engenharias na extensão universitária

Mariza CamargoPatricia Rodrigues

Arci Dirceu Wastowski Alexandre Couto Rodrigues

(Organizadores)

ENGENHARIAS NA EXTENSÃO

UNIVERSITÁRIA

Santa MariaFACOS - UFSM

2015

O trabalho Engenharias na extensão universitária de Mariza Camargo [et al.] está licenciado com uma Licença Creative Commons

Atribuição-NãoComercial-SemDerivações 4.0 Internacional.

Para ver uma cópia desta licença, visite http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

Ficha catalográfica elaborada por Maristela Eckhardt CRB-10/737

Biblioteca Central - UFSM

FACOS - UFSM

Cidade Universitária - Prédio 21

Camobi, Santa Maria - RS - Brasil

Fone/Fax: 55 3220 8491

CEP 97 105-900

E57 Engenharias na extensão universitária / Mariza

Camargo ... [et al.]. – [Santa Maria] : FACOS-

UFSM, [Universidade Federal de Santa Maria], 2015.

167 p. ; il. ; 21 cm

1. Engenharia ambiental 2. Engenharia

sanitária 3. Meio ambiente 4. Educação ambiental

5. Água 6. Poluição ambiental

CDU 628

504

ISBN 978-85-8384-009-1

APRESENTAÇÃO

Determinação e avaliação de nitrogênio lixiviado no solo, pelo uso de diferentes fontes de nitrogênio em lisímetros de drenagemGenesio Mario da Rosa, Cibele Zeni, Ariana de Borba Taffarel, Mariel Buzatto Quevedo, Mateus Mann Wastowski, Arci Dirceu Wastowski, Márcia Gabriel, Leandra Calazans Mann, Júlia Caetano Manfio, Juliano Cesar da Silva

11

Construção e validação de um simulador de chuvas pendular de pequeno porteRenato Beppler Spohr

33

caracterização da qualidade e quantidade das águas subterrâneas utilizadas para o abastecimento de municípios da região do alto uruguai (rs) Malva Andrea Mancuso, Jairo José Manfio, Joseane Schroeder, Andressa Gabriela Glusczak, Juliane Sapper Griebeler, Diogo Gabriel Sperandio, Emanuel Kerkhoff, Igor Pessotto Pretto, Natalia Centenaro

53

monitoramento da qualidade da água que abastece o município de frederico westphalen-rsArci Dirceu Wastowski, Daniele Kunde, Marcos Roberto Benso, Leandra Calazans Mann, Genesio Mario da Rosa, Renata dos Santos, Roberta Cristine da Silva, Leonardo Berta da Silva, Matheus Rizzati Feron

84

a reengenharia florestal: uma proposta de incentivo da engenhariaEdison Bisognin Cantarelli, Fernando Rusch

115

conscientização ambiental através da compostagem de resíduos orgânicos em escola de ensino médioPatricia Rodrigues, Alexandre Couto Rodrigues, Mariza Camargo, Cristiane Graepin, Francieli Neuhaus

139

SUMÁRIO

07

apresentação

As Engenharias desempenham cada vez mais um papel de grande destaque em termos do crescimento tecnológico e socioeconômico do país, e em função da demanda anualmente não alcançada no número de Engenheiros que se formam nas universidades brasileiras, há uma mobilização de esforços tanto governa-mentais como de setores empresariais na tentativa de valorização e divulgação desta ampla área do conhecimento.

Neste sentido, o CNPq tem fomentado o financiamento de projetos como forma de envolver jovens em trabalhos científicos de nível universitário, buscan-do combater a evasão que ocorre principalmente nos primeiros anos dos cursos de Engenharia, bem como tem utilizado este caminho para despertar o interesse vocacional dos alunos de ensino médio/técnico pela profissão de Engenheiro e pela pesquisa científica e tecnológica, por meio de forte interação das universi-dades com escolas de ensino médio.

Assim, registra-se que através da Chamada CNPQ/VALE S.A. Nº 05/2012 – Forma Engenharia, foi possível a aprovação de seis projetos de pesquisa que foram desenvolvidos junto ao Centro de Educação Superior Norte – RS (CES-NORS) da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), campus de Frederico Westphalen, que receberam apoio financeiro para operacionalizar atividades vi-sando estímulos à formação de engenheiros.

Com a execução destes seis projetos a UFSM – campus de Frederico Westphalen fortalece e renova seu compromisso com a extensão universitária, como forma de inter-relacionar as atividades desenvolvidas no âmbito da ins-tituição com os anseios e necessidades da comunidade. As ações desenvolvidas em cada projeto asseguraram atividades dos cursos de Engenharia Ambiental e

Sanitária e de Engenharia Florestal junto às escolas de Ensino Médio da região de abrangência da UFSM – campus de Frederico Westphalen, envolvendo pro-fessores universitários, acadêmicos de engenharia, professores e estudantes de ensino médio.

Então, quer-se através desta publicação divulgar os resultados dos seis pro-jetos aprovados na Chamada CNPQ/VALE S.A. Nº 05/2012 – Forma Engenharia referentes ao Centro de Educação Superior Norte – RS (CESNORS) da UFSM – campus de Frederico Westphalen.

No primeiro capítulo, “Determinação e Avaliação de Nitrogênio Lixi-viados no Solo, pelo Uso de Diferentes Fontes de Nitrogênio em Lisíme-tros de Drenagem”, apresenta-se resultados da avaliação de contaminação da água por diversas formas de nitrogênio oriundos da aplicação de cama de aviário, de dejeto suíno e de nitrogênio mineral em um experimento desenvolvido na área experimental da UFSM – campus de Frederico Westphalen.

No capítulo dois, “Construção e Validação de um Simulador de Chuvas Pendular de Pequeno Porte”, serão abordados os aspectos construtivos, cali-bração e caracterização de um simulador de chuvas portátil e de pequeno porte para ser utilizado nas mais diversas condições e locais em estudos que necessi-tem a aplicação de chuvas artificiais em condições controladas e com caracterís-ticas semelhantes as chuvas naturais.

O capítulo três trata da “Caracterização da Qualidade e Quantidade das Águas Subterrâneas Utilizadas para o Abastecimento de Municípios da Região do Alto Uruguai (RS)”, e apresenta um programa de educação ambien-tal desenvolvido para conscientizar as comunidades da importância do controle e tratamento da qualidade da água utilizada para consumo humano.

O capítulo quatro, “Monitoramento da Qualidade da Água que Abaste-ce o Município de Frederico Westphalen – RS”, aborda a avaliação da qua-lidade da água dos poços utilizados no meio rural no município de Frederico Westphalen – RS através de uma sonda multiparâmetros e análises laboratoriais, em amostras de água coletadas em áreas com uso frequente de dejeto líquido de suínos, visando estimar o potencial de risco de contaminação ambiental.

No capítulo cinco, “A Reengenharia Florestal: Uma proposta de Incenti-vo da Engenharia”, visa estimular a entrada e a permanência de acadêmicos do curso de Engenharia Florestal, através do desenvolvimento de atividades práticas, articulando disciplinas e conhecimentos de diferentes semestres letivos, visando reduzir o elevado índice de evasão constatado no respectivo curso. Conjuntamen-te, estas atividades, devem estimular a formação de futuros egressos capacitados profissionalmente para reverter o quadro regional de degradação ambiental.

O capítulo seis, “Conscientização Ambiental Através da Compostagem de Resíduos Orgânicos em Escola de Ensino Médio”, contempla os resulta-dos de um projeto de conscientização ambiental através do reaproveitamento de resíduos orgânicos, pela compostagem, e sua utilização na produção orgânica de alimentos para a merenda escolar em uma escola de ensino médio.

Finaliza-se agradecendo ao CNPQ/VALE S.A. pelo apoio financeiro e pela concessão de bolsas a todos os projetos cujos resultados são apresentados nos capítulos deste livro.

DETERMINAÇÃO E AVALIAÇÃO DE NITROGÊNIO LIXIVIADO NO SOLO, PELO USO DE DIFERENTES FONTES DE NITROGÊNIO EM

LISÍMETROS DE DRENAGEM

Genesio Mario da Rosa1, Cibele Zeni2, Ariana de Borba Taffarel3, Mariel Buzatto Quevedo4, Mateus Mann Wastowski5, Arci Dirceu Wastowski6, Márcia Gabriel7, Leandra Calazans Mann8,

Júlia Caetano Manfio9, Juliano Cesar da Silva10

1. INTRODUÇÃO

Ao longo dos anos é possível verificar o crescimento das atividades de cria-ção de suínos e aves, em especial na região Sul do Brasil, porém, o elevado vo-lume de dejetos gerados com tais atividades constitui-se em um grande incon-veniente pela geração de grandes quantidades de poluentes, que no caso dos dejetos de suínos, devem, pela legislação vigente, ser armazenados em poços de decantação (esterqueiras) e, a partir daí, destinados para a agricultura como forma de adubação orgânica, principalmente, como fonte de nitrogênio (N).

Os dejetos são aplicados a fim de potencializar o crescimento dos cultivos nas propriedades, tendo em vista o menor custo quando comparado a adubação química e também a fácil aplicação. Contudo, Comin et al. (2007) cita como possíveis prejuízos da adubação com dejetos as alterações de atributos do solo,

1 Prof. Dr. em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen. E-mail: [email protected]

2 Aluna de Graduação do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen

3 Aluna do Ensino Médio da Escola Estadual Técnica José Cañellas

4 Aluno do Ensino Médio da Escola Estadual Técnica José Cañellas

5 Aluno do Ensino Médio da Escola Estadual Técnica José Cañellas

6 Prof. Dr. em Química Industrial, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen

7 Graduada em Agronomia, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen

8 Professora da Escola Estadual Técnica José Cañellas

9 Aluna de Graduação do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen

10 Aluno de Graduação do curso de Agronomia, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen



12

poluição atmosférica, proliferação de insetos, além da contaminação de água subterrânea e superficial.

Por outro lado, segundo Baitilwake (2012) o acúmulo de nitrato em vegetais depende da quantidade aplicada e das fontes de N presentes no solo, ou seja, uma adubação adequada e a seleção entre as fontes disponíveis de N, que acu-mulam menos nitrato, podem limitar o acúmulo de nitrato nos vegetais. Por-tanto, é importante assegurar-se de um fornecimento adequado de nutrientes para o rendimento ótimo das culturas e, ao mesmo tempo, minimizar as perdas de N para o meio ambiente.

O nitrato é um dos íons mais encontrado nas águas naturais. A lei Nº 357/2005 definida pelo CONAMA, preconiza valores de 10 mg/L de N-NO3

- (ni-trato), 1,0 mg/L de N-NO2

- (nitrito), 3,7 mg/L de N-NH3 (amônia) e 2,18 mg/L de N-total (nitrogênio total) para ambientes lóticos, valores estes também ado-tado em vários países como limite máximo de resíduos (LMR), tolerável para a potabilidade da água. Portanto, teores superiores em água de consumo humano podem estar associados a efeitos adversos à saúde e podem levar uma pessoa, principalmente crianças, a adquirirem a meta-hemoglobina conhecida também como síndrome do “bebê azul” (WOLSCHICK, 2003). O LMR é a quantidade máxima de resíduo de uma substância que pode estar legalmente presente na água, alimentos ou rações animais sem causar danos à saúde do consumidor.

Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a contaminação da água por nitrogênio total (amônia, nitrito e nitrato), a partir da utilização de dife-rentes fontes de adubação (cama de aviário, esterco suíno e nitrogênio mineral (uréia)) em lisímetros de drenagem.

2. REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 Água no Solo A água por definição é sem cor, cheiro ou sabor, transparente em seu estado

de pureza. Quimicamente é formada por dois átomos de hidrogênio e um de

EngEnharias na ExtEnsão UnivErsitária 13

oxigênio, essas ligações formam um ângulo de 105°, criando um dipolo (Figura 1). Essa característica permite a água ser considerada como solvente universal, por ligar-se a partículas positivas e negativas (RIGHES, 2000) e, assim, dissolve um maior número de moléculas do que qualquer outro solvente.

Segundo Taiz & Zeiger (2009), isto se deve em parte ao pequeno tamanho de suas moléculas e em parte à sua natureza polar, a qual a torna particularmente um bom solvente para substâncias ionizáveis. As moléculas de água orientam-

-se em torno dos íons e solutos polares em solução e protegem, efetivamente, suas cargas elétricas. Esta “proteção” decresce as interações eletrostáticas en-tre as substâncias carregadas e aumenta, assim, sua solubilidade. Além disso, os pólos das moléculas de água podem orientar-se próximos a grupos de ma-cromoléculas carregados ou parcialmente carregados, formando as chamadas películas de hidratação. As pontes de hidrogênio entre as macromoléculas e a água reduzem as interações entre as macromoléculas, colocando-as em solução (RIGHES, 2000).

Figura 1: Molécula de vapor de água, modificada de Libardi (2005).

As pontes de hidrogênio da água, por sua vez, ocasionam também a adesão, que refere-se à atração da água por uma fase sólida, tal como uma parede celular, uma superfície de vidro ou uma partícula de solo. A coesão, por outro lado, é o fenômeno de atração mútua entre moléculas de mesma natureza que, na água, também é proporcionada pelas pontes de hidrogênio (RIGHES, 2000).



14

As moléculas de um líquido atraem-se de várias formas: aquelas localizadas em seu interior são atraídas em todas as direções pelas moléculas vizinhas; as da superfície ou interface ar-água, entretanto, estão mais fortemente atraídas às moléculas vizinhas de água do que à fase gasosa. Depois do mercúrio, a água é o líquido de maior tensão superficial, o que a torna tão resistente que alguns insetos podem, literalmente, andar sobre ela. A água que usamos diariamente, para dessedentação ou para os mais diversos fins, já foi utilizada milhares de vezes, podemos mesmo afirmar que a água que bebemos hoje já foi bebida, tal-vez por dinossauros. Isso pode ser afirmado, pois, sua quantidade no planeta é invariavelmente a mesma, desde a formação do planeta, resultado de um ciclo constante da natureza, chamado de ciclo hidrológico (Figura 2) (RIGHES, 2000).

Figura 2: Ciclo hidrológico (RIGHES, 2000).

A água que observamos na superfície do planeta passa à atmosfera por meio da evaporação e da transpiração, realizadas pelas plantas e, em condições es-peciais, condensa e volta à terra em forma de precipitação pluvial, ou ainda na forma de neve ou granizo. Esta tem os mais diversos destinos podendo ser uti-lizada para dessedentação de animais, infiltra no solo, deposita-se nos lençóis profundos, deposita-se em lagos, volta a fazer parte de rios, lagos e mares, e em qualquer um destes destinos, pela ação da temperatura muda da fase líquida para a fase gasosa e pode ser evaporada formando as nuvens, e assim ser levada para as partes mais remotas do globo terrestre.


Desde o início da civilização humana, o homem busca estabelecer-se em lo-cais abundantes em água, elemento indispensável à vida humana e para o culti-vo do solo. No entanto a antropização, pelo uso exaustivo do solo, não raras ás vezes, provoca seu empobrecimento e, por conseguinte, a necessidade da busca de novas áreas e com isso, chega-se a extrema diminuição das áreas de matas nativas, com consequência evidente nos fluxos de movimentação de água na at-mosfera. Uma dessas consequências é a modificação na recarga nos mananciais que, em razão da pouca cobertura vegetal do solo, causa a elevação rápida dos volumes de água nos rios e lagos pelo rápido escoamento superficial da água precipitada e pela pouca capacidade de infiltração da água no solo, causado pelo aumento na densidade do solo, quando comparado às áreas de mata.

2.1.1 Infiltração da água no soloSegundo Branco (2001), de toda chuva que cai na superfície da terra apenas

30% escoa diretamente para os rios, essa pequena parcela recebe o nome de escoamento superficial, ela é responsável pelas erosões e transportes de sedi-mentos. Grande parte da água infiltra-se no solo, utilizando os espaços vazios existentes entre os grãos de argila, areia e rochas mais consolidadas, formando assim, o depósito de água subterrânea. Dessa forma, a infiltração é definida como o processo pelo qual a água, no estado líquido, penetra no solo (PREVE-DELO, 1996). A taxa pela qual a infiltração ocorre depende, entre outras coisas, da permeabilidade do solo ou rocha.

Um dos fatores que influência na velocidade de percolação dos elementos químicos no solo e com isso aumentar as áreas contaminadas e poluídas é a infiltração da água no solo. A infiltração de água no solo é expressa como o processo pelo qual a água atravessa a interface ar-solo (AMERMAN, 1983). Isso acontece durante uma chuva, parte da água pode infiltrar e parte pode escorrer sobre a superfície do solo (LIBARDI, 2005). Lombardi Neto et al. (1979), afir-mam que quanto maior a velocidade de infiltração, menor a intensidade de en-xurrada na superfície, e consequentemente, menor a erosão do solo. Roth et al. (1985) relatam que a determinação da infiltração é de fundamental importância, pois existe uma relação direta entre erosão e infiltração de água no solo.



16

Como consequência da infiltração da água no solo, temos a lixiviação de elementos químicos. Entende-se por lixiviação a extração ou solubilização dos constituintes químicos, minerais e sedimentos, pela ação de um fluido percolan-te. No caso de áreas agrícolas, reduz a persistência dos herbicidas, por promover o transporte desses compostos para região do solo pouco explorada pelas raízes das plantas. Assim, reduz-se a eficácia de controle das plantas daninhas. Esses elementos químicos lixiviados incrementam o risco de contaminação de águas subterrâneas (GOMES et al., 2004). Como são pouco conhecidos o destino e os efeitos do transporte dessas moléculas no solo, os recursos hídricos agem como integradores de processos biogeoquímicos de qualquer região e, quando produ-tos químicos são introduzidos, os recursos hídricos, sejam eles superficiais ou subterrâneos, aparecem como destino principal (GOMES et al., 2004).

O manejo agrícola do solo causa constante movimento desse, deixando assim o solo permeável, no entanto os agrotóxicos e fertilizantes usados po-dem ser lixiviados, ocorrendo à poluição de água subterrânea e superficial, pois quanto mais permeável maior o grau de infiltração. Esta relação de dependência entre infiltração e os fatores relacionados ao solo, à superfície, ao preparo e manejo do solo, além de outros, podem ser explicados em função da influên-cia que estes exercem sobre uma das mais importantes propriedades do meio poroso relacionado com o movimento de água no solo, isto é, a condutividade hidráulica; e também sobre a ocorrência do processo chamado encrostamento superficial (BRANDÃO et al., 2006). Esse se dá pela formação de uma camada superficial que causa o selamento dos poros do solo, evitando ou reduzindo a infiltração da água no solo.

2.2 Adubação Orgânica e QuímicaA atividade pecuária de criação de aves e suínos na região Sul do Brasil tem

grande importância econômica, uma vez que destaca o Brasil como um dos maiores exportadores desses tipos de carne em escala mundial. Contudo, com o manejo de animais ocorre também o acúmulo de uma elevada quantidade de dejetos, os quais geralmente são espalhados ao solo, como fonte de nitrogênio, sem muitas vezes, observa-se as dosagens tecnicamente recomendadas, o que


pode vir a prejudicar a cultura a ser implantada, bem como contaminar o solo e a água. Além disto, é importante atentar aos fatores biológicos que possam vir a interferir na composição do dejeto, bem como as transformações que possam vir a sofrer na esterqueira e com o contato com o solo.

