Descrição do Minicurso: Química Ambiental
O minicurso sobre Química Ambiental-Sustentabilidade (os 5R’s) teve como objetivo esclarecer os impactos causados ao meio ambiente pelas seguintes formas de descartes dos resíduos sólidos: Lixão, Aterro Sanitário, Incineração e compostagem. A discussão proposta teve a finalidade de esclarecer aos alunos a melhor forma possível de descarte dos mesmos. Essa atividade foi ministrada para alunos do 1º, 2º e 3º ano do ensino médio. O minicurso foi planejado a partir de reuniões semanais, nas quais foram escolhidas as metodologias a serem utilizadas e confeccionada uma trilha sobre o tema para conscientização dos alunos, a qual foi aplicada no final do minicurso.
Plano de Aula 1.
Dados de Identificação:
1.1. Disciplina: QUÍMICA 1.2. Série/Turma/Turno: 1ª, 2ª e 3ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO 1.3. Data: novembro/2014 1.4. Duração: 3h 2. Tema Central: Química Ambiental – Sustentabilidades: Os 5R’s 3. Objetivos: Discutir com os alunos sobre a Química ambiental e a sustentabilidade do nosso planeta, de forma a conscientizá-los e por em prática o método dos 5R’s. 4. Conteúdos: 1- Introdução à Química Ambiental. Vídeo: Os animais salvam o planeta. Este anexo é parte integrante do relatório anual do subprojeto:
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2- Abordagem geral sobre o lixo. 3- O gerenciamento do lixo. 4- Impacto ambiental associado à disposição inadequada de lixo. Vídeo: Destinos do lixo. 5- Qualidade e poluição da água. 6- Efeitos causados por alguns metais pesados ao homem. Vídeo: Preservação ambiental. 7- Aplicação de um Jogo dídático: Reciclando atitudes pelo Meio Ambiente.
5. Pré-requisitos: 6. Atividades de aprendizagem: 6.1. Atividade de desenvolvimento: Inicialmente será feita uma pergunta: O que é Química Ambiental? Para começarmos discutir sobre a química do meio ambiente. Em seguida será apresentado o vídeo: Os animais salvam o planeta, após o vídeo faremos uma abordagem sobre o lixo e como começou o crescimento excessivo da geração de resíduos e o gerenciamento do mesmo em seguida apresentaremos um vídeo: Destino do lixo. Posteriormente será esclarecido os impactos que estes causam ao meio ambiente nas seguintes formas de destinos: Lixão, Aterro Sanitário e Incineração e as vantagens e desvantagens destes destinos. Será abordado também sobre a qualidade da água e a contaminação da mesma pelo descarte inadequado de materiais que contem metais pesados e e os efeitos que estes causam ao homem, e uma breve abordagem sobre os pesticidas. Para melhor conscientização dos alunos será apresentado o vídeo: Preservação ambiental. E para o encerramento do minicurso será aplicado um jogo didático: Reciclando atitudes pelo Meio Ambiente. Etapa
Atividade
Duração
1°
Introdução à Química Ambiental.
10 min
2º
Vídeo: Os animais salvam o planeta
6 min
3º
Abordagem geral sobre o lixo.
15 min
4º
O gerenciamento do lixo.
10 min
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5º
Impacto ambiental associado à disposição
15 min
inadequada de lixo. 6º
Vídeo: Destinos do lixo
5 min
7º
Qualidade e poluição da água.
20 min
8º
Efeitos causados por alguns metais pesados ao
15 min
homem. 9º
Vídeo: preservação ambiental
5 min
10º
Aplicação de um jogo didático: Reciclando
50 min
atitudes pelo meio ambiente. Total: 2h:30min
6.2. Introdução à Química Ambiental A Química Ambiental aborda assuntos de grande importância, os quais determinam a qualidade do nosso futuro como habitantes de um planeta único, finito, frágil, frutos de milhares de milhões de reações químicas que se processam a cada segundo. A partir dos anos 80, e até os dias de hoje, abraçada pela mídia, a questão ambiental passa a ser um tema de discussão em todos os seguimentos da sociedade. Muito embora a democratização da discussão sobre as questões ambientais tenha sido um dos principais fatores para um maior conhecimento dos processos de degradação da nossa qualidade de vida e para o aprimoramento de uma legislação pertinente, os problemas de poluição ambiental ainda são cercados de muita desinformação, o que muitas vezes dificulta a escolha da melhor opção preventiva para o problema. Dados recentes do IBGE mostram que a expectativa de vida do brasileiro passou de 43,3 anos, na década de 50, para 68,1 anos em 1998. Parte apreciável do salto desse indicativo de qualidade de vida se deve aos avanços da química na área de saneamento ambiental e processos de desinfecção de água, ao aumento e diversificação da produtividade agrícola à custa de insumos químicos, bem como da bioquímica.
