidos no estudo de caso, utilizando o referencial teórico para situar a realidade peruana, numa realidade internacional. Pelos dados obtidos, podemos interpretar que as empresas estudadas não se encaixam totalmente nos parâmetros internacionais do auto-regulamentação. Observamos a falta de políticas públicas sócio-ambiental, é por esse motivo, a conclusão desta investigação propõe a criação e aplicação de políticas públicas a dois problemas socio-ambientais, o primeiro, a geração de emprego indireto e a segunda, a recuperação dos passivos ambientais.

Caracterização e gênese de solos construídos após mineração de carvão na mina Boa Vista, município de Minas do Leão, RS

A mineração de carvão em lavra a céu aberto provoca a mistura dos materiais sobrejacentes ao carvão e que são, posteriormente, utilizados no preenchimento das cavas mineradas. O processo de construção dos solos e a mistura podem ocasionar problemas ambientais pelas alterações quimicas e fisicas provocadas nos solos construidos. A fimde comparar solos construidos de diferentes idades, caracterizou-se a coluna geológica. o ~Io natural originale solos construidos de 2 anos e de 24 anos da mina de carvão Boa Vista, no Municípiode Minas do Leão, RS. A descrição morfológicado perfil do solo e as análises quimicas e fisicas demonstram que os solos construidos apresentam sérias limitações físicas, impedindo o desenvolvimento normal da vegetação. Ademais. diferenças quimicas entre os perfis de diferentes idades originam-se principalmente da utilização de materiais geológicos e processos de construção distintos, do que pelos processos pedogenéticos. Quanto à evolução temporal dos solos construidos, observou-se que está fortemente caracterizada pela intemperização acido-sulfatada, intensificando-se na sub-área mais antiga. O potencial de acidificação e o potencial de neutralização determínados na coluna geológica indicam a existência de camadas com alto potencial gerador de Drenagem Ácida de Minas, recomendando-se o cuidado na deposição final destas camadas. Os resultados deste estudo indicam que as propriedades químicas e fisicas determinadas nos solos construidos servem como indicadores para o monitoramentode áreas construídas,visando a prevenção de danos ambientais.

Organização de produtores rurais para a gestão da cadeia produtiva da mandioca no nordeste paraense: um estudo de caso na Associação de Desenvolvimento Comunitário e Rural Bom Jesus

A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma planta cultivada predominantemente para a subsistência dos trabalhadores rurais sendo uma das principais fontes de carboidratos disponíveis aos estratos sociais de baixa renda e tem importante participação na geração de emprego e renda. O Estado do Pará destaca-se pelo volume de produção de mandioca, mas o cultivo ainda está voltado essencialmente para a subsistência sendo pouco explorado como matéria prima em derivados industriais e insumo para enfrentar problemas globais como a fome, a degradação ambiental e a produção de energia, gerando emprego e renda para comunidades locais e rurais. Este estudo tem como objetivo avaliar como está se desenvolvendo a organização de produtores rurais de mandioca da Associação de Desenvolvimento Comunitário e Rural Bom Jesus, através do modelo de gestão de cadeia produtiva e compreender em que medida se justifica economicamente o cultivo de mandioca. A pesquisa é de natureza exploratória e descritiva e por meio do questionário e entrevista aplicado a 17 produtores rurais juntamente com a fundamentação teórica sobre o entendimento contemporâneo de cadeia produtiva foram percebidos evidências que justificam economicamente, em parte, o cultivo da mandioca. A geração de postos de trabalhos para as mulheres, a utilização de resíduos como incremento no arranjo produtivo, a apoio da extensão e do crédito rural, e as vantagens advindas da organização dos produtores rurais proporcionando renda e produção constantes no campo, foram os fatores considerados. Porém, a necessidade de inovações tecnológicas, parcerias com os setores industriais, arranjos produtivos mais rentáveis, mecanização do plantio e da colheita, os problemas ambientais (resíduos tóxicos e desmatamento) e de acesso à pesquisa, o nível de escolaridade, e a cooperação entre os agricultores, são desafios reais a serem enfrentados e o fator decisivo é o apoio governamental. Este estudo demonstra a realidade de uma sociedade quase sempre marginalizada e esquecida pelas políticas públicas. Além da variável econômica, a avaliação das culturas produtivas deve passar pelos filtros de análise social e ambiental, pois assim, nos permite com maior exatidão compreender os problemas reais da nossa sociedade, em especial da vida na Amazônia.

Responsabilidade social corporativa e gaps de percepção: um estudo de caso

A disseminação do termo Responsabilidade Social Corporativa e de suas respectivas ações demonstra o grande potencial que as empresas possuem para atenuar ou agravar problemas sociais e ambientais. Hoje, existem diversas métricas que permitem medir a efetividade das ações de Responsabilidade Social praticadas pelas organizações e assim divulgar os feitos em RSC tanto em relatórios para investidores e quanto em outros meios. Esta pesquisa propõe analisar o desempenho em Responsabilidade Social de uma empresa do segmento de logística, pela percepção dos seus funcionários, confrontando-a com o discurso da empresa procurando identificar gaps de percepção. À luz de teorias da Escola de Frankfurt e de estudos em Responsabilidade Social, são analisadas possíveis causas para a existência de gaps entre a percepção dos funcionários e o discurso da empresa. Para delimitar o escopo da pesquisa, dada a amplitude do tema, foram utilizados os Indicadores Ethos de Responsabilidade Social Empresarial para identificar o desempenho em RSC da empresa analisada.

Green logistics: key elements for a well-functioning sustainable logistics system

A growing awareness of the modern society about the direct relationship between a growing global community with increasing total industrial activities on one hand and various environmental problems and a natural limitation of natural resources on the other hand set the base for sustainable or “green” approaches within the supply chain. This paper therefore will look at the issue of “Green Logistics” which seeks to reduce the environmental impact of logistics activities by taking into account functions such as recycling, waste and carbon emission reduction and the use of alternative sources of energy. In order to analyze how these approaches and ideas are being perceived by the system as a whole two models from the area of prospective and scenario planning are being used and described to identify the main drivers and tendencies within the system in order to create feasible hypothesis. Using the URCA/CHIVAS model allows us to identify the driver variables out of a high number of variables that best describe the system “Green Logistics”. Followed by the analysis of the actor’s strategies in the system with the Mactor model it is possible to reduce the complexity of a completely holistic system to a few key drivers that can be analyzed further on. Here the implications of URCA/CHIVAS and Mactor are being used to formulate hypotheses about the perception of Green Logistics and its successful implementation among logistics decision makers by an online survey. This research seeks to demonstrate the usefulness of scenario planning to a highly complex system observing it from all angles and extracting information about the relevant factors of it. The results of this demonstration indicate that there are drivers much beyond the factory walls that need to be considered when implementing successfully a system such as Green Logistics.