As características químicas dos dejetos suínos, de acordo com Scherer (2001), apresentam alto potencial de uso como fertilizantes, sendo possível através de seu uso substituir total ou parcialmente a recomendação indicada como aduba-ção química, obtendo-se também dessa forma a redução de custos da adubação das culturas.

Aplicação criteriosa de dejetos, segundo Zamparetti e Gaya (2004), exige atenção a alguns fatores como o tipo de solo, por exemplo, sendo que se o mes-mo for muito raso ou pedregoso, a aplicação excessiva de dejetos pode vir a con-taminar os corpos hídricos, assim como, o revolvimento do solo adubado deve ser evitado a fim de que não ocorram perdas de nutrientes e erosão.

Para Silva & Araujo (2003) a prática de adubação orgânica é capaz de pro-porcionar melhorias das propriedades físico-químicas e biológicas do solo, as-sim, aumentando também, a produtividade e fertilidade. Porém, ao aplicar os resíduos orgânicos diretamente no solo podem ocorrer danos às culturas tendo em vista a rápida decomposição microbiana da matéria orgânica que aumenta a temperatura e libera produtos que podem, em excesso, ser tóxicos.

As transformações dos compostos nitrogenados, sendo este de fonte orgâ-nicas ou minerais, no ciclo do nitrogênio, resultantes do metabolismo microbia-no que ocorrem em processos de nitrificação, desnitrificação, fixação, oxidação aneróbica do amônio (via nitrito) e redução do nitrato são apresentados na fi-gura 3. Nesta pode-se concluir que o nitrato pode movimenta-se através da água lixiviada no solo, ou seja, acompanhar os movimentos descendentes da água durante as precipitações pluviais. Por ser esse um ânion não é retido no solo devido à predominância de cargas negativas, por isso, apresenta grande poten-cial de lixiviação, que em quantidades elevadas pode causar sérios problemas de poluição das águas subterrâneas.



18

Figura 3: Reações integrantes do ciclo biológico de nitrogênio (adaptado de YE e THOMAS, 2001)

2.3 Lisímetros de Drenagem Para a coleta periódica de água subsuperficial de forma controlada um dos mé-

todos indicados é o uso de lisímetros, os quais segundo Bernardo et al. (2006), são tanques enterrados no solo que permitem também medir com precisão a evapo-transpiração inicial (ETo) da plantas e controlar os fluxos da água no solo (Figura 4), permitindo assim definir o balanço hídrico. Os lisímetros devem portar tama-nho significativo, sendo estes largos e profundos, de maneira que o desenvolvi-mento radicular da planta não seja prejudicado e sejam minimizados os efeitos das paredes internas nas raízes.

Figura 4: Esquema de montagem de lisímetros de drenagem


Recomenda-se que as condições físicas do solo sejam aproximadas as do solo externo, além de que o lençol freático no interior do mesmo seja controlado a fim de que a umidade não venha a tornar as condições de dentro do lisímetros diferente do solo externo, bem como a cultura conduzida nos lisímetros deve ser a mesma que no ambiente externo a ele, evitando-se assim o efeito de Oasis.

Segundo Bernardo et al. (2006), os lisímetros podem ser divididos em dois grupos: os lisímetros de pesáveis – pesagem mecânica, flutuante e hidráulico - e não pesáveis – de drenagem e percolação.

2.4 Formas Nitrogenadas em ÁguaDe acordo com a Cetesb (2013), o nitrogênio pode ser encontrado em água

nas formas de nitrogênio orgânico, amônia, nitrato e nitrito, sendo que o ni-trogênio orgânico e a amônia são formas que podem ser reduzidos e o nitrato e o nitrito podem apresentarem-se de forma oxidada na natureza (Figura 3). O nitrogênio é considerado um macronutriente, tendo em vista que depois do car-bono o nitrogênio é o elemento mais requerido em quantidade pelos seres vivos.

No momento em que é despejado em águas naturais, em conjunto com ou-tros nutrientes contidos no material despejado, como por exemplo, matéria orgânica, causa o enriquecimento do meio, ocasionando a eutrofização, o que pode favorecer o crescimento de seres vivos como as algas, vindo a prejudicar a qualidade da água.

2.5 Legislação e Qualidade da ÁguaA qualidade da água pode ser definida através de diversos parâmetros tais

como fósforo total, ferro dissolvido, zinco total entre outros, a partir da reso-lução CONAMA Nº 357/2005, a qual trata da classificação dos corpos de água e diretrizes para enquadramento.

Pela deliberação da resolução CONAMA Nº 357/2005, atualizada pela reso-lução 430/2011, define se os parâmetros de contaminação da água por nitratos, os valores de 10 mg/L de nitrato (NO3

-), 1 mg/L de nitrito (NO2-), 3,7 mg/L de

amônia (NH3) e 2,18 mg/L de nitrogênio total para ambientes lóticos.



20

O nitrito presente na água para consumo humano tem efeito mais rápido e pronunciado do que o nitrato. Segundo Neira et al. (2008), se o nitrito for ingerido diretamente, pode ocasionar meta-hemoglobinemia independente da faixa etária do consumidor. Portanto, fontes de água potável contendo altas concentrações de nitrato causam efeitos negativos para a saúde.

2.6 Compostos Nitrogenados em Águas de AbastecimentoA amônia pode estar presente naturalmente em águas superficiais ou sub-

terrâneas, sendo que usualmente sua concentração é bastante baixa devido à sua fácil adsorção por bactérias, por partículas do solo ou a oxidação a nitrito e nitrato (ALABURDA e NISHIHARA, 1998).

Os compostos nitrogenados, quando encontrado em água, podem se tornar motivo de preocupação. Segundo Alaburda e Nishihara (1998), existe relação direta entre o nitrato e o nitrito com a causa de problemas de saúde tais como a indução à meta-hemoglobinemia, formação de nitrosaminas além de nitrosa-midas carcinogênicas.

A ocorrência de amônia pode ser considerada comum em cursos de água, resultante dos processos de decomposição de matéria orgânica sendo caracte-rizada como uma substância não persistente e não acumulativa. Porém em ní-veis baixos, considerando a ocorrência de adsorção por partículas do solo ou também através da oxidação em nitrito e nitrato, ou seja, um elevado nível de amônia em água indica a ocorrência de contaminação ou a redução de nitrato por bactérias ou íons ferrosos.

O nitrato se apresenta entre os íons mais encontrados no ambiente poden-do atingir altas concentrações em água subterrâneas. O desenvolvimento da meta-hemoglobinemia por nitrato depende da sua conversão biológica para ni-trito durante a digestão no trato gastrointestinal. Crianças são mais suscetíveis ao desenvolvimento dessa doença devido à baixa acidez gástrica, que propicia a proliferação das bactérias redutoras de NO3

-. Porém, as pessoas adultas que apresentam anemia, gastroenterites e mulheres grávidas também são suscetí-veis ao desenvolvimento desta doença (ALABURDA, 1998).


Assim como o nitrato, o nitrito também causa meta-hemoglobinemia, além disso, nitrosaminas e nitrosamidas surgem como produtos da reação do nitrato quando ingerido ou formado por meio da redução bacteriana do nitrato, com as aminas secundárias ou terciárias e aminas presentes nos alimentos.

3. METODOLOGIA UTILIZADA

3.1 Atividades de Nivelamento do Estado da Arte Este trabalho é fruto de CHAMADA CNPQ/VALE S.A. Nº 05/2012 - FOR-

MA-ENGENHARIA. Para a execução do referido projeto este foi dividido em duas partes uma parte de planejamento e identificação dos participantes, uma vez que este deveria ter no seu conjunto de ações, o envolvimento direto de alu-nos de escolas de segundo grau e acadêmicos dos cursos de engenharia. Neste projeto, participaram alunos de ensino médio da Escola Estadual Técnica José Cañellas e alunos dos cursos de Engenharia Ambiental e Sanitária e alunos co-laboradores do curso de Agronomia da Universidade Federal de Santa Maria, campus de Frederico Westphalen no RS. Para tanto, foram realizadas reuniões semanais para definir as atividades a serem desenvolvidas, que estão descritas a seguir e na discussão dos resultados (Figura 5).

Figura 5: Reunião realizada nas dependências da Escola Estadual Técnica José Cañellas



22

Com intuito de inserir os alunos de ensino médio no âmbito da pesquisa foram realizadas diversas atividades, as quais propiciaram o contato desses com o curso de Engenharia Ambiental e Sanitária e ao mesmo tempo propiciou con-vívio, dos mesmos, com a vida acadêmica universitária, assim foram realizadas:

• Análises em laboratório dos níveis de nitrogênio encontrado em água, lixiviada de lisímetros de drenagem submetidos a diferentes fontes de nitrogê-nio, realizada em períodos pré-determinados (Figura 6);

Figura 6: Alunos do ensino médio da Escola Estadual Técnica José Cañellas no Laboratório de Pesquisa e Análise Química (LAPAQ)

•Instalação de pequenos lisímetros de drenagem, com objetivo de que os alunos tivessem conhecimento de propriedade do solo como: textura, estrutura, porosidade, infiltração da água no solo, capacidade de campo etc.. (Figura 7).

Figura 7: Instalação de pequenos lisímetros na área experimental da UFSM Campus de Frederico Westphalen


3.2 Atividades de Condução de Experimento de Lixiviação de Nitrogênio

Nesta segunda fase foram realizadas as avaliação e condução do experi-mento propriamente dito, onde para a avaliação da contaminação da água, por nitrogênio total, oriundo de dejeto suíno, cama de aviário e nitrogênio mineral (uréia), foi utilizado um conjunto de lisímetros de drenagem. O conjunto de lisímetros consiste em 12 caixas, fabricada em fibra de vidro com dimensões de 1,40 m x 0,95 cm e 1,00 m de profundidade, esse conjunto de lisímetros está protegido por uma cobertura de polietilenos EVA (Acetato de Vinil Etileno), sustentado por uma estrutura metálica (Figura 8).

Figura 8: Vista parcial da estrutura metálica e do conjunto de lisímetros, montado na área experimental do CESNORS/UFSM, em Frederico Westphalen, 2013

O fornecimento de N para a dose recomendada, para a cultura da aveia con-siderando as fontes de N, dejeto suíno, cama de aviário (N orgânico) e uréia (N mineral), foram calculadas a partir das necessidades de NPK, sendo que cada lisímetros possui 1,3 m² de área, portanto no tratamento com cama de aviário foi aplicado 1,88 kg de cama e 2,63 g de super-fosfato triplo (SFT), para o tra-tamento com dejetos suínos aplicou-se 9,135 m³ de dejeto, 28 g de SFT e 23,33 g de cloreto de potássio (KCl), e para o tratamento com adubação mineral foi aplicado 72 g de uréia, 66,52 g de SFT e 34 g de KCl.



24

A determinação de nitrogênio foi realizada pelo método de Kjedahl, onde é extraída uma alíquota da amostra de água e transferida para o aparelho des-tilador de nitrogênio, onde o óxido de magnésio, quando em contato com a água forma hidróxido de magnésio, que pode ser considerado uma base, e o íon amônio é convertido em amônia gasosa, segundo a fórmula química a seguir:

NH4

+ + Mg(OH) NH3 + H2O

Através da destilação o vapor de amônia entra em contato com ácido bórico, que novamente converte a amônia em íon amônio, segundo a fórmula química:

NH3 + H3BO3 NH4

+ + H2BO3-

Por meio de titulação com ácido sulfúrico, utilizado com indicador misto, vermelho de metila e verde de bromocresol, determina-se a quantidade de áci-do bórico que reagiu com amônia, resultando a fórmula química:

NH4(H2BO3) + H2SO4 H2BO3 + (NH4)2SO4

A solução passa de colocação verde para levemente cor de rosa no ponto de viragem da titulação, sendo a concentração de NH4

+ determinada indiretamen-te por meio da quantidade de ácido bórico que reagiu com a amônia.

Para a determinação de nitrato usa-se a liga de Devarda (50% de cobre, 45% de alumínio e 55% de zinco), em solução fortemente básica, para a redução do nitrato em amônia. Após esta etapa o procedimento segue como descrito para a determinação de amônia.

4. RESULTADOS DAS ANÁLISES

A aplicação de água de irrigação, nos lisímetros de drenagem instalado na área experimental da UFSM, onde foi conduzido o trabalho (Figura 8), foi reali-


zada com o auxílio de regadores plásticos. Sendo que a água utilizada foi obtida do reservatório de acumulação (açude) próximo da área experimental. Como forma de evitar contaminações e consequente erro experimental, em cada ir-rigação foram coletadas amostras da água utilizada nos lisímetros. Na tabela 1 são apresentadas as médias dos valores obtidos ao longo das análises para nitrato (NO3

-), nitrito (NO2-), amônia (NH3) e nitrogênio total encontrada na água usada na irrigação dos lisimetros.

Tabela 1: Média de concentração de amônia (NH3), nitrato (NO3-), nitrito (NO2

-) e nitro-gênio total em mg/L encontrado em água utilizada para elevar a capacidade de campo dos lisímetros de drenagem.

Percebe-se que a água utilizada para elevar a capacidade de campo nos li-símetros, está dentro dos níveis estabelecidos pela resolução CONAMA Nº 357/2005. Aos valores observados na água lixiviada nos tratamentos com dife-rentes fontes nitrogenadas foram descontados os valores observados nos re-sultados encontrados na água usada para irrigação, a fim de assegurar maior confiabilidade aos resultados encontrados.

Na tabela 2 são apresentados os valores observados na primeira análise realizada aos 39 Dias Antes da Semeadura (DAS) da cultura de aveia, ocorrida no dia 17 de maio de 2013.


-) e nitro-gênio total em mg/L encontrado em água coletas dos lisímetros de drenagem aos 39 Dias Antes da Semeadura da aveia.



26

Os valores encontrados demonstram a presença de resíduos da adubação realizada na cultura anterior, realizada onze meses antes desta primeira coleta. Nota-se que o tratamento com cama de aves permaneceu no solo em maiores quantidades e assim, observa-se maiores valores de nitrato (NO3

-) e amônia (NH3), que se sobressaíram em relação aos demais tratamentos.

A segunda avaliação ocorreu dia 19 de junho de 2013, aos 6 Dias Antes da Semeadura (DAS) da aveia. Na tabela 3 são apresentados os valores obtidos na análise da água lixiviada para todos os tratamentos.


-) e nitro-gênio total em mg/L encontrado em água coletas dos lisímetros de drenagem aos 6 Dias Antes da Semeadura da aveia.

Pode-se notar um acréscimo na concentração de nitrato (NO3-) para a adu-

bação por cama de aves. A avaliação seguinte ocorreu dia 18 de julho, 24 Dias Após a Semeadura (DAS) (Tabela 4). Nesta fase as plantas já estavam com apro-ximadamente 5 cm de altura e o estande de plantas foi ajustado para o valor recomendado de 220 plantas por metro quadrado.

Tabela 4: Média de concentração de amônia (NH3), nitrato (NO3

-), nitrito (NO2-) e nitrogê-

nio total em mg/L encontrado em água coletas dos lisímetros de drenagem aos 24 Dias Após a Semeadura (DAS) da aveia.


A partir dos dados coletados na análise do mês de julho pode-se perceber um aumento nos níveis de nitrogênio, em especial, de nitrato (NO3

-) e nitro-gênio total, sendo que em todos os tratamentos estes estão acima dos valores permitidos pela resolução CONAMA Nº 357/2005. Este aumento na concentra-ção de nitrato pode ser explicado devido a oxidação ocorrida no solo a partir da amônia e do nitrogênio orgânico.

A quarta avaliação dos níveis de Nitrogênio ocorreu dia 22 de agosto, 59 Dias Após a Semeadura (DAS). Os valores observados são apresentados na Ta-bela 5.


-) e nitrogê-nio total em mg/L observados na água coleta dos lisímetros de drenagem aos 59 dias após a Semeadura (DAS) da aveia.

A observação dos valores obtidos nessa análise, indicam uma redução nos níveis de amônia (NH3) e nitrato (NO3

-), por outro lado, tem-se aumento nos níveis de nitrito (NO2

-) para todos os tratamentos, também em função da oxi-dação ocorrida no solo.

No dia 25 de setembro ocorreu a quinta análise (93 DAS), neste estádio as plantas estavam do estádio reprodutivo, início do florescimento. Na tabela 6 são apresentados os valores observados na avaliação da água lixiviada.


-) e nitro-gênio total em mg/L encontrado em água coletas dos lisímetros de drenagem aos 93 Dias Após a Semeadura (DAS) da aveia.



28

Os valores obtidos para amônia (NH3) seguiram reduzindo na quinta aná-lise (tabela 6). Dos valores obtidos para nitrato (NO3

-), nitrito (NO2-) e amônia

(NH3), percebe-se que a adubação com cama de aves apresentou valor crescente, e consequentemente maior potencial poluidor, seguida da adubação química (uréia) e a adubação com dejeto suíno (Figura 9), dados também encontrados por Gabriel et al. (2010), sendo todas as fontes de adubação consideradas dano-sas ao ambiente tendo em vista que podem vir a poluir a água dos mananciais superficiais e sub superficiais.

Segundo Seiffert (2000) há contaminação por adubação com cama de aves pelo fato do nitrogênio ser facilmente convertido em nitrato (NO3

-) e ser solúvel em água, podendo mover-se com facilidade pela solução do solo, esse pode atin-gir o lençol freático, podendo ser fonte de contaminação das águas superficiais e subsuperficiais. Esta afirmação do autor condiz com as observações realizadas, pois nas amostras coletas os maiores níveis observados para o tratamento com adubação cama de aves para os elementos nitrogenados foram observados na forma de nitrato, sendo maior que os outros tratamentos em todas as épocas analisadas. Sendo que os valores de nitrogênio total observados estão muito acima dos recomendados pela resolução CONAMA Nº 357/2005. Ou seja, se esta água estivesse sendo captada estaria imprópria para o consumo humano.

Figura 9: Média dos níveis de amônia, nitrito + nitrato e nitrogênio total em mg/L encontrado em água coletas dos lisímetros de drenagem em relação a data de coleta,

durante a condução do experimento.


5. CONCLUSÕES

Todas as amostras de água dos lísimetros analisadas, em algum estágio da análise, foram consideradas inapropriadas para consumo, quando comparadas a legislação vigente.

O tratamento com maior potencial poluidor foi o de cama de aves quando comparada às demais fontes de adubação avaliadas, sendo que esta permane-ceu em maior quantidade no solo e apresentou os maiores valores para nitrato (NO3

-) e nitrogênio total.A correta utilização dos dejetos requer cautela a fim de que os recursos hídri-

cos sejam preservados, o que evidencia a importância da conscientização am-biental acerca de problemas de contaminação, por parte dos agricultores.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIAS

ALABURDA, J.; NISHIHARA, L. Presença de compostos de nitrogênio em águas de poços. Revista de Saúde Pública/Journal of Public Health, São Paulo, v. 32, n. 2, p. 160-165, 1998.