6.3. Abordagem geral sobre o lixo
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Os resíduos gerados por aglomerações urbanas, processos produtivos e mesmo em estações de tratamento de esgoto são um grande problema, tanto pela quantidade quanto pela toxicidade de tais rejeitos. A solução para tal questão não depende apenas de atitudes governamentais ou decisões de empresas; deve ser fruto também do empenho de cada cidadão, que tem o poder de recusar produtos potencialmente impactantes, participar de organizações não governamentais ou simplesmente segregar resíduos dentro de casa, facilitando assim processos de reciclagem. O conhecimento da questão do lixo é a única maneira de se iniciar um ciclo de decisões e atitudes que possam resultar em uma efetiva melhoria de nossa qualidade ambiental e de vida. A partir da Revolução Industrial iniciou-se o processo de urbanização, provocando um êxodo do homem do campo para as cidades. Observou-se assim um vertiginoso crescimento populacional, favorecido também pelo avanço da medicina e conseqüente aumento da expectativa de vida. A partir de então, os impactos ambientais passaram a ter um grau de magnitude alto, devido aos mais diversos tipos de poluição, dentre eles a poluição gerada pelo lixo. O fato é que o lixo passou a ser encarado como um problema, o qual deveria ser combatido e escondido da população. A solução para o lixo naquele momento não foi encarada como algo complexo, pois bastava simplesmente afastá-lo, descartando-o em áreas mais distantes dos centros urbanos, denominados ‘lixões’.
6.4. O gerenciamento do lixo Gerenciar o lixo é adotar um conjunto articulado de ações normativas, operacionais, financeiras e de planejamento, com base em critérios sanitários, ambientais e econômicos para coletar, tratar e dispor o resíduo sólido municipal urbano. A execução de ações planejadas, de forma racional e integrada, leva ao gerenciamento adequado do lixo, assegurando saúde, bem-estar e economia de recursos públicos, além de ir ao encontro de um desejo maior que é a melhoria da qualidade de vida das gerações atuais e futuras. Para o gerenciamento do lixo, é necessária a existência de um programa de educação ambiental que contemple a recusa de consumo de produtos com alta capacidade de geração de resíduos, repensar hábitos de consumo e descarte, redução do
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consumo, reuso e reciclagem (conforme será discutido no item “O Programa R5 – Recusar, Repensar, Reduzir, Reutilizar e Reciclar”).
Geração de resíduos
Responsável pela destinação final
Domiciliar:
Prefeitura
Comercial:
Prefeitura
Público:
Prefeitura
Serviços de saúde e hospitalar:
Gerador
Portos, aeroportos, terminais rodoviários Gerador e ferroviários: Industrial:
Gerador
Agrícola:
Gerador
Entulho:
Gerador
6.5. Impacto ambiental associado à disposição inadequada do lixo Chorume é o líquido que escoa de locais de disposição final de lixo. É resultado da umidade presente nos resíduos, da água gerada durante a decomposição dos mesmos e também das chuvas que percolam através da massa do material descartado. É um líquido com alto teor de matéria orgânica e que pode apresentar metais pesados provenientes da decomposição de embalagens metálicas e pilhas. A composição final do chorume é fruto do tipo de lixo depositado e do seu estado de degradação. Historicamente, os lixões têm sido construídos em vales, nas proximidades ou dentro de leitos de cursos d’água, o que torna o chorume um agente de comprometimento de recursos hídricos. Os lixões, por serem na verdade uma mera disposição de resíduos a céu aberto, são construídos sobre terrenos que permitem não apenas o escoamento do chorume, mas também a sua infiltração no solo, levando à contaminação das águas subterrâneas. Ao contrário dos lixões, os aterros sanitários, que recebem resíduo sólido municipal urbano (o lixo gerado em nossas casas), e os aterros industriais, que recebem resíduo sólido industrial, têm as suas construções pautadas em normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), que prevê impermeabilização do terreno e o tratamento do chorume gerado. Poços de monitoração abertos nas proximidades do
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aterro permitem a avaliação constante da qualidade das águas subterrâneas e a tomada de decisões em caso de eventuais infiltrações.
Aterro Sanitário
Lixão
Dentro do aterro sanitário, o resíduo sólido municipal sofre uma decomposição promovida por bactérias que metabolizam a matéria orgânica, produzindo dióxido de carbono e usando para isso alguma espécie química como receptor de elétrons. Tal processo pode ser classificado como um processo de respiração, no qual o agente oxidante que comumente atua como receptor de elétrons é o oxigênio atmosférico (O2). Como os aterros sanitários sãs cobertos com solo e são compactados com tratores, de modo a minimizar o acesso de vetores de doenças ao resíduo, o oxigênio atmosférico também encontra dificuldade em entrar em contato com o lixo e a sua concentração diminui até valores não significativos, à medida que a matéria orgânica é oxidada.