AMERMAN, C. R. Infiltration measurement. In: ASAE, Advances in Infiltration. Proce-edings of the National Conference on Advances in Infiltration. Michigan: ASAE, 1983 (ASAE, Publication 11-83).

BAITILWAKE, M. A.; DE BOLLE, S.; SALOMEZ, J.; MREMA, J. P.; DE NEVE, S. Effect of or-ganic fertilizers on nitrate accumulation in vegetables and mineral nitrogen in tropical soils of MOROGORO, TANZANIA; Experimental Agriculture, volume 48 (1), p. 111–126, 2012.

BERNARDO, S.; SOARES, A. A.; MONTOVANI, E. C. Manual de irrigação. 8 ed. Viçosa: Ed. UFV, 2006.

BRANCO, S. M. Água: origem, uso e preservação. São Paulo: Moderna, 2001.

BRANDÃO, V. S.; PRUSKI, F. P.; SILVA, D. D. Infiltração da água no solo. 3 ed, Atual. e ampl. Viçosa: Editora UFV, 2006.

CETESB - Série de Nitrogênio (nitrogênio orgânico, amônia, nitrato e nitrito). Disponível em: http://www.cetesb.sp.gov.br/agua/C381guas-Superficiais/34- VariC3A1veis-de-Quali-dade-das-C381guas. Acesso em: 18 de abr. 2014.



30

COMIN, J. J.; DORTZBACH, D.; SARTOR, L. R.; BELLI FILHO, P. Adubação prolongada com dejetos suínos e os efeitos em atributos químicos e físico do solo e na produti-vidade em plantio direto sem agrotóxicos. In: V Congresso Brasileiro de Agroecologia, 2007, Guarapari, ES. Revista Brasileira de Agroecologia. Porto Alegre: Revista Brasileira de Agroecologia, 2007. v. 2. p. 1540-1543.

CONAMA - MINISTERIO DO MEIO AMBIENTE CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE-CONAMA resolução no 357, de 17 de março de 2005. Disponível em: www.

slideshare.net/.../recursos-hidricos-no-brasil. Acesso em: Acesso em: 18 de abr. 2014.

GABRIEL, M.; ROSA, G. M. da; MENEGOL, D.; ZWIRTES, A. L.; WASTOWSKI, A. D.;

MENDONÇA, A. M.; BARONIO, C. A.: Mensuração dos níveis de nitrogênio lixiviado

em lisímetros de drenagem de diferentes fontes de nitrogênio. IN: 8º Bienal Del

Coloquio DE Transformaciones Territoriales territorios Y territorialidades Em Movimiento,

AUGM, Buenos Aires, 2010.

GOMES, E. R. S.; SAMPAIO, S. C.; CORRÊA, M. M.; BOAS, M. A. V; ALVES, L. A.; SOBRI-NHO, T. A. Movimento de nitrato proveniente de água residuária em colunas de solos. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 24, n. 3, p.557-568, set./dez. 2004.

GOMES, M. A. F, SOUZA; M. D, BOEIRA; R. C, TOLEDO; L. G. Nutrientes vegetais no meio ambiente: ciclos bioquímicos fertilizantes e corretivos. EMBRAPA Meio Ambiente,

Jaguariúna, SP, 2008, 61 p.

LIBARDI, P. L. Dinâmica da água no solo. São Paulo Ed/USP–SP, 2005, 329 p.

LOMBARDI NETO, F.; CASTRO, O. M.; SILVA, I. R.; BERTONI, J. Simulador de chuva e sua utilização em pesquisa de erosão do solo. O Agronômico, Campinas, v. 31, p.81-98. 1979.

NEIRA, D. F; TERRA, V. T.; PRATE-SANTOS, R.; BARBIÉRI, R. S. Impactos do necrochoru-me nas águas subterrâneas do cemitério de Santa Inês. Espírito Santo. Natureza on line 6 (1): 36-41, 2008.

PREVEDELLO, C. L. Física do solo com problemas resolvidos. Curitiba, Salesward--Discovery, 1996. 446 p.

RIGHES, A. A. Água: sustentabilidade, uso e disponibilidade para a irrigação. In: Revista Ciência & Ambiente, UFSM – vol. 1, n. 21, Jul-dez/2000.

ROTH, C. H.; MEYER, B.; FREDE, H. G. A portable rainfall simulator for studying factors affecting runoff, infiltration and soil loss. Catena, Braunschweig, v.12, p.79-85, 1985.


SCHERER, E. E.; Aproveitamento do esterco de suínos como fertilizante. CEPAF/EPAGRI, Chapecó, 2001.

SEIFFERT N. F. Planejamento da atividade avícola visando qualidade ambiental. Simpósio sobre Resíduos da Produção Avícola. Embrapa Suínos e Aves - Concórdia, SC, 2000.

SILVA, R. C. A.; ARAÚJO, T. M. Qualidade da água do manancial subterrâneo em áreas urbanas de Feira de Santana, Bahia, Saúde Coletiva 8: 1019-1028, 2003.

TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 4ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2009.

TEDESCO, M. J.; VOLKWEISS, S. J.; BOHNEN, H. Análise de solo, plantas e outros materiais. Porto Alegre: Faculdade de Agronomia /Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1995. 188 p. (Boletim técnico 5).

WOLSCHICK, D.; CARLESSO, R.; PETRY, M. T.; JADOSKI, S. O. Adubação nitrogenada na cultura do milho no sistema plantio direto em ano com precipitação pluvial normal e com

"El Niño". Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 27, n. 3, Viçosa, 2003.

YE, R. W.; THOMAS, S. M. Microbial nitrgen cyles: physiology, genomics and application. Current Opinion in Microbiology, 4 p. 307-312, 2001.

ZAMPARETTI, A.; GAYA, J. P. Tecnologias para o manejo de resíduos na produção de suínos: manual de boas práticas. 1ª ed. Embrapa Suínos e Aves: Concórdia, 2004.

CONSTRUÇÃO E VALIDAÇÃO DE UM SIMULADOR DE CHUVAS PENDULAR DE PEQUENO PORTE

Renato Beppler Spohr1

1. INTRODUÇÃO

Estudos sobre o efeito das chuvas em atributos do solo são difíceis de serem realizados com chuva natural, pois não se tem controle sobre a duração, inten-sidade, distribuição e tipo de chuva. Uma alternativa que se apresenta é a utili-zação de simuladores de chuvas que permitem controlar as características das mesmas e tem a vantagem de poderem ser utilizados a qualquer tempo. Este tipo de equipamento já vem sendo utilizado em estudos de manejo de solos há bastante tempo (SOUZA, 2004).

O simulador de chuvas é considerado o método de determinação da infiltra-ção de água no solo que melhor representa a realidade do local, por simular as condições típicas de chuvas naturais, como velocidade de impacto e distribui-ção do tamanho das gotas da chuva, intensidade de precipitação, ângulo de im-pacto das gotas e capacidade de reproduzir a intensidade e a duração das chuvas intensas (BRANDÃO et al., 2004).

Segundo Meyer, McCune (1958 apud MONTEBELLER et al., 2001) para os simuladores de chuva serem considerados equipamentos com confiabilidade, eles devem produzir gotas de diâmetro médio similar àquela da chuva natural, apresentar velocidade de impacto das gotas no solo o mais próximo possível da velocidade terminal das gotas de chuva, produzir precipitações com energia

1 Professor do Departamento de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Santa Maria- UFSM, Campus de Frederico Westphalen. E-mail: [email protected]


34

cinética próxima à da chuva natural e promover distribuição uniforme da pre-cipitação sobre a parcela experimental em estudo. Por isso, para que um simu-lador seja considerado satisfatório, concluíram que o mesmo deve apresentar relação entre a energia cinética da precipitação simulada e aquela da chuva na-tural acima de 75%. Além disso, considera-se que valores de CUC acima de 80% são aceitáveis para a uniformidade de distribuição em simuladores de chuva e infiltrômetros de aspersão. Segundo Alves Sobrinho et al. (2002), para que um simulador de chuvas seja considerado satisfatório, é necessário que ele: i) apli-que água de modo contínuo na parcela experimental ou, no mínimo, execute duas aplicações por segundo compondo, assim, uma aplicação não intermitente (MORIN et al., 1967); ii) permita o uso de parcela experimental com área supe-rior a 0,50 m², caracterizada como parcela alvo de precipitação, pois experimen-tos cuja área útil é inferior a 0,50 m² estão sujeitos a resultados tendenciosos (SMITH, 1976).

2. ASPECTOS CONSTRUTIVOS DO SIMULADOR DE CHUVAS

O simulador de chuva consiste de uma estrutura metálica retangular apoia-da sobre quatro pernas reguláveis para uma altura de 2,9 m sobre a superfície do solo. E estrutura principal do simulador é feita com cantoneira ferro e forma um retângulo com 0,4 x 1,0 metros. As pernas do simulador são construídas com tubo de ferro galvanizado com diâmetro de ¾ de polegadas. As pernas são segmentadas em três pedaços de 0,9 metros cada uma, para facilitar a desmon-tagem e o transporte.

No centro da estrutura há um bico aspersor tipo Veejet, 80.100 da Spraying Systems Company que oscila movido por um braço mecânico acionado por um motor de 12 volts. Em funcionamento, esse bico oscila a uma frequência de 24 ou 48 oscilações por minuto. A água utilizada nos testes é mantida em um reservatório com capacidade para 70 litros, que é mantido abastecido por outra fonte de água quando há a necessidade de realizar testes de longa duração. Do reservatório a água é conduzida para o bico aspersor por uma mangueira flexí-


vel de ¾” de diâmetro e uma motobomba de ½ cv de potência. A motobomba e o motor de 12 volts são alimentado a partir de um gerador

a gasolina capaz de produzir 1200 watts de potência, que quando em funcio-nando parte da água utilizada retorna ao reservatório a partir de uma calha de recolhimento instalada 5 cm abaixo do bico. Essa calha possui uma abertura de 7,5 cm por onde o jato de água passa em direção a superfície do solo (Figura 2).

A intensidade de chuva é controlada por uma válvula solenoide acionada por um temporizador digital cíclico (Figura 1). Essa, é instalada na saída da tubula-ção de recalque após o registro de gaveta. O temporizador digital e as tomadas de energia (para a motobomba, para o motor de 12 volts e para a válvula solenoi-de) foram montadas em uma caixa de passagem em termoplástico com chave individual para cada tomada de energia cuja pressão é medida a 0,10 m da saída do bocal, utilizando-se um manômetro antivibrante, com saída angular.

Figura 1: Detalhe da motobomba e da válvula solenoide controlada por um temporizador digital cíclico instalado em uma caixa de termoplástico


36

Figura 2: Detalhe do simulador de chuva com bico pendular e estacionário (A e C), da calha de recolhimento do excesso de água (B) e das calhas com espaço útil de 1,2 x 1,0 m, subdivi-

didos em três parcelas de 0,4 x 1,0 m instaladas sob o simulador de chuvas (D).

3. METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO E CALIBRAÇÃO

A calibração do simulador de chuva foi realizada coletando-se a precipitação em diferentes intensidades de chuvas. Para isso, foram utilizados 72 coletores dispostos sob o simulador de chuvas, espaçados em 20 x 20 cm formando uma malha de coletores de 1,6 x 1,4 m (Figura 3).O tempo de aplicação de água foi de 10 minutos, sendo que as pressões utilizadas foram de 20, 30 e 40 kPa, sendo que ao final de cada teste, os copos com os volumes de água coletados são pesa-dos em balança digital com precisão de 1 g. Em cada teste, a intensidade média de precipitação de água foi determinada pela relação entre a lâmina média de água obtida nos coletores e o tempo de aplicação. Logo, foram calculados os co-


eficientes de uniformidade de Cristiansen (CUC), Coeficiente de Uniformidade Estatístico (CUE) e a Uniformidade de distribuição (CUD) para cada intensida-de testada (BERNARDO, 2002):

Equação 1

Equação 2

Equação 3

onde: Xi é a precipitação observada em cada coletor, X é a média das precipitações, n é o número de coletores, x é a média de 25% do total de coletores com as menores precipitações.

Figura 3: Detalhe dos 72 copos espaçados em uma malha de 20 x 20 cm utilizados para determinação da uniformidade de distribuição da precipitação do simulador de chuvas

Na determinação do diâmetro médio volumétrico de gotas foi utilizado o método da farinha, descrito por Oliveira (1991, apud MONTEBELLER et al., 2001), que consiste na exposição de recipientes contendo farinha de trigo por 3 a 4 segundos sob as gotas da chuva formada pelo bico aspersor do simulador de chuva posicionado a 2,9 m de altura.

Para cada determinação foram utilizadas três bandejas com farinha de trigo, que foram passadas sob o jato de gotas pulverizadas pelo bico, a 0,22 m da su-perfície do solo, para evitar respingos (Figura 4). Dessa forma há a formação de grânulos de farinha que foram secos ao ar por 24 horas. Depois de secos ao ar,


38

os grânulos foram separados por peneiramento, utilizando-se as peneiras 4,75; 2; 1; 0,85; 0,42 e 0,25 mm e depois secos em estufa por 24 h (105 - 110 ºC) sendo, então pesados em balança eletrônica, obtendo-se a massa média dos mesmos. Os testes foram realizados com o bico submetido às pressões de 20, 25, 30, 35 e 40 kPa.

Figura 4: Detalhe da passagem das bandejas com farinha de trigo sob o simulador de chuvas para determinação do diâmetro de gota

A contagem do número de grânulos por peneira foi realizada utilizando-se de fotografias digitais. Os grânulos, por permanecerem de cor branca, foram distribuídos sobre um tecido preto fosco que proporcionou alto contraste na imagem (Figura 5). As fotografias obtidas foram processadas em um software de classificação de imagens utilizando-se a ferramenta de classificação não su-pervisionada e a partir disso obteve-se o número de grânulos por peneira.


Figura 5: Detalhe das fotografias digitais com grânulos de farinha retidos em dois diâmetros de peneiras, 0,85 (A) e 2,00 mm (B).

No método da farinha é necessária uma calibração prévia para obter-se a re-lação entre as massas dos grânulos e os diâmetros de gotas previamente conhe-cidos. Segundo Conceição (2002), com essa relação poderão ser determinados os diâmetros médios de gotas a partir dos grânulos coletados nos ensaios expe-rimentais. As relações massa x diâmetro contudo, determinadas por diferentes autores, resultaram em valores muito aproximados aos encontrados nesse es-tudo. Utilizando a relação entre massa de granulo e diâmetro de gota (Figura 6) é possível determinar o diâmetro médio de gota por peneira, ainda, segundo o autor, observa-se que qualquer das relações apresentadas na literatura, permite a obtenção dos diâmetros de gotas com diferenças, em milímetros, apenas na segunda casa decimal.

Figura 6: Curva de ajuste para relação entre massa de grânulos de farinha e diâmetro de gota utilizando valores observados em calibrações feitas em laboratório por diversos

autores. Adaptado de Conceição (2002)


40

O volume de água por peneira foi calculado multiplicando-se o número de gotas ou grânulos pelo volume da gota relativo a cada peneira. O volume de cada gota foi calculado pela seguinte equação:

onde, V é volume da gota d’água em mm³, D é o diâmetro médio da gota em mm

A partir da acumulaçãodo volume de água por peneira em relação ao número médio de gotas retidas em cada peneira, estabeleceu-se a relação entre o volume de água acumulado e o diâmetro médio de gota retida em cada peneira, sendo possível determinar-se o D50, ou seja, o diâmetro médio apresentado por 50% das gotas. De posse do D50 obtido para cada pressão de serviço, foi possível cal-cular energia de impacto sobre o solo da precipitação simulada, velocidade das gotas e a energia cinética da chuva conforme descrito por Alves Sobrinho et al. (2001) e utilizando-se o programa computacional ENERCHUVA desenvolvido por Alves Sobrinho (1997).

4. RESULTADO DA CALIBRAÇÃO

Inicialmente, após a montagem do simulador de chuva foram realizados os testes de uniformidade de distribuição e intensidade de precipitação utilizan-do-se diferentes pressões de serviço (20,30 e 40 kPa) e diferente número de oscilações do bico VeeJet 80-100 (24 e 48 oscilações/min) que provocou uma variação em torno de 3% na intensidade de precipitação. A utilização de diferen-tes pressões de serviço 20, 30 e 40 kPa provocaram intensidade de precipitação de 95, 108 e 115 mm/h, respectivamente.

A variação na pressão de serviço gerou uma variação máxima de aproxima-damente 17,3% na intensidade de precipitação, cuja grandeza é pequena para ser utilizada em testes de campo com simulador de chuvas, neste sentido, optou-se pela utilização de uma válvula solenoide para controle e automação da passa-gem de água para o bico aspersor do simulador de chuvas.


Dessa forma, o controle da intensidade de precipitação passou a ser realiza-do pela variação de tempo de abertura e fechamento da válvula solenoide posi-cionada na saída da moto bomba responsável pelo recalque da água do reserva-tório até o bico aspersor, e essa relação foi estabelecida fixando-se o tempo de fechamento em 2,5 segundos e o tempo de abertura em 2,5; 5; 7,5 e 10 segundos, respectivamente, 50%, 33, 25 e 20% do tempo fechado (Figura 7).

A pressão foi mantida em 30 kPa e o controle de tempo foi realizado com um temporizador digital cíclico, pois quando a válvula solenoide permanecia aberta ininterruptamente, a intensidade de precipitação produzida era de 106 mm/h. Assim, foi possível produzir uma intensidade de precipitação que variou de 63 a 106 mm/h e foi possível simular uma gama maior de eventos de chuva tornando os testes mais próximos das condições de chuva natural.

Figura 7: Relação entre a intensidade de precipitação e a porcentagem de tempo em que a válvula solenoide permanecia fechada.

Utilizando-se de diferentes intensidades de precipitação foram realizados os testes de uniformidade de distribuição de água. Observa-se na figura 8 que há um maior volume de água depositado na região central, com valores supe-riores a 145 mm/h e nas extremidades esses valores chegam a 32 mm/h. Nessa condição o CUC, utilizando-se os valores dos 72 coletores, foi de 74,4%, valor este considerado baixo, pois segundo a literatura deve-se utilizar como critério valores superiores a 80%.

Diante disso adotou-se a alternativa de reduzir a área a ser utilizada sob o simulador de chuva para uma parcela útil de 1,0 x 1,2 m. Os resultados de CUC,


42

CUE e CUD melhoraram significativamente (Quadro1) e observa-se que todos os coeficientes aumentaram na medida em que houve um incremento na in-tensidade de precipitação. Pode ser observado também que os valores do CUE e CUD são ligeiramente menores que os valores do CUC e de um modo geral devem ficar acima de 75 e 70%, respectivamente. Rezende (1992) afirma que o fato do CUD ser sempre menor que o CUC é inerente às variáveis das equações utilizadas na determinação desses coeficientes, pois no cálculo de CUD conside-ram-se apenas 25% da área que recebeu menos água.

Figura 8: Distribuição da precipitação (em mm/h) nos teste de uniformidade de aplicação com o bico VeeJet 80-100 a uma pressão de serviço de 30 kPa e intensidade de

precipitação de 106 mm/h. O retângulo interno delimita a parcela útil de 1,0 x 1,2 m adota-da nos testes com o simulador de chuvas.


Quadro 1: Resultados do coeficiente de uniformidade de Christihansens (CUC), coeficiente

de uniformidade estatístico (CUE) e coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD) para

diferentes intensidades de precipitação (IP).

Durante a calibração do simulador de chuvas observou-se que, quando ocor-re a interrupção do fluxo de água pela válvula solenoide, formam-se algumas gotas grandes no bico aspersor o que provoca um pico na distribuição de pre-cipitação diretamente sob o bico. Estas gotas podem não ser um problema em termos de volume total de uma chuva ou quando se utiliza resíduos vegetais para cobrir o solo e evitar o efeito direto do impacto da gota de água. Entretan-to, quando se deseja trabalhar com solo revolvido ou em condição de plantio convencional, conforme relatado por Miller (1987) e Humphry et al. (2002) as gotas grandes têm um impacto significativo sobre a energia cinética ao caírem sobre o solo, resultando em excesso de crateras e erosão. Segundo Humphry et al. (2002) uma solução para o problema, em caso de solo revolvido ou exposto, seria utilizar um pedaço de tela de sombreamento ou outro tipo de material diretamente sobre a superfície do solo abaixo do bocal, para se dispersar e ab-sorver a energia da queda da gota, isto comprometeria uma área insignificante da parcela experimental.

Ainda como opção, a sub-parcela central, localizada exatamente sob o bico aspersor pode ser desconsiderada durante testes em solo exposto ou revolvido, restando ainda duas sub-parcelas de 0,4 x 1,0 metros cada, para serem avaliadas.

Os resultados de diâmetro médio de gota (D50) variaram pouco em função das diferentes pressões utilizadas, ou seja, para 20, 25, 30, 35 e 40 kPa os valores foram de 2,7; 2,1; 2,1; 2,3 e 2,4 mm, respectivamente. Estes resultados indicam não haver grande influência da variação de pressão no diâmetro médio de gota uma vez que, a diferença de 20 kPa, entre a maior e a menor pressão utilizada,


44

representa pouco para um bico com abertura grande (6,2 mm) e que segundo o fabricante, pode operar a pressões que variam de 30 a 3500 kPa. Estes resul-tados estão muito próximos aos citados por Meyer & Harmon (1979), Hudson (1993), Cerdà et al. (1997) e Carvalho et al. (2012).

Na figura 9 é apresentada a média do volume de água acumulado em função do diâmetro de gota para as cinco pressões testadas com a variação e para a pressão de 30 kPa. Observou-se uma pequena variação dos valores da pressão de 30 kPa em relação a média e o desvio padrão para as cinco pressões testadas foi maior para os maiores diâmetros, isto era esperado uma vez que este indi-cador usa valores absolutos no cálculo. Porém, em termos relativos, a maior variação (provocado pela mudança na pressão), 15%, ocorreu no diâmetro da primeira peneira (0,25 mm) que resultou em um diâmetro médio de gota de 0,43 mm. Para as demais peneiras, o efeito da variação da pressão no diâmetro de gota provocou variações inferiores a 10%.

Isto comprova o reduzido efeito de diferentes pressões (de 20 para 40 kPa) no diâmetro de gota. Neste caso, pode-se afirmar que a variação de pressão (de 20 a 40 kPa) não afetam o diâmetro médio de gota do simulador de chuvas. Isto é importante, pois garante que pequenas oscilações na pressão, que normal-mente ocorrem, não causarão efeitos significativos nas características da chuva, como o diâmetro médio, velocidade e energia cinética da gota.

Figura 9: Relação entre diâmetro de gota e volume acumulado para a pressão de 30 kPa, para a média e a variação relativa no diâmetro em função das

cinco pressões testadas (20, 25, 30, 35 e 40 kPa).


A relação entre a energia cinética da chuva produzida pelo simulador e a energia cinética da chuva natural (Figura 10), correspondeu a valores acima de 84% para a pressão de 30 kPa. Na medida em que há uma redução na intensi-dade de precipitação, há um incremento na relação entre as energias cinéticas, chegando ao valor máximo de 88,5% para uma intensidade de 63 mm/h. Estes resultados podem ainda ser melhores na medida em que há um aumento na pressão, uma vez que haverá um incremento na intensidade da precipitação e consequentemente a relação entre as energias cinéticas (simulador / chuva natural) pode ultrapassar os 100 % (Figura 11).

Na Figura 11 observa-se (exceto para a pressão de 20 kPa) um incremento na relação entre as energias cinéticas a medida em que se aumenta a pressão, chegando a 102% com uma pressão de 40 kPa e uma intensidade de precipitação de 113 mm/h. Com este resultado é possível afirmar que o simulador de chuvas atende e supera o critério de que a relação entre a energia cinética do simulador de chuvas e a energia natural deve estar acima de 75%.

Figura 10: : Relação entre a energia cinética da gota produzida pelo simulador de chuvas a uma pressão de 30 kPa e a energia cinética da chuva natural em

diferentes intensidades de precipitação


46

Figura 11: Relação entre a energia cinética da gota produzida pelo simulador de chuvas e a energia cinética da chuva natural (EC/ECN) e intensidade da

precipitação sob diferentes pressões de serviço.

5. AVALIAÇÃO A CAMPO

A avaliação a campo do simulador de chuva foi conduzida em um solo clas-sificado como Latossolo Vermelho distroferrico (STRECK, 2008). O tempo do início de escoamento superficial foi determinado quando um filete contínuo de água começou a escoar na calha coletora e a superfície do solo apresentou encharcamento. Durante as avaliações as coletas dos volumes de água escoa-dos foram realizadas em intervalos de cinco minutos. O volume de escoamento superficial foi medido até tornar-se constante ou até o tempo máximo de 120 minutos.

A taxa de infiltração de água no solo foi obtida pela diferença entre a taxa de escoamento superficial e a taxa constante de aplicação da precipitação. A declividade dos locais foi determinada com a utilização de um nível de manguei-ra. A umidade inicial do solo, antes de cada chuva simulada, foi determinada a partir da coleta de amostras deformadas da camada superficial do solo (0 a 10 cm). A determinação da umidade volumétrica correspondente a capacidade de


campo foi realizada coletando-se amostras indeformadas de solo 24 horas após uma chuva de 60 mm conforme metodologia descrita em Bernardo (2002).

Os resultados de escoamento superficial no solo obtidos através do simu-lador de chuva foram ajustados com a utilização da equação derivada do mo-delo matemático determinado por Smith, conforme descrito por Carlesso et al. (2011):

onde, e é a taxa de escoamento superficial em um tempo t (mm h-1); te é o tem-po de início de escoamento da água sobre a superfície do solo (minutos); t é o tempo após o início do escoamento (minutos) e b é o parâmetro de ajuste do modelo.

No teste a campo o solo apresentou uma umidade inicial de 0,24 cm³/cm³ e a superfície do solo encontrava-se completamente coberta com aproximada-mente 4000 kg/ha de resíduo vegetal de trigo. Nesta condição foi realizada uma chuva simulada de 87,8 mm/h para uniformizar a umidade da superfície do solo e observar o tempo de início do escoamento superficial nesta condição. Ob-servou-se que o início do escoamento superficial ocorreu aproximadamente 15 minutos após o início da chuva. Cinco horas após a primeira chuva, com a umi-dade do solo em 0,54 cm³/cm³ realizou-se uma segunda chuva simulada com a mesma intensidade (Figura 12). Nesta condição, a umidade inicial encontrava-

-se acima dos valores de capacidade de campo (0,48 cm³/cm³). A chuva foi rea-lizada durante 70 minutos quando se observou que os valores do escoamento superficial haviam estabilizado. Na segunda chuva, como esperado, o tempo de início do escoamento superficial foi reduzido para 5 minutos. Estes resultados são causados pelo fato da chuva antecedente ter aumentado a umidade do solo e reduzido a taxa inicial de infiltração provocando dessa forma uma significa-tiva redução no início do escoamento superficial. Observa-se na Figura 12, que o solo do local apresentou valores elevados de escoamento superficial e conse-quentemente reduzidos valores de infiltração de água.


48

Ao se considerar os valores finais, o solo do local apresenta uma taxa de in-filtração de aproximadamente 6 mm/h. Este baixo valor pode estar relacionado a elevada densidade do solo (1,38 g/cm³), com elevado teor de argila (acima de 50%) indicando se tratar de um solo compactado, além da declividade do local (8,5%), que também pode ter contribuído para as elevadas perdas de água por escoamento superficial.

Figura 12: Escoamento superficial observado, intensidade da precipitação e curva de escoamento superficial ajustada em função da duração da precipitação

6. ITENS E CUSTO DE CONSTRUÇÃO

No quadro 2 é apresentado a relação de itens necessários para construção do simulador de chuvas, quantidades e o seu custo (em Reais e em Dólares). Nesse caso não está incluído o custo da mão de obra para corte e solda de es-quadrias, montagem da estrutura e da caixa de controle contendo as tomadas de energia e o temporizador digital. Observa-se que os maiores gastos são dos componentes com valor agregado como gerador, motobomba, válvula solenoi-de e temporizador, que somados correspondem a 57% do custo da construção do simulador de chuvas. O gerador de energia elétrica é um item que causa grande impacto no custo do simulador, aproximadamente 29% do custo total.


Neste sentido, locais que dispõe de energia elétrica não requerem a utilização do gerador o que pode reduzir o custo do simulador de chuvas.

Quadro 2: Itens e custo para construção do simulador de chuvas.

7. CONSIDERAÇÕES FINAIS

A utilização de simuladores de chuva em trabalhos de campo esbarra muitas vezes na dificuldade de transporte para locais distantes. No caso do simula-dor desenvolvido neste estudo foi demonstrado um desempenho satisfatório e atende os critérios de validação estabelecidos na literatura. Além disso, obteve-

-se um equipamento leve e desmontável que facilmente pode ser acondicionado e transportado em um veículo de passeio. A sua estrutura metálica pesa em torno de 50 kg. Incluindo o gerador de eletricidade, motobomba, calhas, reser-vatório de 70 litros e acessórios, o peso não ultrapassa os 100 kg. Em relação a operação do simulador de chuvas é necessário pelo menos três pessoas. Outro


50

aspecto de extrema importância é o efeito negativo do vento na uniformida-de de distribuição da precipitação. Dessa forma é recomendável a utilização de quebra-vento próximo ao simulador. Nesse caso utilizou-se uma lona de nylon de 3,0 x 4,0 mantida apoiada e esticada em uma estrutura de bambu. É impor-tante ressaltar que nos locais onde será utilizado o simulador de chuvas deve haver uma fonte de água de fácil acesso.

8. AGRADECIMENTOSAo CNPq e a Vale SA pelo financiamento do projeto e concessão de bolsas

através da Chamada CNPq/VALE S.A. Nº 05/2012.

9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALVES SOBRINHO, T. Desenvolvimento de um infiltrômetro de aspersão portátil. 1997. 85 p. Tese (Doutorado) Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, 1997.

ALVES SOBRINHO, T.; FERREIRA, P. A.; PRUSKI, F. F. Desenvolvimento de um infiltrôme-tro de aspersão portátil. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.6, n.

2, p.337-344, 2002.

BERNARDO, S. Manual de Irrigação. Viçosa: UFV, Imprensa Universitária, 6ª ed. 2002.

BRANDÃO, V. S.; PRUSKI, F. P.; SILVA, D. D. Infiltração da água no solo. Viçosa: UFV, 2ª ed. 2004.

CARLESSO, R.; SPOHR, R. B.; ELTZ, F. L. F.; FLORES, C. H. Runoff estimation in southern Brazil based on Smith’s modified model and the Curve Number Method. AgriculturalWa-ter Management, n. 98, p.1020-1026, 2011.

CARVALHO, M. F; TARQUI, J. L. Z; SILVA, V. S. LOBO, B. R. H. Avaliação do Funcionamen-to de um Simulador de Chuva Pelo Método da Farinha. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v.17, n.3, p. 115-124, 2012.

CERDÀ, A.; IBÁÑEZ, S.; CALVO, A. Design andoperationof a smallandportablerainfallsimu-lator for ruggedterrain. Soil Tecnology, v.11, p.163-170, 1997.

CONCEIÇÃO, M. A. F. 2002. 110f. Simulação da distribuição de água em microas-persoressob condição de vento. Tese (Doutorado em Agronomia) Escora Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, USP, Piracicaba, SP, 2002.


HUDSON, N.W. Field measurement of soil erosion and runoff. FAO Soils Bulletin 68, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. 1993. 139 p.

HUMPHRY, J. B.; DANIEL, T. C.; EDWARDS, D. R.; SHARPLEY, A. N. A portablerainfallsi-mulator forplot–scalerunoffstudies. American Society of Agricultural Engineers, v.18, n.2, p.199–204, 2002.

MEYER, L. D.; HARMON, W. C. Multiple intensity rainfall simulator for erosion rese-arch on row sideslopes. Transactions of the ASAE, v. 22, n.1, p.100-103, 1979.

MILLER, W. P. A solenoid–operated, variable intensity rainfall simulator.Soil Scienc So-ciety of America Journal. v. 51, n.3, p. 832–834, 1987.

MONTEBELLER, C. A.; CARVALHO, D. F.; ALVES SOBRINHO, T.; NUNES A.C.S.; RUBIO, E. Avaliação hidráulica de um simulador de chuvas pendular. Revista Brasileira de Enge-nharia Agrícola e Ambiental, v.5, n.1, p.1-5, 2001.

REZENDE. R. Desempenho de um sistema de irrigação pivô-central quanto à unifor-midade e eficiência de aplicação de água abaixo e acima da superfície do solo. 1992. 86 p. Dissertação (Mestrado) Escora Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, USP, Piracicaba, SP, 1992.

SOUZA, M. D. Desenvolvimento e utilização de um simulador de chuvas para es-tudos de atributos físicos e químicos do solo relacionados a impactos ambientais. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente, 2004. 20 p. (Embrapa Meio Ambiente. Documentos, 37).

STRECK, E.V.; KAMPF, N.; DALMOLIN, R. S. D.; KLAM, E.; NASCIMENTO, P. C.; SCHNEI-DER, P.; GIASSON, E.; PINTO, L. F. S. Solos do Rio Grande do Sul. 2 ed. Porto Alegre: Ed. EMATER, 2008.

CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE E QUANTIDADE DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

UTILIZADAS PARA O ABASTECIMENTO DE MUNICÍPIOS DA REGIÃO DO

ALTO URUGUAI (RS)

Malva Andrea Mancuso1, Jairo José Manfio2, Joseane Schroeder3, Andressa Gabriela Gluscza4,

Juliane Sapper Griebeler5, Diogo Gabriel Sperandio6, Emanuel Kerkhoff7, Igor Pessotto Pretto8, Natalia Centenaro9

1 introdução

A crescente demanda de água para abastecimento de núcleos urbanos na re-gião do Alto Uruguai, localizada a noroeste do estado do RS, vem acompanhada, nos últimos anos, pela preocupação de resolver o problema do suprimento de água em quantidade suficiente e qualidade adequada.

Atualmente, segundo a Secretaria de Vigilância em Saúde (SVS) do Minis-tério da Saúde, parte dos núcleos urbanos municipais da região depende das águas subterrâneas para o consumo doméstico, coletadas por meio de Soluções Alternativas Coletivas. Entretanto, os órgãos públicos responsáveis pelo abas-tecimento apresentam preocupações quanto à falta deste recurso, que atual-

1 Coordenadora: Professora do Curso Engenharia Ambiental e Sanitária Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen. E-mail: [email protected]

2 Professor: Colégio Agrícola de Frederico Westphalen - CAFW (UFSM/FW).

3 Discente: Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária - Universidade Federal de Santa Maria- UFSM, Campus de Frederico Westphalen.

4 Discente: Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária- Universidade Federal de Santa Maria- UFSM, Campus de Frederico Westphalen.

5 Discente: Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária- Universidade Federal de Santa Maria- UFSM, Campus de Frederico Westphalen.

6 Discente: Curso Técnico em Agropecuária. Colégio Agrícola de Frederico Westphalen - CAFW (UFSM/FW).




CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE E QUANTIDADE DAS ÁGUAS SUBTERRÂNE-AS UTILIZADAS PARA O ABASTECIMENTO DE MUNICÍPIOS DA REGIÃO

DO ALTO URUGUAI (RS)

54

mente apresenta baixa ou insuficiente produtividade e/ou qualidade inadequa-da para o consumo, resultando no aumento do número de poços perfurados na tentativa de suprir as necessidades locais.

Um dos principais problemas para o abastecimento das comunidades da re-gião, citado pela 19ª Coordenadoria Regional de Saúde e por órgãos de Vigilância Sanitária, refere-se à existência de concentrações anômalas de flúor acima dos padrões de consumo humano. Também, segundo a 19ª Coordenadoria Regional de Saúde e órgãos das Prefeituras, responsáveis pelo monitoramento dos poços de abastecimento público, há carência de informações prático/aplicadas que per-mitam gerir de forma adequada as águas subterrâneas, reduzindo os custos com perfurações que resultem de baixas vazões ou da inadequabilidade para consumo.

Outro problema enfrentado é a conscientização dos consumidores quanto à importância do controle da qualidade da água consumida e o seu tratamento, o que leva, em alguns casos, ao vandalismo de equipamentos de cloração instala-dos pelas entidades responsáveis pela distribuição do recurso.

No que se refere ao principal sistema aquífero, com potencialidade para abastecimento de água subterrânea, atualmente explorado na área de fronteira noroeste do estado do Rio Grande do Sul, destaca-se o Sistema Aquífero Serra Geral (SASG), com porosidade por fraturas e com alta a baixa possibilidade para águas subterrâneas (CPRM, 2005).

O principal objetivo desta pesquisa foi a elaboração de um modelo hidroge-ológico conceitual que permita identificar zonas preferenciais para a exploração do recurso hídrico subterrâneo com vista ao abastecimento público de comuni-dades da região do Alto Uruguai. Os objetivos específicos foram: caracterizar a qualidade das águas subterrâneas; quantificar a exploração hidrogeológica ins-talada; e conscientizar a comunidade da importância do tratamento da água utilizada para consumo humano e do controle da sua qualidade.

Para cada um dos objetivos específicos foram desenvolvidas atividades afins e os resultados foram divulgados em meio acadêmico, científico e junto à comu-nidade do Alto Uruguai (RS). Descrevem-se, a seguir, os resultados obtidos, de acordo com cada um dos objetivos específicos definidos.


2. QUALIDADE E QUANTIDADE DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS UTILIZADAS PARA O ABASTECIMENTO DE MUNICÍPIOS DA REGIÃO DO ALTO URUGUAI (RS)

Na região noroeste do estado do Rio Grande do Sul, o Sistema Aquífero Ser-ra Geral – SASG é utilizado como principal fonte de abastecimento público de comunidades isoladas (Sistema de Abastecimento Coletivo – SAC e Sistema de Abastecimento Individual – SAI). A água captada nos poços tubulares é utili-zada para abastecimento público, uso doméstico e usos múltiplos, dentre eles consumo direto e o desenvolvimento de atividades agroindustriais.