Dioxinas e furanos: um risco em processos de incineração
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Vários materiais, quando queimados, podem levar à formação de dioxinas. Mesmo quando realizados em incineradores liberam no meio ambiente várias substâncias congêneres da dioxina. Tais compostos são produzidos em baixas concentrações, como resíduos da queima de matéria orgânica em presença de produtos que contenham cloro. A produção de dioxinas pode ser evitada ou minimizada se forem empregadas altas temperaturas na incineração, visando assegurar a combustão completa dos resíduos. Como conseqüência de seu amplo espalhamento no meio ambiente, bem como de seu comportamento lipofílico (tendência em se dissolver em gorduras e não em meio aquoso), as dioxinas são biomagnificadas ao longo da cadeia alimentar, ou seja, como a eliminação de materiais lipossolúveis é mais lenta do que a dos hidrossolúveis, ocorre uma bioacumulação de dioxinas em cada organismo. Como os organismos do início da cadeia alimentar são presas dos organismos do topo (dentre eles o homem), tem-se um aumento da concentração do contaminante nos organismos predadores, que representam o topo da cadeia alimentar. Mais de 90% da exposição humana às dioxinas é atribuída aos alimentos que ingerimos, particularmente carne, peixe e produtos lácteos.
Vantagens e desvantagens de diferentes destinações de resíduos. Usina de Discriminação
Lixão
Aterro sanitário
Incinerador
compostagem
Propicia uma
No curto
Solução mais
redução no
O composto
volume de lixo;
originado pode vir a
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Vantagem
prazo, é o
econômica,
destrói a maioria ser usado como
meio mais
pode ocupar áreas
do material
adubo
barato de
já degradadas,
orgânico e do
na agricultura ou em
todos, pois
como antigas
material
ração para animais, e
não implica
minerações.
perigoso, que no
poderá ser
em custos de
aterro causa
comercializado.
tratamento
problemas; não
Reduz a quantidade
nem controle.
necessita de
de resíduos a ser
áreas muito
dispostos no aterro
grandes; pode
sanitário.
gerar energia através do calor.
Desvantagem
Contamina a
Tem vida útil
É um sistema
Quando implantado
água, o ar e o
curta; se não
caro que
com técnicas
solo, pois a
houver controle
necessita
incorretas pode
decomposiçã
pode receber
de manutenção
causar transtornos às
o
resíduos
rigorosa e
áreas vizinhas, como
do lixo sem
perigosos. Como
constante. Pode
Mau cheiro e
Tratamento
lixo hospitalar e
Lançar diversos
proliferação de
produz
nuclear. Se não
gases poluentes
insetos e roedores,
chorume,
for feito com
e fuligem na
produzindo
gases e
critérios
atmosfera
compostos de baixa
favorece
de engenharia,
(dioxinas,
qualidade e
a proliferação pode causar os
furanos). Suas
contaminados com
de insetos
mesmos
Cinzas
metais pesados, se
(baratas,
problemas do
concentram
houver falhas na
moscas),
lixão; os materiais substâncias
ratos
recicláveis não
tóxicas com
e germes
são aproveitados.
potencial de
patológicos,
contaminação
que são
do ambiente.
separação.