A Formação Serra Geral é originária do conjunto de rochas magmáticas que recobrem a Bacia do Paraná e abrange a região centro-sul do Brasil, estendendo-

-se ao longo das fronteiras do Paraguai, Uruguai e Argentina (CPRM, 2004).O SASG apresenta característica de permeabilidade principal por fissuras,

cuja hidrodinâmica se desenvolve ao longo de fraturas e descontinuidades, compreendendo zonas vesiculares e amigdaloidais de topo de derrame e zonas de disjunção horizontal. Estas feições, quando interceptadas por zonas de fra-turas, favorecem a interconexão e podem viabilizar o armazenamento de gran-des volumes de água (NANNI, 2008).

A captação de águas subterrâneas para abastecimento público de cidades situadas sobre a Formação Serra Geral é, em geral, realizada pela exploração do SASG, visto que o aquífero subjacente (Sistema Aquífero Guaraní – SAG) encontra-se a centenas de metros de profundidade, dificultando a exploração das suas águas. A Secretaria de Saúde regional, representada pela 19ª Coordena-doria Regional de Saúde (CRS) do Rio Grande do Sul, controla em conjunto com as Vigilâncias Sanitárias Municipais, a qualidade das águas subterrâneas utili-zadas para abastecimento público e usos múltiplos na região, que se configuram no único recurso disponível para consumo nas áreas rurais dos municípios.

Em geral, as águas do SASG são de excelente qualidade, com resíduo seco ra-ramente superior a 50 mg/L, pH ácido e composição química bicarbonatada cál-cica com Ca>Mg>Na (LISBOA e MENEGOTTO, 1997). Entretanto, as caracterís-ticas geoquímicas das águas subterrâneas refletem os meios por onde percolam,



56

guardando uma estreita relação com as litologias que mantém contato e com os produtos das atividades humanas, adquiridos ao longo do trajeto, podendo ocorrer variabilidade espacial na qualidade das águas dentro do mesmo sistema.

Considerando a importância da qualidade dessa água que é consumida, em geral, sem tratamento prévio, o estudo teve por objetivo realizar a análise das características geoquímica das águas subterrâneas exploradas do Sistema Aquí-fero Serra Geral - SASG, nos municípios de Frederico Westphalen, Cristal do Sul, Rodeio Bonito, Ametista do Sul e Taquaruçu do Sul localizados na região noroeste do Rio Grande do Sul.

2.1 MetodologiaA análise das características das águas subterrâneas exploradas do Sistema

Aquífero Serra Geral - SASG, foi realizada a partir de dados geoquímicos de 47 poços, constantes em fichas de cadastro da perfuração dos poços, compiladas e disponibilizadas pelo Serviço Geológico do Brasil – CPRM. As análises foram complementadas por informações constantes na base de dados hidrogeológica digital do SIAGAS (CPRM, acesso em 2014).

A área selecionada para a realização desta fase do estudo compreendeu os municípios de Frederico Westphalen, Cristal do Sul, Rodeio Bonito e Ametista do Sul, localizados na região noroeste do estado do Rio Grande do Sul (Figura 1).

Figura 1: Localização da área de estudo. Municípios de Frederico Westphalen, Cristal do Sul, Rodeio Bonito e Ametista do Sul, RS, Brasil.

Fonte: Mapa base: BRASIL, 2010.


A espacialização das informações constantes nas fichas técnicas foi realiza-da por meio do software ArcGIS 10 (ESRI, 2014).

Os dados geoquímicos foram utilizados para a elaboração do diagrama de Piper, por meio do software Qualigraf 2009 (BRASIL, 2012). O diagrama foi con-feccionado tendo como entrada as concentrações de HCO3

-, CO32-, Cl-, SO4

2- Ca2+, Mg2+, Na+ e K+ da água do poço. Entretanto, entre os dados dos 47 poços utili-zados neste estudo, somente 5 poços apresentaram as análises dos elementos necessários para elaboração do diagrama de Piper.

No que se refere aos parâmetros de qualidade da água para consumo hu-mano, um dos principais problemas para o abastecimento das comunidades da região, citado pela 19ª Coordenadoria Regional de Saúde (19ª CRS) e por órgãos de Vigilância Sanitária, refere-se à existência de concentrações de flúor acima do Valo Máximo Permitido. Relatórios elaborados pela 19ª Coordenadoria Re-gional de Saúde (19ª CRS) indicam o comprometimento do abastecimento de comunidades isoladas que recebem água de poços instalados na SASG.

Nesse sentido, foram direcionados estudos comparativos para avaliar a evo-lução das concentrações do íon fluoreto nas águas exploradas do SASG entre os anos de 2010 e 2012 (a partir da base de dados do Sistema de Vigilância do Flúor na água para consumo humano - VIGIFLUOR) e em 2013 (a partir da coleta e análise de amostras de água subterrânea). A área deste estudo compreendeu os municípios de Frederico Westphalen, Cristal do Sul, Rodeio Bonito, Ametista do Sul e Taquaruçu do Sul (RS).

Para efeito de comparação com a base de dados do VIGIFLUOR, em 2013, foram realizadas campanhas de cadastramento de poços e coleta de 95 amos-tras de água subterrânea para análise de (F-), com o auxílio da Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais – CPRM. Os dados coletados constam atualmen-te no Sistema de Informações de Águas Subterrâneas (SIAGAS), da CPRM. As análises de (F-) existentes foram complementadas no Laboratório de Recursos Hídricos da UFSM/FW, com a utilização de um eletrodo de íon específico de (F-) combinado, marca Hanna, código HI-98402 (Figura 2).



58

Figura 2: Coleta e análise de amostras de águas subterrâneas. A) Coleta realizada em poço pela CPRM (2013). B) Análise da concentração do íon fluoreto (LARH/UFSM/FW) (2013)

Após a confecção dos mapas e diagramas e a partir de uma revisão bibliográ-fica sobre a geologia da área de estudo e as características do aquífero foi pos-sível analisar o conjunto de poços quanto às suas características geoquímicas e de qualidade das águas.

No que se refere ao estudo de quantidade de água explorada e hidrodinâ-mica de poços, foram analisados os resultados de ensaios de bombeamento de 44 poços instalados na Formação Serra Geral, concentrados no município de Frederico Westphalen. O estudo foi realizado com base nas fichas de perfuração e cadastramento de poços, disponibilizadas em 2013, pela Secretaria de Obras do Estado do Rio Grande do Sul à Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), durante os trabalhos de campo realizados na região.

A partir das fichas de cadastro foram analisados os seguintes dados: profun-didade do poço, Nível Dinâmico (ND) Nível Estático (NE), Vazão (Q) e Capaci-dade Específica (Q/s).

2.2 Resultados e DiscussãoA partir da análise das águas no diagrama de Piper (Figura 3), observa-se a

predominância do ânion bicarbonato e o cátion sódio, nos poços B, 3422/rod2, p228squ-2 e 5320/SZA1. Sendo as águas classificadas bicarbonatadas sódicas. As concentrações de sódio, com base nas amostras pontuais dos 47 poços avaliados variaram entre 5 e 233 mg/L (Tabela 1). A água do poço p-702/CAT.1 foi classifi-

A B


cada como sulfatada sódica. Observa-se, entretanto que poços localizados nos municípios de Ametista do Sul e Frederico Westphalen apresentam concentra-ções elevadas de Sulfato (até 427 mg/L) e Sódio (233 mg/L).

Figura 3: Classificação geoquímica das águas subterrâneas em poços localizados no SASG na região do Alto Uruguai (RS).

Apesar das águas do SASG serem reconhecidas tipicamente por diversos autores (BITTENCOURT et al., 2003; MACHADO, 2005; LISBOA, 1997) como águas bicarbonatadas cálcicas, Nanni (2008), Fraga (1986, 1992) e Rosa Filho et al. (1987) afirmam que a composição bicarbonatada sódica pode ocorrer em al-gumas partes do SASG, em águas oriundas de aquíferos subjacentes, a exemplo do Sistema Aquífero Guarani - SAG confinado e de aquíferos paleozóicos.

Manasses, Rosa Filho e Bittencourt (2007) em estudos no SASG na região sudoeste do estado do Paraná, também observaram predominância de águas bicarbonatadas sódicas, em 36,8% das amostras, encontrando também águas sulfatadas sódicas, mas em apenas 1,75% das amostras. Segundo os autores, águas sulfatadas sódicas não são comuns no SASG, em função dos baixos teo-res de sulfato presentes nesses basaltos. De acordo com os autores, teores mais



60

elevados de sulfatos, quando encontrados, podem sugerir misturas por águas oriundas de aquíferos subjacentes.

Tabela 1- Qualidade das águas subterrâneas do Sistema Aquífero serra Geral (SASG) nos

municípios de Frederico Westphalen, Cristal do Sul, Rodeio Bonito e Ametista do Sul (RS)

Fonte: fichas de cadastro de perfuração disponibilizadas pela CPRM em 2013 (Mancuso et al. 2014a)


HCO3- = Bicarbonatos (mg/L); CO3

2- = Carbonatos (mg/L); Cl- = Cloretos (mg/L); Ca2+ = Cálcio (mg/L); Mg2+ = Magnésio (mg/L); K+ = Potássio (mg/L); SO4

2- = Sulfatos (mg/L); Na+ = Sódio total (mg/L); pH – potencial hidrogeniônico; CE = Condutividade (µS/cm à 25 ºC); SDT = Sólidos dissolvidos totais (mg/L).

Segundo Portela Filho et al. (2005), quanto aos íons e minerais liberados, as águas do SASG são identificadas predominantemente como águas bicarbo-natadas cálcicas, mas também podem ser constatadas tendências para águas bicarbonatadas cálcico-sódicas e cálcico-magnesianas e bicarbonatadas sódicas.

Quanto à salinidade, as águas dos poços apresentaram valores inferiores a 280 mg/L de Sólidos Dissolvidos Totais na maioria das amostras (90%). Sendo esse valor ultrapassado em 5 poços da área de estudo, atingindo valores de 987,2 mg/L, em águas sulfatadas sódicas (p-702/CAT.1, Frederico Westphalen).

Em relação ao pH, os valores observados encontram-se entre 7,3 e 10. Entre-tanto, 53% das águas apresentaram pH superior a 9. Mobus (1987) afirma que o aumento do pH é proporcional à quantidade de águas bicarbonatadas sódicas.

Segundo Machado e Freitas (2005), nas águas do SASG, valores maiores de pH (entre 9 e 10), salinidade e teores de sódio podem ser encontrados nas áreas influenciadas por descargas ascendentes do Sistema Aquífero Guarani.

Com vista a analisar a adequabilidade das águas do SASG utilizadas para abastecimento público nos municípios estudados, foram comparadas as con-centrações dos elementos presentes nas amostras de águas analisadas com os padrões de potabilidade constantes na Portaria nº. 2.914, de 12 de dezembro de 2011, do Ministério da Saúde (BRASIL, 2011). Observa-se que a Portaria estabe-lece valores para os seguintes parâmetros: cloretos, dureza total, sulfato, sódios dissolvidos totais (SDT), fluoreto e pH.

O Valor Máximo Permitido (VMP) para cloretos estabelecido pela Portaria nº. 2.914/2011 é de 250 mg/L. Observa-se que as águas não apresentaram con-centrações superiores ao estabelecido pela Portaria, sendo o maior valor encon-trado de 113 mg/L, nos poços p 702/CAT1 e 6100/FDW1. A maioria dos poços apresentaram valores entre 0 e 14 mg/L de cloretos.

Segundo a FUNASA (BRASIL, 2009), a Dureza Total é calculada como sendo a soma das concentrações de íons Ca2+ e Mg2+ na água, expressos como carbona-



62

to de cálcio. Assim, para comparação de valores, somou-se os valores de Ca2+ e Mg2+ apresentados na Tabela 1 para cada poço e fez-se a comparação com o VMP da Dureza estabelecido pela Portaria nº. 2.914/2011, o qual é de 500 mg/L. Em relação à Dureza, nenhum dos poços ultrapassou o VMP pela Portaria. O maior valor encontrado para Dureza foi de 50,1 mg/L no poço 1247/toc1 e o menor foi de 0,3 mg/L no poço C.

Quanto ao potássio, observa-se que nenhum poço apresentou valor de K+ superior a 10 mg/L.

Em relação ao sulfato, o VMP pela Portaria nº. 2.914/2011 é de 250 mg/L. Neste caso, os poços p-702/CAT.1 e 6513/FDW apresentaram valores superiores ao VMP, com 427 e 378 mg/L, respectivamente. Garcez (2004), diz que a presen-ça do sulfato em águas de abastecimento público deve ser controlada, uma vez que pode provocar efeitos laxativos. Para o mesmo autor, o sulfato presente nas águas subterrâneas tem origem da dissolução de solos e rochas.

Para o sódio, o VMP na Portaria nº. 2.914/2011 é de 200 mg/L, sendo que apenas o poço p 702/CAT.1 apresentou valor superior a este, de 233 mg/L, e 91% dos poços apresentaram valores entre 5 e 95 mg/L.

Para os Sólidos Dissolvidos Totais (SDT), o maior valor encontrado é de 987,2 mg/L para o poço p-702/CAT.1. Porém, não ultrapassa o VMP pela Por-taria nº. 2.914/2011, que é de 1000 mg/L. Aproximadamente, 56% dos poços apresentaram valores entre 200 e 300 mg/L de SDT.

Os valores estabelecidos pela Portaria nº. 2.914/2011 para pH devem res-peitar o intervalo de 6,0 a 9,5. Aproximadamente 53% dos poços apresentaram valores de pH superiores a 9,0, sendo que destes, 9 poços apresentaram valores superiores a 9,5 e um poço apresentou pH 10 (5341/TAL3).

No que se refere à evolução das concentrações do íon fluoreto nas águas sub-terrâneas utilizadas para o abastecimento público em 2010, 19,11% do total de amostras analisadas em Ametista do Sul, Cristal do Sul, Frederico Westphalen e Taquaruçu do Sul estavam fora do padrão de potabilidade para consumo huma-no (Tabela 2). Deste total, oito excederam o limite máximo permitido (1,5 mg/L) pela Portaria nº 2.914/2011, sendo encontrado o valor máximo de 8,31 mg/L no município de Frederico Westphalen (Sistema Alternativo Coletivo – SAC).


Tabela 2 – Análise das concentrações do íon fluoreto, em águas de abastecimento dos mu-

nicípios de Ametista do Sul, Cristal do Sul, Frederico Westphalen e Taquaruçu do Sul, em 2010.

*Sistema Alternativo Coletivo/Sistema Alternativo Individual**Sistema de Abastecimento de Água Público ou Privado

Fonte: Mancuso et al. 2013a.

Em 2011, 13,7% das 255 amostras coletadas estavam fora do padrão de pota-bilidade para consumo humano, considerando os três sistemas analisados, SAC, SAI e SAA. Dessas, nove amostras apresentaram valores acima do máximo per-mitido pela legislação (Tabela 3), sendo 6,55 mg/L, o valor máximo encontrado no município de Cristal do Sul pelo Sistema de Abastecimento Público/Privado.







64

Em 2012, 11,97% das amostras coletadas nos municípios de Ametista do Sul, Cristal do Sul, Frederico Westphalen, Rodeio Bonito e Taquaruçu do Sul, apre-sentaram valores superiores ou inferiores ao indicado pelo padrão de potabili-dade para consumo humano, considerando os sistemas analisados (Tabela 4). De 309 amostras analisadas, vinte apresentaram valores superiores a 1,5 mg/L, máximo permitido pela Portaria nº. 2.914/2011, sendo 9,96 mg/L o valor máxi-mo, encontrado do município de Ametista do Sul nos Sistemas de Abastecimen-to Alternativo Individual (SAI) e Público/Privado (SAC).





Considerando os dados apresentados nas tabelas percebeu-se o aumento significativo de amostras com concentrações acima de 1,5 mg/L. Destaca-se, en-tretanto, que as coletas não são realizadas diretamente na fonte de abasteci-mento e sim ao longo da rede de distribuição, dificultando, portanto, a identifi-cação precisa da concentração do íon fluoreto na fonte de abastecimento (poço).

Apesar dos dados analisados pela 19ª CRS serem considerados um indício da problemática nos municípios estudados, os dados obtidos nas coletas de campo indicam uma situação preocupante, considerando que 24% do total de 93 amos-tras coletadas diretamente na fonte de abastecimento (poços), apresentaram


concentrações do íon fluoreto superiores ao máximo permitido para consumo humano sem prévio tratamento (1,5 mg/L) (Portaria nº. 2.914/2011 do Ministé-rio da Saúde, BRASIL, 2011) (Figura 4).

Os seguintes municípios destacam-se pela elevada incidência de concentra-ções do íon fluoreto acima do VMP nas águas de poços utilizadas para abaste-cimento público: Ametista do Sul (56%), Frederico Westphalen (28%) e Rodeio Bonito (23%) (Figura 4).

Figura 4: Distribuição da concentração do íon fluoreto em poços de abastecimento localizados no SASG, na região do Alto Uruguai (RS).

Fonte: modificado de Mancuso et al. 2014b.

No município de Frederico Westphalen, foram analisados dados da perfu-ração de quarenta e quatro poços, que exploram água subterrânea da formação Serra Geral e são utilizados para abastecimento público. As profundidades das perfurações variam de 42 a 476 m, com valores médios da ordem de 157 m, sen-do que 60% dos poços apresentam profundidades inferiores a 143 m. Os poços apesentam Nível Estático (NE) variável entre 1,3 m (quase aflorante) e 172,4 m, sendo inferior a 33 m em 70% dos casos. A partir do Nível Dinâmico (ND), foi possível analisar o rebaixamento médio dos poços durante o bombeamento, que apresentou mediana de 47,6 m.



66

A exploração das águas subterrâneas do SASG varia consideravelmente no município, onde são observadas vazões de 0,99 a 75 m³/h, ocorrendo uma dis-tribuição equilibrada entre as vazões de 0 e 5 m³/h (12 poços), 5 a 10 m³/h (14 poços) e 10 a 19 m³/h (15 poços). Apenas 2 poços apresentaram vazões entre 19 e 38 m³/h, e somente um poço acima dessa máxima, com 75 m³/h. Em 90% dos casos, as vazões não ultrapassam de 18,4 m³/h (Mancuso et al. 2014). A vazão mediana entre o conjunto de 44 poços é de 8 m³/h.

Em relação à Capacidade Específica, 79% dos poços apresentaram valores de até 2 m³/h/m (média de 0,22 m³/h/m), enquanto que a incidência de vazões específicas entre 2 e 10 m³/h/m foi de 14%, e entre 10 e 23 m³/h/m de 7%. Em média, a Capacidade Específica dos 44 poços analisados foi de 1,9 m³/h/m e a mediana de 0,12 m³/h/m.

Destaca-se que os valores da mediana de vazão e Capacidade Específica são inferiores aos encontrados no SASG, no estado do Paraná, que possuem valores de 20,6 m³/h e 1,54 m³/h/m, respectivamente (Athayde, 2013).

3. EDUCAÇÃO AMBIENTAL: ÁGUA E SAÚDE PÚBLICA

A tarefa de preservar os recursos hídricos passa pela escola na medida em que é sua a missão de formar as crianças e jovens para serem agentes sociais, potencialmente decisivos como consumidores conscientes e na cobrança de ações governamentais em prol da conservação da água.

Tendo como foco o recurso água, esta proposta de ensino pretendeu enfa-tizar que além da disponibilidade, é necessário que a água tenha qualidades físicas, químicas e bacteriológicas que permitam o seu consumo.

Propôs-se a discussão sobre a distribuição e a disponibilidade de água pró-pria para o consumo humano na superfície terrestre, analisando as causas na-turais e sociais que afetam sua oferta em situações como consumo excessivo, poluição, desperdício e ausência ou precariedade dos serviços de saneamento básico, tendo como meta apontar medidas de consumo consciente.


Numa segunda fase, foi abordada a qualidade da água em meio urbano, após o tratamento, durante a distribuição e estocagem, alertando para a necessidade de vigilância por parte dos moradores quanto à limpeza das caixas d’água e/ou reservatórios, para evitar a contaminação da água destinada ao consumo familiar.

Neste ponto, a atividade foca no educando que ao apropriar-se de informa-ções sobre a limpeza e higienização de caixas d’água, capacita-se para promover ações de consumo consciente junto a suas famílias ou condomínios.

A proposta das atividades educativas sobre disponibilidade de água própria para o consumo humano teve por objetivo atingir alunos de educação infantil e séries iniciais do ensino fundamental. Nesse sentido foram elaborados dois pla-nos de aula. Um primeiro Plano de Aula com objetivo de abordar a quantidade de água no planeta, seus usos e medidas para evitar o desperdício e um segundo Plano de Aula com objetivo de enfatizar a qualidade da água utilizada para con-sumo e alertar sobre possíveis contaminações. Este material contou, também, com a elaboração de um folder com orientações sobre limpeza e desinfecção de caixas d’água.

3.1 Quantidade de Água no Planeta (Plano de Aula 1)Área do Conhecimento: Ciências Tema: Meio Ambiente e SaúdeConteúdos: Água, distribuição e disponibilidade na superfície terrestre; Usos

da água no cotidiano; Medidas para evitar o desperdício de água.

A água é essencial e insubstituível para todos os seres vivos, seja como meio de vida de espécies vegetais e animais, como elemento representativo de va-lores sociais e culturais, seja como fator de produção de bens de consumo de produtos agrícolas.

A água potável de boa qualidade é utilizada para preparar alimentos, saciar a sede, higiene e asseio corporal, limpeza de utensílios domésticos e da habitação, ou seja, é fundamental para a saúde e o bem estar humano.

Toda a biota de ecossistema terrestre, assim como o homem, necessita de



68

água doce para sobreviver, entretanto 97,5% são salgadas e 1,72% estão armaze-nados nas calotas polares e geleiras, restando aproximadamente apenas 0,78% da água doce disponível em rios, lagos e subsolo acessível ao consumo (TUN-DISI, 2005).

O Brasil possui a maior disponibilidade hídrica do planeta, com cerca de 13,8%, sendo que 68,5% dos recursos hídricos estão localizados na região Norte, que possui 7% da população brasileira; 6% estão na região Sudeste, com quase 43% da população; 3% estão na região Nordeste, onde habita 29% da população (TUNDISI, 2005).

Os efeitos na qualidade e na quantidade da água disponível, relacionados com o rápido crescimento da população mundial e com a concentração dessa população em megalópoles, já são evidentes em várias partes do mundo. Ob-serva-se atualmente, falta de água em distintas cidades do Brasil, como foi o caso da cidade de São Paulo no verão de 2014, com os níveis de águas dos reser-vatórios em estado crítico. O racionamento de água nos períodos de estiagem (secos) está vinculado a fatores como o aumento do consumo, a falta de água em função da escassez de chuvas, problemas de qualidade, entre outros.

Portanto, apesar de o Brasil possuir recursos hídricos abundantes, a disponi-bilidade varia muito de uma região para outra. Destacam-se, entre as principais causas da diminuição da água potável, o crescente aumento do consumo, muitas vezes vinculado ao desperdício, e a poluição das águas superficiais e subterrâne-as por esgotos domésticos e resíduos provenientes da indústria e da agricultura.

3.1.1 Objetivos1)Identificar a distribuição e a disponibilidade de água própria para o consu-

mo humano na superfície terrestre, analisando as causas naturais e sociais que afetam sua oferta - situações como consumo excessivo, poluição, desperdício e ausência ou precariedade dos serviços de saneamento básico;

2)Reconhecer e analisar práticas e situações que comprometem a disponibi-lidade de água e incentivar a indicação de propostas para o uso sustentável do recurso;

3)Mostrar aos alunos que com pequenas mudanças de hábitos podemos


contribuir para conservar nossas águas, aprendendo a controlar a poluição e a consumir sem desperdício.

3.1.2 MetodologiaUtilizando os Banners “Água no Planeta” como material didático para reali-

zação das atividades (Figura 5) sugerem-se as seguintes etapas:1)Abordagem do tema: Questionar sobre a importância da água na vida das

pessoas e na natureza. Estimular para que citem a utilidade da água no dia-a--dia (dirão que usam para beber, tomar banho, escovar os dentes, lavar as mãos, etc.). Explicar que todos os seres vivos necessitam de água para manter suas funções vitais e que muitos têm na água seu habitat. Onde encontramos água? De onde vem a água que você bebe em casa? E na sua escola, de onde vem?

2)Noções de quantidades e Proporção: Para compreender que a água é um recurso escasso no planeta e que o uso irresponsável desse recurso pode preju-dicar a sobrevivência dos seres vivos, realize com a turma a demonstração da distribuição da água no planeta.

Materiais necessários: Balde de 20 litros, 2 Garrafas descartáveis de 500 mL, Forma de gelo, Pedrinhas, 2 Copos medida de remédio, Copo graduado em mL.

Procedimentos:2.a. Colocar 20 litros de água em um balde. Esta parcela de água passa a

representar toda a água existente na natureza (oceanos, mares, lagos, rios, ge-leiras, vapor atmosférico, aquíferos, umidade do solo e rochas, água presente nas plantas e animais);

2.b. Destes 20 litros retirar 500 mL, que representam a água doce;2.c. Neste momento começar a comparar os volumes. Os 19,5 litros presen-

tes no balde equivalem a 97,5% do volume total de água existente no planeta que são salgados e inapropriados para o consumo humano. Os outros 500 mL equivalentes a 2,5% são de água doce, no entanto nem toda está água está dis-ponível para o consumo;

2.d. Dos 500 mL, retirar, com auxílio do copo graduado, um volume apro-ximado de 344 mL e depositar em uma forma de gelo. Este volume equivale a 68,9% da água doce passa a representar a água encontrada na natureza na forma



70

de geleiras, neve e solo congelado;2.e. Dos 500 mL, retirar aproximadamente 150 mL e depositar em uma gar-

rafa descartável de 500 mL totalmente preenchida com pedrinhas. Este volume equivale a 29,9% da água doce presente no subsolo (água subterrânea), esta água é de difícil acesso;

2.f. Dos 6 mL restantes da parcela de água doce, transferir 4,5 mL para um copo medida de remédio. Este volume equivale a 0,9% da água doce presente na atmosfera, umidade do solo e composição de minerais, vegetais e animais;

2.g. O restante 1,5 mL colocar em um copo medida de remédio. Este volume equivale a 0,3% da água doce existente nos rios e lagos, efetivamente disponível para o consumo.

Figura 5: Banner: Água no Planeta.Fonte: Mancuso et al. 2013b. http://w3.ufsm.br/cesnors/images/banner_%C3%A1gua_no_

planeta_Menor.pdf


3.2 Qualidade da água para consumo humano (Plano de Aula 2)Área do Conhecimento: Ciências Tema: Meio Ambiente e Saúde

Conteúdos: Importância de uma água de qualidade; Preservação – Fatores que interferem na qualidade da água; Doenças de veiculação hídrica; Poluição e contaminação das águas doces.

As doenças de transmissão hídrica são aquelas em que a água atua como veículo de agentes infecciosos como: bactérias, fungos, vírus, protozoários e helmintos. Esses microrganismos patogênicos chegam à água através de excre-ções de animais e pessoas infectados, causando problemas principalmente no aparelho intestinal do homem. As doenças infecciosas e parasitárias veiculadas pela água são responsáveis por 4,8% das internações pelo Sistema Único de Saú-de (BARCELLOS, 2005).

As principais doenças transmitidas pela água são a diarreia infecciosa, a có-lera, a leptospirose, a hepatite e a esquistossomose.

A diarreia pode ser provocada por microrganismos ingeridos com a comida ou água contaminada. As diarreias leves quase sempre acabam sozinhas. No en-tanto, é preciso beber líquidos para evitar a desidratação, que é muito perigosa. Crianças e idosos correm maior risco de desidratação.

A cólera é transmitida, principalmente, pela água e por alimentos conta-minados. Quando o vibrião é ingerido, instala-se no intestino do homem. Esta bactéria libera uma substância tóxica, que altera o funcionamento normal das células intestinais. Surgem, então, a diarreia e o vômito. Os casos de cólera po-dem ser fatais se o diagnóstico não for rápido e o doente não receber tratamento correto. O tratamento deve ser feito com acompanhamento médico, usando-se antibióticos para combater a infecção e medicamentos para combater a diarreia e prevenir a desidratação. A prevenção da cólera pode ser realizada por meio de vacina e, principalmente, de medidas de higiene e saneamento básico. A vaci-nação é de responsabilidade do governo. No caso da cólera, não há garantia de que todas as pessoas vacinadas fiquem imunes à doença. Estima-se que a vacina existente tenha um grau de eficácia inferior a 50%.



72

A leptospirose é uma doença bacteriana, que afeta humanos e animais, cau-sada pela bactéria do gênero Leptospira. É transmitida pela água e alimentos contaminados pela urina de animais, principalmente o rato. É uma doença mui-to comum depois de enchentes, pois as pessoas andam sem proteção em águas contaminadas. Em humanos a leptospirose causa uma vasta gama de sinto-mas, sendo que algumas pessoas infectadas podem não ter sintoma algum. Os sintomas da leptospirose incluem febre alta, dor de cabeça forte, calafrio, dor muscular e vômito. A doença também pode causar os seguintes sintomas: pele amarelada, olhos vermelhos, dor abdominal, diarreia e erupções na pele. Se a leptospirose não for tratada, o paciente pode sofrer danos nos rins, meningite (inflamação na membrana ao redor do cérebro e cordão espinhal), falha nos rins e problemas respiratórios. Em raras ocasiões a leptospirose pode ser fatal. Mui-tos desses sintomas podem ser confundidos com outras doenças, de modo que a leptospirose é confirmada através de testes laboratoriais de sangue ou urina.

A hepatite é uma inflamação no fígado que pode ser provocada por vários tipos de vírus. Os sintomas são parecidos com os da gripe e há também icterícia (coloração amarelada da pele causada pelo depósito de uma substância produ-zida pelo fígado). A pessoa precisa ficar em repouso e seguir as orientações mé-dicas. Algumas formas de hepatite são transmitidas por água e alimentos con-taminados por fezes (Tipo A e E). Outros tipos são transmitidos por transfusão de sangue (B, C) ou por relações sexuais. Quem já teve hepatite não pode doar sangue, já que o vírus continua no organismo, mesmo que não haja sintomas da doença. Para algumas formas de hepatite (A e B) há uma vacina que pode ser aplicada em crianças e adultos.

A esquistossomose é provocada por um verme chamado esquistossomo. Os vermes vivem nas veias do intestino e podem provocar diarreia, emagrecimen-to, dores na barriga, que aumenta muito de volume (barriga-d'água), e proble-mas em vários órgãos do corpo. Além de tratar o doente com medicamentos, é necessário instalar um sistema de esgotos para impedir que os ovos atinjam a água. As pessoas precisam também ter acesso à água de boa qualidade e ser informadas sobre as formas de transmissão da doença. É preciso também com-bater o caramujo que transmite a esquistossomose com produtos químicos e


com a criação de peixes que se alimentam do caramujo, como a Tilápia, o Tam-baqui e o Piau. Esses peixes podem ser consumidos pelas pessoas sem risco de contaminação.

Outras doenças podem ser transmitidas por mosquitos, como é o caso da dengue, da febre amarela e da malária. Muitos mosquitos põem ovos na água parada. Dos ovos saem larvas que depois se tornam mosquitos adultos. Uma forma de combater as doenças transmitidas por mosquitos é tampar caixas-

-d'água, tanques e outros reservatórios de água. Como a água tratada pode ser contaminada? E nascentes e poços? A água

de abastecimento passa por um tratamento rigoroso e somente depois é dis-tribuída para as residências, onde existem ligações domiciliares. Ali, a água é armazenada em caixas d’água. É nessa etapa que pode ocorrer a contaminação. Também as nascentes, minas e cisternas, que são fontes de suprimento de água, podem apresentar contaminação, seja por se localizarem na proximidade de fossas, onde há grande presença de matéria orgânica, ou pelo acesso de animais, água de chuvas ou outras fontes de contaminação e poluição.

Atualmente, a secretaria de Vigilância Sanitária alerta para a necessidade de conscientizar os consumidores quanto à importância do controle da qualidade da água consumida e do seu tratamento.

3.2.1 Objetivos Tendo como foco a água potável, o objetivo da aula é enfatizar que além de

ter água disponível é necessário que a água tenha qualidades físicas, químicas e bacteriológicas que permitam o seu consumo.

Os objetivos específicos são:1)Identificar casos de águas inadequadas para consumo (cor e odor);2)Alertar quanto à importância do tratamento da água;3)Alertar quanto aos problemas que podem ser encontrados nos poços onde

a água é utilizada para abastecimento;4)Conscientização das crianças quanto ao perigo e problemas que podem

gerar ao consumir água de má qualidade;5)Identificar as principais doenças veiculadas pela água;



74

6)Adotar medidas de prevenção das doenças transmitidas pela água.

3.2.2 MetodologiaUtilizando o Banner “Qualidade da Água para Crianças” e vídeos como ma-

terial didático para realização das atividades (Figura 6) sugerem-se as seguintes etapas:

1)Problematização: Num primeiro momento, questionar os alunos sobre o que sabem a respeito de doenças causadas pelo uso ou consumo de água conta-minada. Em seguida, o professor apresenta o tema de forma expositiva, abrin-do espaço para comentários.

2)Alternativas de material visual: outros vídeos relacionados ao tema são: O troco da natureza WWF (http://www.youtube.com/watch?v=EvtfK_sNGpM&NR=1) e O que é água Contaminada? (http://www.youtube.com/watch?v=Q3R17sBncls&feature=related);

3)Discussão: Após a exibição dos vídeos, deve ser incentivada a discussão sobre a qualidade da água que consumimos: Qual a origem da água consumida pela comunidade? A água é tratada? Os moradores colaboram para a conserva-ção dos mananciais? Existem casos de hospitalização com sintomas de vômitos e diarreias?

Os vídeos exibidos no Youtube podem ser baixados em um computador, para tanto existem tutoriais disponíveis no próprio site, que ensinam como salvar os vídeos, caso não disponha de sinal de internet na sala de aula.


Figura 6: Banner: Qualidade da Água para Crianças.Fonte: Mancuso et al. 2013c http://w3.ufsm.br/cesnors/images/banner_qualidade_

da_%C3%A1gua_Menor.pdf

Sugere-se, também, desenvolver a atividade prática Limpeza e desinfecção de caixas d’água. Utilizando o Folder Limpeza de caixa d’água (Figura 7) pode-se demonstrar como é realizada a limpeza e desinfecção da caixa d’água. O obje-tivo desta atividade é dar conhecimento à criança para que possa compartilhar com a família e que utilize na vida adulta.

Materiais necessários: Bacia grande ou balde, para simular a caixa d’água; Esponja; Escova; Luvas; Embalagem vazia de água sanitária.

Etapas da atividade: 1)Utilize folder com o procedimento operacional sobre a limpeza e desinfe-

ção de caixas d’água como roteiro da demonstração (Figura 7);2)Adote a bacia grande como modelo de caixa d’água, escova e uma embala-



76

gem de água sanitária vazia para demonstra o passo-a-passo de uma operação de limpeza e higienização de um reservatório, explicando a razão de cada pro-cedimento;

3)Dar espaço a perguntas e solicitar ajuda e dicas durante o processo.4)Efetuar perguntas de fixação sobre os passos do processo.

Como atividade de ensino a distância, os alunos podem realizar a distribui-ção do folder com o procedimento operacional para seus familiares, comunida-de, bairro ou condomínio.

3.3 Conclusão do plano de Aula 1 e do Plano de Aula 2Como conclusão, demonstrar que nem toda água existente está acessível e

pode ser utilizada para consumo humano, pois parte da água doce está em re-servatórios subterrâneos, geleiras ou dispersa no ambiente na forma de vapor, umidade do solo e pântanos e não pode ser consumida.

Após concluir que à água é essencial a vida e que é um recurso limitado, pro-por e possibilitar a discussão sobre as medidas de consumo consciente e formas de conservação e preservação da água. Solicite sugestões para evitar o desper-dício de água nas atividades cotidianas, discuta cada uma delas. Qual o impacto na economia de água se as famílias adotarem novos hábitos de consumo?

Convide os alunos a montar painéis ou cartazes com desenhos sobre os usos da água e as medidas para evitar o desperdício das atividades realizadas no dia-

-a-dia, como lavar o carro, escovar os dentes, etc.Propor a exposição dos trabalhos nos murais da escola e uma premiação

para o mais criativo.


Figura 7: Folder: Limpeza de Caixa d’água. A) Frente. B) Verso.Fonte: Mancuso et al. 2013d http://w3.ufsm.br/cesnors/images/FolderCaixaDeAgua.pdf

4. CONCLUSÕES

No que se refere à qualidade das águas, os municípios de Ametista do Sul e Rodeio Bonito, as águas apresentaram características bicarbonatadas sódi-cas; enquanto que em Cristal do Sul, a amostra analisada também apresentou elevadas concentrações de bicarbonatos e sódio. Em relação aos municípios de Frederico Westphalen e Ametista do Sul, observam-se concentrações elevadas de sulfatos, sódio e bicarbonatos nas águas de abastecimento.

Quanto à qualidade das águas dos poços profundos, em relação ao VMP dos parâmetros Cl-; Ca2+ e Mg2+, SO4

2-; Na+; pH; e SDT, indicados pela Portaria 2914, as amostras apresentaram baixos valores de salinidade, na maioria das amos-tras (< 250 mg/L) e os valores de Cl-, dureza e SDT não ultrapassaram o VMP estabelecidos pela Portaria MS 2914/11. Entretanto, em relação ao pH, dos 47



78

poços avaliados, 10 poços apresentaram valores de pH>9,5, acima do VMP in-dicado pela legislação.