vetores de doença. Este anexo é parte integrante do relatório anual do subprojeto:
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6.6. Qualidade e poluição da água
Bilhão de km3 cobre cerca de 71% da superfície da Terra. Apesar disso, muitas localidades ainda não têm acesso a quantidades de água com características de potabilidade adequadas às necessidades do consumo humano. Apenas cerca de 0,77% de toda a água está disponível para o nosso consumo, sendo encontrada na forma de rios, lagos, água subterrânea, incluindo ainda a água presente no solo. Nosso planeta tem se deteriorado de forma crescente, especialmente nos últimos 50 anos. Problemas relacionados com a poluição da água se intensificaram principalmente após a Segunda Guerra Mundial, quando foram observados aumentos significativos nos processos de urbanização e industrialização. Estado de São Paulo, a CETESB, define poluição como “qualquer substância que possa tornar o meio ambiente impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde, inconveniente ao bem estar público, danoso aos materiais, à fauna,à flora ou prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividades normais da comunidade”. Portanto, qualquer substância causadora de poluição é denominada poluente. A poluição das águas é principalmente fruto de um conjunto de atividades humanas. Sabe-se hoje que a água é um dos principais vetores na transmissão de doenças. Cólera e tifo, que são transmitidas pela água, mataram milhões de pessoas no passado e são ainda uma das principais causas de doenças ao redor do globo, especialmente nos Este anexo é parte integrante do relatório anual do subprojeto:
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países subdesenvolvidos. produtos. Em função de sua estrutura química, muitos destes compostos são resistentes à biodegradação. Esta é,
inclusive, uma das principais
propriedades que tornam tais compostos de grande utilidade.Inúmeros destes compostos são considerados poluentes aquáticos. Anualmente, milhões de toneladas de compostos orgânicos sintéticos são produzidos globalmente. Estes compostos são largamente empregados na produção de plásticos, fibras sintéticas, borracha sintética, solventes, pesticidas, agentes preservantes de madeira, entre uma centena de outros. A presença de compostos orgânicos persistentes é causa de grande preocupação, principalmente quando são encontrados em águas destinadas ao abastecimento público. Muitos compostos químicos sintéticos têm sido encontrados em concentrações relativamente elevadas em tecidos de peixes e outros animais aquáticos, especialmente daqueles localizados em rios e lagos próximos a grandes centros industriais. Alguns destes compostos são o DDT, as bifenilas policloradas (PCB) e dioxinas, entre outros. A evidência dos efeitos tóxicos destas substâncias é causa de grande preocupação e conseqüentemente a legislação tem estabelecido restrições no consumo de peixes provenientes de regiões poluídas. Entre os compostos orgânicos sintéticos, uma classe preocupante são os hidrocarbonetos halogenados, ou seja, compostos orgânicos onde um ou mais átomos de hidrogênio são substituídos por átomos de cloro, fluor, bromo ou ainda iodo. Dentre estes, os hidrocarbonetos clorados são os mais comuns. Estes compostos são vastamente empregados na indústria de plásticos (cloreto de polivinila - PVC), pesticidas (DDT), solventes (tetracloroetileno) e de isolamento elétrico (bifenilas policloradas), entre outras. Outra classe de substâncias químicas que não se degradam no ambiente são os metais pesados. A toxicidade de metais é diferenciada daquela dos pesticidas, por exemplo. Pesticidas, em geral, são compostos orgânicos cuja toxicidade resulta de modificações no arranjo de átomos de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, dentre outros. Estes elementos não metálicos não são intrinsecamente tóxicos. Conseqüentemente, torna-se possível sua conversão para estruturas não tóxicas, o que pode ser feito através de processos químicos ou ainda biológicos. Esta mesma estratégia não é possível, no entanto, para os metais pesados, onde o elemento é intrinsecamente tóxico, embora esta toxidez dependa, como se verá adiante, da espécie química formada
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pelo metal. Os metais pesados mais perigosos são o chumbo, mercúrio, arsênio, cádmio, estanho, crômio, zinco e cobre.
6.7. Efeitos causados por alguns metais pesados ao homem Elemento
Onde é encontrado
Efeitos
• equipamentos e aparelhos elétricos de • distúrbios renais medida
• distúrbios neurológicos
• produtos farmacêuticos
• efeitos mutagênicos
• lâmpadas de néon, fluorescentes e de • Mercúrio
alterações
no
arco de mercúrio
metabolismo
• interruptores
• deficiências nos órgãos
• baterias/pilhas
sensoriais
• tintas • antissépticos • fungicidas • termômetros
Cádmio
• baterias/pilhas
•
dores
reumáticas
• plásticos
miálgicas
• ligas metálicas
• distúrbios metabólicos
• pigmentos
levando à osteoporose
• papéis
• disfunção renal
e
• resíduos de galvanoplastia
Chumbo
• tintas, como as de sinalização de rua
• perda de memória
• impermeabilizantes
• dor de cabeça
• anticorrosivos
• irritabilidade
• cerâmica
• tremores musculares
• vidro
• lentidão de raciocínio
• plásticos
• alucinação
• inseticidas
• anemia
• embalagens
• depressão
• pilhas
• paralisia
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6.8. Atividade de avaliação: Aplicação do Jogo Didático. 7. Recursos didáticos: Data show, Jogo Didático.
8. Bibliografia: FADINI, P. S.; FADINI, A. A. B. Lixo: desafios e compromissos. Química nova na escola, Edição especial – Maio 2001. P. 9-18. GRASSI, M. T. As águas do planeta Terra. Química nova na escola. Edição especial – Maio 2001. P. 31- 40. JARDIM, W. F. Introdução à Química Ambiental. Química nova na escola. Edição especial – Maio 2001. P. 3-4. LIMA, V. F. MERÇON, F. Metais Pesados no Ensino de Química. Química nova na escola. Vol. 33, N° 4, p. 199-205, 2011. MOZETO, A. A. Química Atmosférica: a química sobre nossas cabeças. Química nova na escola. Edição especial – Maio 2001. P.41-49.
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