Em relação ao SO42-, o VMP pela Portaria 2914 é de 250 mg/L. Neste caso,

os poços p-702/CAT.1 e 6513/FDW (localizados no município de Frederico Wes-tphalen) apresentaram valores superiores ao VMP, com 427 e 378 mg/L, respec-tivamente. O poço p-702/CAT.1 apresentou valor superior a este, de 233 mg/L de Na+, sendo este superior a 200 mg/L, VMP indicado pela Portaria 2914.

As águas de abastecimento dos municípios estudados apresentaram, em ge-ral pH extremamente alcalino e elevadas concentrações de bicarbonatos, sódio e sulfatos, seguidas pelas concentrações de cálcio.

Em relação às concentrações do íon fluoreto das águas subterrâneas do SASG, observaram-se concentrações elevadas na região oeste dos municípios de Frederico Westphalen, Ametista do Sul e Rodeio Bonito.

A presença do íon fluoreto se intensifica em poços localizados na direção SE-NW (sentido Rio Uruguai), podendo ser elemento oriundo do arcabouço ro-choso do aquífero em águas frias. Concentrações do íon fluoreto acima do VMP nas águas de poços utilizadas para abastecimento público foram observadas em Ametista do Sul (56% dos poços amostrados), Frederico Westphalen (28% dos poços amostrados) e Rodeio Bonito (23% dos poços amostrados).

Em relação à disponibilidade hídrica do município de Frederico Westphalen, os resultados dos ensaios indicam que a região sudoeste apresenta maiores va-zões e maior disponibilidade hídrica. A exploração das águas subterrâneas do SASG varia consideravelmente no município, onde são observadas vazões de 0,99 a 75 m³/h, entretanto, 60% dos poços apresentaram vazões de até 10 m³/h. Apenas 3 poços apresentaram vazões superiores a 19 m³/h. Em relação à Capa-cidade Específica, 79% dos poços apresentaram valores de até 2 m³/h/m, sendo 0,12 m³/h/m a mediana.

Em relação à implementação do projeto de ensino/extensão de Educação Ambiental: Água e Saúde Pública, o mesmo envolveu a participação direta de alunos do Curso Técnico em Agropecuária do Colégio Agrícola de Frederico Westphalen e acadêmicos do Curso de Engenharia Ambiental e sanitária da UFSM/FW. As propostas metodológicas de ensino foram aplicadas em duas


turmas multiseriadas de 18 de alunos com idades de 5 a 12 anos, na Associação Frederiquense de Proteção ao Menor em 2014 (Frederico Westphalen, RS).

Entre as atividades realizadas destacam-se a produção de materiais didá-ticos como banner, panfletos, cartilha de educação ambiental e os experimen-tos demonstrativos sobre a quantidade da água disponível para o consumo no planeta e a limpeza e desinfecção de caixas d’água, destinados às crianças. Os materiais didáticos demonstraram-se eficientes como “fio condutor” das ativi-dades descritas na cartilha orientadora.

Os materiais produzidos foram distribuídos em escolas públicas do muni-cípio de Frederico Westphalen (RS) e na Secretaria de Vigilância Sanitária do mesmo município. Os Banners e o folder podem ser acessados no endereço ele-trônico <http://w3.ufsm.br/cesnors/index.php/component/content/article/2-

-uncategorised/755-laboratorio-de-recursos-hidricos-larh> e reproduzidos. Utilizando a transversalidade da educação ambiental no processo de ensino

aprendizagem foi possível disseminar conhecimentos relevantes sobre a pre-servação e conservação dos recursos hídricos além desenvolver o senso crítico quanto aos direitos e deveres em relação ao meio ambiente com atitudes de respeito e solidariedade.


ATHAYDE, G. B. Compartimentação Hidroestrutural do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) No Estado do Paraná, Brasil. 2013. 177 f. Tese (Doutorado em Geologia Ambiental). Universidade Federal do Paraná, Paraná (PR), 2013.

BARCELLOS, C. Difusão de conhecimento e lendas urbanas: o caso das internações devido às condições de saneamento. RECIIS – R. Eletr. de Com. Inf. Inov. Saúde. Rio de Janei-ro, v. 2, n. 2, p.31-35, jul.-dez., 2008.

BRASIL. Fundação Nacional de Saúde. Manual prático de análise de água. 3ª ed., Brasília, 2009.

BRASIL. Governo Federal. Ministério da Saúde. Portaria 2.914 de 12 de dezembro de 2011. Brasília, 2011.



80

BRASIL. Governo Federal. Portal Brasileiro de Dados Abertos: Malha geométrica dos municípios brasileiros / Malha geométrica dos municípios do Rio Grande do Sul (RS) em 2010. 2010. Disponível em: http://dados.gov.br/dataset/malha-geometrica-dos-municipios-

-brasileiros/resource/00f14b6b-b016-43b2-a96f-81f90b98dceb. Acesso em: 10 jan. 2014.

BRASIL. Governo do Estado do Ceará. FUCEME. Fundação Cearense de Meteorologia e recursos hídricos. Disponível em: www.funceme.br/index.php/softwares/qualigraf. 2012. Acesso em: 20 ago. 2013.

CPRM - Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais, Serviço Geológico do Brasil. Mapa Hidrogeológico do Rio Grande do Sul. SOPS – SEMA – DRH / RS – CPRM. 2005.

CPRM – Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais, Serviço Geológico do Brasil. Excur-são virtual aos Aparatos da Serra – RS/SC. Superintendência Regional de Porto Alegre. Out. 2004.

ESRI. ArcGIS for Server, v. 10. 2014.

GARCEZ, L. N. Manual de procedimento e técnicas laboratoriais voltado para análi-ses de águas e esgotos sanitário e industrial. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária, 2004.

LISBOA, N. A.; MENEGOTTO, E. Diferenciações hidrogeoquímicas no sistema aquífero Ser-ra Geral no Rio Grande do Sul. In: ANAIS DO XII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECUR-SOS HÍDRICOS, 1997, Vitória, Espírito Santo. Vitória: ABRH, 1997. p. 489 - 496.

MANASSES, F.; ROSA FILHO, E. F. Da; BITTENCOURT, A. V. L. Estudo Hidrogeoquímico da Formação Serra Geral na Região Sudoeste do Estado do Paraná. Águas Subterrâ-neas, v. 21, n. 2, p. 49-58, 2007.

MANCUSO, M. A., SCHROEDER, J. K., SILVÉRIO DA SILVA, J. L. Análise dos teores de flúor nas águas de abastecimento público em municípios localizados sobre o aquífero Serra Geral. RS. In: ANAIS DO XX SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HÍDRICOS, 2013, Bento Gonçalves. Bento Gonçalves: ABRH, 2013a. p. 1 - 8.

MANCUSO, M. A., SCHROEDER, J. K., FLORES, B. A., MANFIO, J., GLUSCZAK, A. G. 2013b. Água no Planeta. Desenvolvimento de material didático ou instrucional. Educa-ção ambiental em escolas de Ensino Fundamental. Brasil/Português. Meio de divulgação: Impresso e digital. Home page: http://w3.ufsm.br/cesnors/images/banner_%C3%A1gua_no_planeta_Menor.pdf.


MANCUSO, M. A., SCHROEDER, J. K., FLORES, B. A., MANFIO, J., GLUSCZAK, A. G. 2013c. Qualidade da Água para Crianças. Desenvolvimento de material didático ou instrucional. Educação ambiental em escolas de Ensino Fundamental. Brasil/Português. Meio de divulgação: Impresso e digital. Home page: http://w3.ufsm.br/cesnors/images/banner_qualidade_da_%C3%A1gua_Menor.pdf.

MANCUSO, M. A., SCHROEDER, J. K., FLORES, B. A., MANFIO, J. 2013d. Limpeza de Caixa de Água. Desenvolvimento de material didático ou instrucional. Educação ambien-tal em escolas de Ensino Fundamental. Brasil/Português. Meio de divulgação: Impresso e digital. Home page: http://w3.ufsm.br/cesnors/images/FolderCaixaDeAgua.pdf.

MANCUSO, M. A.; FORMENTINI, J.; DECEZARO, S. T.; AZEVEDO, F.; PASSAGLIA, R. Caracterização geoquímica das águas de poços do Aquífero Serra Geral na região noroeste do Rio Grande do Sul. In: ANAIS DO XVIII CONGRESSO BRASILEIRO DE ÁGUAS SUB-TERRÂNEAS, 2014, Belo Horizonte. Belo Horizonte: ABAS. (MG). 2014a. 9 p.

MANCUSO, M. A.; SCHROEDER, J. K.; DA SILVA, J. L. Aplicação da geoestatística às ocorrências de íon fluoreto nas águas de abastecimento público de municípios localizados no Aquífero Serra Geral, no noroeste do Rio Grande do Sul, Brasil. In: ANAIS 12º CON-GRESSO DA ÁGUA/16.º ENASB/ XVI SILUBESA, 2014, Lisboa (Portugal). Lisboa: APRH. 2014b. Resumo.

MANCUSO, M. A.; CANDATEN, J. C.; FORMENTINI, J.; FLORES, B; BARROS, G. Quan-tidade das águas subterrâneas utilizadas para o abastecimento do município de Frederico Westphalen (RS). In: ANAIS DO XVIII CONGRESSO BRASILEIRO DE ÁGUAS SUBTER-RÂNEAS, 2014, Belo Horizonte. Belo Horizonte: ABAS. (MG). 2014c. 8 p.

MOBÜS, G. Analise estrutural e hidrogeológica do aquífero fraturado da Formação Serra Geral-Região noroeste do Rio Grande do Sul. 1987. 124p. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental) - Instituto de Pesquisas Hidráulicas, Uni-versidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1987.

PORTELA FILHO, C. V; FERREIRA, J. F.; ROSA FILHO, E. F.; ROSTIROLLA, S. P. Compar-timentação magnética estrutural do Sistema Aquífero Serra Geral e sua conectividade com o sistema Aquífero Guarani na região central do Arco de Ponta Grossa (Bacia do Paraná). Revista Brasileira de Geociências, 35, p. 369-381, set. 2005.

ROSA FILHO, E. F.; SALAMUNI, R.; BITTENCOURT, A. V. L. Contribuição ao estudo das águas subterrâneas nos basaltos no Estado do Paraná. Boletim Paranaense de Geociên-cias, n. 37, p. 22-52. 1987.

TUNDISI, J. G. Água no século XXI: Enfrentando a escassez. 2ª ed. São Carlos: RiMa, 2005.

MONITORAMENTO DA QUALIDADE DA ÁGUA QUE ABASTECE O MUNICÍPIO DE FREDERICO

WESTPHALEN-RS

Arci Dirceu Wastowski1, Daniele Kunde2, Marcos Roberto Benso3, Leandra Calazans Mann4, Genesio Mario da Rosa5,

Renata dos Santos6, Roberta Cristine da Silva7, Leonardo Berta da Silva8, Matheus Rizzati Feron9

1. INTRODUÇÃO

O aumento populacional combinado com os avanços nos setores industrial e agropecuário no Brasil é responsável pelo uso cada vez maior de águas subter-râneas, uma vez que as fontes de águas superficiais têm sido largamente con-taminadas.

Entretanto, assim como as águas superficiais, os mananciais subterrâneos estão cada vez mais poluídos, sendo as principais fontes de poluição: os efluen-tes domésticos, os agrícolas e os industriais. Adicionalmente o uso desses recur-sos em regimes insustentáveis tem afetado a produção e qualidade desses poços (PALMIER, 2010).

Outro problema é que, apesar dos grandes avanços nos trabalhos de moni-toramento ambiental, ainda se carece de dados quantitativos mais detalhados

1 Prof. Dr. em Química, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen. E-mail: [email protected]

2 Aluno(a) de Graduação do curso de Engenharia Ambiental e Santária, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen.

3 Aluno(a) de Graduação do curso de Engenharia Ambiental e Santária, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen.

4 Prof. da Escola Estadual Técnica José Cañellas

5 Prof. Dr. em Agronomia, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen.6 Aluno(a) de ensino médio da Escola Estadual Técnica José Cañellas

7 Aluno(a) de ensino médio da Escola Estadual Técnica José Cañellas



MONITORAMENTO DA QUALIDADE DA ÁGUA QUE ABASTECE O MUNICÍPIO DE FREDERICO WESTPHALEN-RS

84

sobre a qualidade, disponibilidade, uso e distribuição de poços artesianos. Des-sa forma, é grande a demanda do aprimoramento de sistemas eficazes e ágeis de monitoramento da qualidade da água que são essenciais para o planejamento e gestão dos usos desses recursos (PALMIER, 2010).

Nesse contexto, métodos alternativos de coletas de dados que permitem análises in loco com resultados em tempo quase real, são convenientes e de comprovada eficácia ao servir de apoio ao monitoramento e gestão de recursos hídricos (SILVA, 2012).

Os próximos capítulos abordam de forma ordenada e detalhada a metodolo-gia e os resultados do projeto realizado pelo grupo de pesquisa Gerenciamento Ambiental e Manejo de Recursos Hídricos (GAMRH) da Universidade Federal de Santa Maria campus Frederico Westphalen com parceria da Escola Estadual Técnica José Cañellas de Frederico Westphalen, que objetivou avaliar a aplica-bilidade de novos métodos de coleta de dados físico-químicos da qualidade da água de poços artesianos e fomentar interesse de jovens estudantes por ciên-cias e engenharias.

2. AVALIAÇÃO DA ÁGUA DE POÇOS TUBULARES

Os poços tubulares são uma obra de engenharia projetada e construída, vi-sando à exploração de água subterrânea, aberto por máquinas perfuratrizes, de diâmetro raramente superior a 60 cm, vertical, de profundidades variáveis, podendo atingir até 2.600 m de profundidade, de grande rendimento para a produção de água, podendo ser totalmente ou parcialmente revestidos, depen-dendo das condições da geologia local.

Abaixo é apresentada a descrição de um modelo de construção de poço para captação de água subterrânea, destinada ao abastecimento público em regiões de rochas cristalinas (Figura 1).


Figura 1: Esquema de um poço tubular em regiões de rochas cristalinas.

A parte visível do poço pode ser observada na figura 2, onde aparece o nú-mero de cadastro da Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM) e disponível no sistema SIAGAS.

O SIAGAS é um sistema de informações de águas subterrâneas desenvolvi-do pelo Serviço Geológico do Brasil (SGB), que é composto por uma base de da-dos de poços permanentemente atualizados, e de módulos capazes de realizar consultas, pesquisas, extração e geração de relatórios.

O SIAGAS (http://siagasweb.cprm.gov.br/layout/index.php) é desenvol-vido e mantido pelo SGB, a partir do mapeamento e pesquisa hidrogeológica em todo o país, permite a gestão adequada da informação hidrogeológica e a sua integração com outros sistemas. O Conselho Nacional de Recursos Hídri-cos - CNRH, através da Moção N. 038, de 7 de dezembro de 2006, recomendou a adoção do SIAGAS, pelos órgãos gestores estaduais, Secretarias dos Governos Estaduais, Agência Nacional de Águas - ANA e Usuários dos Recursos Hídricos Subterrâneos, como base nacional compartilhada para armazenagem, manu-


86

seio, intercâmbio e difusão de informações sobre águas subterrâneas. A Moção no 039 da CNRH recomenda a integração entre os sistemas SIAGAS, SNIRH, SINIMA, SIGHIDRO, SNIS e SIPNRH.

Figura 2: Vista externa de um poço tubular em uso.

2.2 AmostragemA coleta de amostras em campo é, provavelmente, o passo mais importante

de um monitoramento de qualidade de água. Da correta execução dos proce-dimentos depende a confiabilidade dos resultados finais e, portanto, as ações resultantes da interpretação dos dados gerados.

Material necessário para coleta de água em campo:• GPS;• Máquina fotográfica para registrar o local da coleta;• Caixa térmica ou caixa de isopor com gelo reciclável ou gelo picado;• Termômetro 0 a 50 ºC para determinação da temperatura da água;• Equipamento ou material para determinação de pH;• Equipamento ou material para determinação de condutividade;• Caneta própria para escrita em vidro ou plástico com tinta resistente a água

ou etiqueta adesiva e fita transparente larga para colocar por cima da etiqueta e proteger da umidade;

Ficha para incluir os dados da coleta. Deve-se anotar na ficha de coleta o endereço completo do local e se possível tomar as coordenadas (latitude e lon-gitude), através de GPS.

Obs.: Para análise in loco usa-se uma sonda multiparâmetros. As sondas


mais básicas medem valores de temperatura, condutividade elétrica e oxigênio dissolvido e valores indicados para números básicos de sais e oxigênio dissol-vidos na água. As sondas mais sofisticadas chegam a mensurar 25 parâmetros entre aqueles primários e secundários, dependendo da aplicação. Para aqueles que desejam um monitoramento mais rigoroso, hoje estão disponíveis sensores Íons Seletivos (ISE) que medem íons específicos como amônia, nitratos e clore-tos, porém com a limitação de apenas operarem por tempo inferior a seis meses.

As amostras de água subterrânea deverão ser coletadas utilizando métodos padronizados em pontos de amostragem que sejam representativos da área de interesse (Resol. 396/08 do CONAMA, NBR-12.212-2006 e NBR-12.244-2006). No caso da amostragem ser realizada em poços tubulares, que estão em uso, coleta-se uma amostra preferencialmente na válvula de saída do poço (Figura 3), ou então na entrada do reservatório (Figura 4).

As amostras são coletadas diretamente na saída da bomba de cada poço, sendo bombeada água por 3 a 4 minutos e descartada e somente após este tem-po foi realizada a coleta.

Para poços que não estão em uso ou em funcionamento deve-se ligar uma bomba e bombear a água durante aproximadamente 20 a 30 minutos, para as-segurar a integridade das amostras e evitar a água estagnada. (para obter-se a água do fluxo laminar).Se no poço em questão não houver uma bomba instalada deve se inserir uma

Figura 4: Coleta de uma amostra da água na entrada do reservatório.

Figura 3: Coleta de uma amostra da água na válvula de saída do poço.


88

bomba para realizar a coleta ou realizar a coleta utilizando-se um coletor (Fi-gura 5).

Figura 5: Coleta de uma amostra da água com o uso de um coletor para poços tubulares.

Quando as amostras forem coletadas usando o sistema de bombeamento instalado no próprio poço, uma vez que se trata de um poço em uso constante, não é necessário um bombeamento prolongado prévio.

Ao coletar a amostra (500 a 1000 mL), deixar um espaço dentro do frasco suficiente para sua homogeneização o mesmo deve ser fechado imediatamente após a coleta. Por fim, identifique a amostra e preencha a ficha de coleta.

Todas as amostras coletas são acondicionadas em recipientes térmicos a uma temperatura de aproximadamente 4 ºC e transportadas em um tempo má-ximo de 24 horas, de preferência 8 horas.

A metodologia de análise deve ser de uma amostragem in loco, seguindo os procedimentos de amostragem e preservação adotados pelo Standard Methods (APHA, 2012) e em acordo à norma NBR 9898-1997.

2.3.1 Preservação das amostras para ensaios laboratoriaisAs técnicas de preservação são importantes para minimizar alterações das

amostras. Algumas técnicas são usadas na preservação como, por exemplo:1) Congelamento: e um método de preservação que pode ser aplicado para

aumentar o intervalo de tempo entre a coleta e a análise, para maior parte dos parâmetros de composição química. Não pode ser usado para a determinação


de DBO e DQO, bem como do teor de sólidos filtráveis e não filtráveis ou de qualquer parâmetro nessas frações, pois os componentes dos resíduos em sus-pensão se alteram com o congelamento e posterior descongelamento.

2) Refrigeração: Manter as amostras entre 1 °C e 4 °C preservará a maioria das características físicas, químicas e biológicas em curto prazo (< 24 horas) e como tal e recomendado para todas as amostras entre coleta e entrega para o laboratório. É recomendado para amostras microbiológicas ser refrigerada en-tre 2 °C e 10 °C. O gelo pode ser rapidamente usado para resfriar amostras para 4 °C antes do transporte

3) Adição de agentes químicos: é um método de preservação mais conve-niente, quando possível, pois oferece o maior grau de estabilização da amostra e por maior espaço de tempo. No entanto, não é possível recorrer a adições químicas em casos de determinação de parâmetros biológicos como a DBO, con-tagem de microrganismos, etc., e em casos de ocorrência de interferências de análises químicas.

As recomendações quanto ao tipo de frasco para coleta, quantidade de amostra necessária, forma de preservação e o prazo entre a coleta e o início de análise para os parâmetros de maior interesse são apresentados no Quadro 1.

Podem ocorrer algumas pequenas diferenças entre os referenciais de alguns autores.


90

Quadro 1- Resumo das recomendações quanto ao tipo de frasco, forma de preservação e

prazo de execução de análise para cada parâmetro.

2.3.2 Modelo de coletor para poços tubularesEm poços tubulares que não estiverem em uso e não há a possibilidade de

instalação de uma bomba usa-se um coletor manual (Figura 6). O modelo abai-xo possibilita a retirada de um litro de água.


Figura 6: Coletor de água para poços tubulares.

Abaixo se encontra a descrição dos itens para confecção do amostrado de água para poços tubulares:

1- Válvula de pé de crivo soldável de 50 mm (Figura 7)

Figura 7: Válvula de pé de crivo.

2- Cap soldável de 50 mm (Figura 8). A parte superior deve ser furada para prender o desrosqueador/girador e a corda. Estes mesmos furos iram ajudar no processo de enchimento do amostrador e retirada da água.

Figura 8: Cap soldável.


92

3- 01 metro de cano para água de 50 mm de diâmetro (Figura 9).

Figura 9: Cano para água de 50 mm.

4- Rolo de 200 metros de corda de varal do tipo trançada de poliéster de 8 mm (Figura 10). Obs.: Não pode ser de polietileno e nem de polipropileno.

Figura 10: Corda de varal do tipo trançada de poliéster.

Desrosqueador/girador para não enrolar a corda de varal no processo de inserção e retirada do amostrador do poço (Figura 11).

Figura 11: Modelo de desrosqueador/girador


2.4.1 Sondas MultiparâmetrosTecnologias que medem parâmetros básicos de qualidade de água têm sido

comercialmente viáveis e largamente utilizadas para controle de processos, para cumprimento de leis ambientais e outros. Estas tecnologias são rápidas e relativamente de rápido manuseio em base contínua ou para acesso à distância.

O maior propósito é detectar alterações físicas ou químicas na qualidade da água, sugerindo ou indicando contaminantes, para análises em linha (on line) e em campo (in situ), armazenar dados em dataloggers e transferir estes dados para computadores e posterior análise (Figura 12).

A maior vantagem da aplicação deste tipo de tecnologia consiste em usar sensores de grandezas físicas e químicas de forma simultânea e em rotina. As-sim, se percebe a estabilidade das características de determinados parâmetros de forma que qualquer alteração possa indicar problemas de contaminação ou proporcionar um acompanhamento analítico para proporcionar um histórico do comportamento da água em questão.

Figura 12: Coleta de dados com sonda multiparâmetros.

2.4.2 Parâmetros avaliados in locoPara as análises in loco foi utilizada uma sonda multiparâmetro de mar-

ca Aquaprobe e modelo AP 9000 cujos parâmetros são: temperatura, turbidez, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, pH, salinidade, potencial de redox e oxigênio dissolvido.


94

2.4.3 Parâmetros avaliados no laboratórioOs parâmetros avaliados em laboratório foram: nitrogênio amoniacal, nitra-

to e nitrito através do método de Tedesco (1995).

2.5 Descrições dos parâmetros analisados em poços tubulares

A qualidade da água é definida por sua composição química, física e bacte-riológica. As características desejáveis de uma água dependem de sua utilização. Para o consumo humano há a necessidade de uma água pura e saudável, isto é, livre de matéria suspensa visível, cor, gosto e odor, de quaisquer organismos ca-pazes de provocar enfermidades e de quaisquer substâncias orgânicas ou inor-gânicas que possam produzir efeitos fisiológicos prejudiciais (RICTHER, 1991).

A qualidade de determinada água é avaliada por um conjunto de parâme-tros determinados por uma série de análises físicas, químicas e biológicas (RIC-THER, 1991).

A natureza e a composição do solo, sobre o qual ou através do qual a água escoa, determinam as impurezas adicionais que ela apresenta, fato agravado pelo aumento e expansão demográfica e atividades econômicas na indústria e agricultura, fazendo com que não se considere segura nenhuma fonte de água superficial, sendo obrigatório uma ou outra forma de tratamento (RICTHER, 1991).

As impurezas mais comuns, os estados em que se encontram e os seus prin-cipais efeitos, são indicados abaixo (RICTHER, 1991):

Em suspensão:- Algas e protozoários: podem causar sabor e odor, cor, turbidez;- Areia, silte e argila: turbidez;- Resíduos industriais e domésticos.Em estado coloidal

- Bactérias e vírus: muitos são patogênicos; algumas bactérias podem causar prejuízos a instalações;


- Substâncias de origem vegetal: cor, acidez, sabor;-Sílica e argilas; turbidez.Dissolvidas

- Compreende uma grande variedade de substâncias de origem mineral (principalmente sais de cálcio e magnésio) compostos orgânicos e gases, que dão origem a alterações na qualidade da água, cujos efeitos dependem da sua composição e concentração e de reações químicas com outra substancias, em geral possuem diâmetro menor que 1,2 µm.

A avaliação da qualidade de água, importante ferramenta na gestão de re-cursos hídricos, passa pela obtenção de dados confiáveis dos corpos d’água de interesse. A Organização Mundial da Saúde sugere três formas básicas para ob-tenção destes dados (DERISIO, 1992):

Monitoramento: Prevê o levantamento sistemático de dados em pontos de amostragem selecionados. Visa acompanhar a evolução das condições de quali-dade de água ao longo do tempo;

Vigilância: Implica em uma avaliação contínua da qualidade da água. Bus-ca detectar alterações instantâneas de modo a permitir providências imediatas para resolver ou contornar o problema;

Estudo especial: é projetado para atender as necessidades de um estudo em particular. Geralmente é feito através de campanhas intensivas e de determina-da duração.

Segundo Magalhães Júnior (2000), o monitoramento da qualidade da água deve ser visto como um processo essencial à implantação dos instrumentos de gestão das águas, já que permite a obtenção de informações estratégicas, acom-panhamentos das medidas efetivas, atualização do banco de dados e atualiza-ção das decisões. Este mesmo autor relata a importância de ser ter um banco de dados como instrumento de gestão, sob pena de tentar-se gerenciar o que não se conhece.


96

2.5.1 Objetivo e metodologia da determinação da temperatura da água

Temperatura é a medida da intensidade de calor expresso em uma determi-nada escala. Uma das escalas mais usadas é grau centígrado ou grau Celsius (°C). A temperatura pode ser medida por diferentes dispositivos, como, por exemplo, termômetro ou sensor. Na operação da Rede, utiliza-se o termômetro.

O termômetro consiste de um tubo fino de vidro graduado preenchido com mercúrio ou álcool. Para as medições realizadas em qualidade da água utiliza-se preferencialmente o termômetro de álcool.

2.5.2 Objetivo e metodologia da determinação da condutividade elétrica da água

A matéria manifesta eletricidade devido a sua capacidade de conduzir cor-rente elétrica. Algumas substâncias ou materiais possuem mais facilidade de conduzir corrente do que outros devido a propriedades relacionadas a ligações moleculares.

Sendo assim, a condutividade elétrica na água é a medida da habilidade do fluido em conduzir correntes elétricas. Essa propriedade varia de acordo com a concentração de íons dissolvidos, com a temperatura, com a valência dos íons e com a concentração real e relativa de cada íon (LIBÂNIO, 2010).

A unidade de medida da condutividade no Sistema Internacional de Uni-dades (S.I.) é S/m. Entretanto é muito comum a utilização dos seus múltiplos como µS/cm e o mS/cm.

A condutividade elétrica é uma propriedade que varia de acordo com a tem-peratura do ambiente. Por isso os dados de condutividade elétrica coletados precisam ser acompanhados da temperatura da água no momento da mediação. Os equipamentos disponíveis atualmente são capazes de fornecer a condutivi-dade elétrica já convertida para uma das temperaturas de referência. Entretan-to dados em que não se referem às essas temperaturas podem ser convertidos.

APHA (2012) definem um modelo para corrigir essa variação, tendo 25 ºC como temperatura de referência. A equação utilizada é: condutividade elétrica a 25 ºC proporcional a média dos valores da condutividade encontrados em um


determinado ponto e inversamente proporcional a 1 + 0,019 * (T – 25), onde T é a temperatura do ambiente no momento da medição. Utilizando esse modelo podemos gerar um gráfico que demonstra essa variação (Figura 13).

Figura 13: Gráfico da variação da condutividade (eixo y) em função da temperatura (eixo x), sendo que o foi escolhido arbitrariamente o valor de 300 µS/cm.

2.5.3 Objetivo e metodologia da determinação do pH da águaO termo pH (potencial hidrogeniônico) é usado para expressar a intensida-

de da condição ácida ou básica de uma solução e é uma maneira de expressar a concentração do íon hidrogênio (SAWYER et al., 1994). O dióxido de carbono CO2 se combina com a água para formar ácido carbônico. Como todos os ácidos, ele libera íons hidrogênio H+ na solução, deixando íons bicarbonato HCO3

- e, em menor quantidade, íons carbonato CO3-² nadando ao redor. Uma pequena fração do ácido carbônico continua em solução sem dissociar, assim como tam-bém um pouco de CO2.

A determinação do pH é feita eletrometricamente com a utilização de um potenciômetro e eletrodos. O princípio da medição eletrométrica do pH é a de-terminação da atividade iônica do hidrogênio utilizando o eletrodo padrão de hidrogênio, que consiste de uma haste de platina sobre a qual o gás hidrogênio flui a uma pressão de 101 kPa. O eletrodo de hidrogênio, no entanto, não é bem adaptado para uso universal especialmente em trabalho de campo ou em solu-ções contendo espécies químicas contaminantes do eletrodo.


98

2.5.4 Objetivo e metodologia da determinação do potencial redox na água

O Potencial de redox ou ORP é a medida da capacidade de redução ou oxi-dação de uma substância. A sua determinação se dá por meio de dois eletrodos que medem a diferença de potencial que é correlacionada com o grau de reduti-bilidade oxidabilidade de uma amostra.

Diferenças de potencial positivas entre 200 mV e 600 mV são indicadoras de um meio altamente oxidante, já diferenças entre -100 mV e -200 mV indicam meios redutores.

Um rio que recebe fontes poluidoras como águas residuárias é fracamente oxidante, tendo a tendência de possuir valores de ORP baixos ou negativos em função da limitada concentração de OD. Essa limitação ocorre pelo alto consu-mo de oxigênio de uma água residuária.

2.5.5 Objetivo e metodologia da determinação da turbidez na água

A turbidez é o grau de interferência que um feixe de luz sofre ao passar por um fluido devido aos sólidos em suspensão que irão absorver e ou espalhar essa radiação. Quanto maior for a turbidez menor será a quantidade de radiação solar que será transmitida pelo fluido, o que implica em uma menor disponibi-lidade de luz para organismos fotossintéticos que habitam nas zonas próximas à superfície (LIBÂNIO, 2010).

Os agentes que causam turbidez na água variam desde naturais até antropo-gênicos. Um componente natural que causa turbidez, principalmente em fontes naturais e mananciais subterrâneos são partículas coloidais provindas da de-gradação das rochas. Outro componente natural são as frações do solo (areia, silte e argila) que são adicionadas ao curso hídrico devido a chuvas, a própria corrente do rio, dentre outros. Grandes exemplos de agentes antropogênicos que causam turbidez são resíduos orgânicos e águas residuárias tanto domésti-cas quanto industriais (SAWYER et al., 1994).

Sawyer et al. (1994) elencaram três aspectos importantes sobre a determi-nação de turbidez, sendo problemas:


1) estéticos: uma água que possui alta turbidez tem uma aparência mais es-cura, o que remete a poluição de um corpo hídrico, gerando impacto visual;

2) de filtrabilidade: para a etapa de filtração em uma Estação de Tratamento de Água (ETA) ou em uma Estação de Tratamento de Águas Residuárias (ETAR), de-terminar a turbidez é muito importante para dimensionar os filtros, consideran-do que quanto mais turva a água, maior a complexidade e o preço do tratamento;

3)de desinfecção: em águas turvas, devido às partículas suspensas provin-das de águas residuárias, os organismos patogênicos podem ficar agregados a esses sólidos suspensos, dessa forma estando menos suscetíveis à ação de agen-tes desinfetantes.

2.5.6 Objetivo e metodologia da determinação do oxigênio dissolvido na água

O oxigênio faz parte de vários processos que ocorrem nas águas. Além de ser crucial para a sobrevivência de organismos aeróbios é o principal agente oxidante em águas naturais. Por exemplo, os peixes conseguem sobreviver com concentrações mínimas de 10% e 60% de oxigênio dissolvido (OD) dependendo da espécie e características do sistema aquático (FIORUCCI; FILHO, 2005).

Um inconveniente do OD, é que por ele ser altamente oxidante ele é um fator significativo na corrosão de tubulações de ferro e aço, o que é um grande prejuízo em sistemas de abastecimento humano (FIORUCCI; FILHO, 2005).

Sendo encontrado naturalmente no ambiente o oxigênio utilizado na res-piração aeróbia está na sua forma gasosa, O2, formando uma molécula apolar, logo com baixa solubilidade em água que pode ser afetada pela temperatura e salinidade do meio aquático. Ainda cabe ressaltar que o O2 se encontra de for-ma dinâmica entre o meio atmosférico e líquido como pode ser observado na reação de equilíbrio 1.

O O2 na fase gasosa representa o oxigênio atmosférico, enquanto o na fase

líquida representa o OD em água. A dinâmica desse balanço pode ser explicada pela Lei de Henry, que expressa a relação entre a solubilidade de um gás com a


100

pressão parcial da atmosfera sobre o meio líquido (KISH et al., 2013). Como mostra a Figura 14, o oxigênio entra no meio aquático por duas for-

mas: uma pela produção de organismos fotossintetizantes e outra por incre-mentação do oxigênio atmosférico (aeração), como foi retrocitado sobre a Lei de Henry. Já a sua perda se dá pelo consumo de organismos aeróbios, nitrifi-cação, oxidação química abiótica e oxidação da matéria orgânica realizada por microrganismos.

Figura 14: Balanço de oxigênio dissolvido (OD) em um curso hídrico.

Fonte: adaptado de Connell (1997) citado por Fiorucci & Filho (2005).

2.5.7 Objetivo e metodologia da determinação dos sólidos totais dissolvidos na água

Sólidos totais dissolvidos (STD) são materiais que conseguem passar atra-vés de um filtro com 2 µm ou com médias nominais de poros menores. Em águas potáveis a maior parte dos materiais se encontram dissolvidos e consis-tem principalmente em sais orgânicos, pequenas quantidades de matéria orgâ-nica e gases dissolvidos (SAWYER et al., 1994; WHO, 2008).

De acordo com o documento sobre padrões de água para consumo humano da Organização Mundial da Saúde (OMS) de 2006 os principais constituintes dos STD são os cátions cálcio, magnésio, sódio, potássio, carbonatos e hidrogeno carbonatos.


Os efeitos dos STD na água afetam as suas propriedades organolépticas como o sabor. Grandes quantidades de sólidos dissolvidos, o que significa uma alta concentração de sais tornam a água insípida, contudo valores muito baixos de sólidos dissolvidos causam o mesmo efeito, sendo necessária uma quantia mínima de sais dissolvidos na água para que essa seja potável (WHO, 2008).

2.5.8 Formas nitrogenadasO nitrogênio é escasso nas águas e pode ser retirado do ar por algumas algas.

Alguns adubos utilizados na agricultura possuem nitrogênio como principal nu-triente dada a sua importância e escassez no solo. O nitrogênio também está presente nas matérias orgânicas em decomposição. Nos animais e vegetais o nitrogênio se encontra na forma orgânica, mas em contato com a água, rapida-mente transforma-se em nitrogênio amoniacal.

O nitrogênio é necessário para a síntese de proteínas nos organismos clo-rofilados. Este elemento aparece em três compostos inorgânicos dissolvidos: amônia, nitrato e nitrito. Também aparecendo em compostos orgânicos como: ureia, aminoácidos e peptídeos. A amônia é o composto mais simples de ser ad-quirido, pois pode ser utilizada diretamente pela síntese dos aminoácidos, sem necessidade de ser reduzida. O nitrato e o nitrito devem ser reduzidos pelas enzimas nitrato redutase e nitrito redutase, e transformados em amônia para serem utilizados. A amônia pode ser capturada com mais facilidade em condi-ções de baixas concentrações do que o nitrato.

A presença de nitrogênio amoniacal na água significa matéria orgânica em decomposição e que o ambiente está pobre em oxigênio. Os compostos de ni-trogênio são de grande importância nos processos vitais de todas as plantas e animais. O nitrogênio é um elemento fundamental na formação das proteínas. Dentro do ciclo do nitrogênio na biosfera, alternam-se várias formas e estados de oxidação. No meio aquático, o nitrogênio pode ser encontrado nas seguintes formas (APHA, 2012).

1 - nitrogênio molecular (N2), escapando para a atmosfera;2 - nitrogênio orgânico (dissolvido e em suspensão);3 - nitrogênio amoniacal, como amônia (NH3) e o íon amônio (NH4

+);


102

4 - nitrito (NO2-);

5- nitrato (NO3-).

O nitrito é encontrado em águas superficiais em pequena quantidade, devi-do a sua instabilidade na presença de oxigênio, a presença do íon nitrito indica processo biológico ativo influenciado por poluição orgânica. Como todo nu-triente, o nitrogênio pode causar superprodução de algas e cianobactérias nos corpos receptores dos efluentes de estações de tratamento de esgotos que não removem ou reduzem a quantidade desse elemento (BRANCO, 1986). Antes do desenvolvimento dos testes bacteriológicos para determinar a qualidade das águas, os testes do nitrogênio sob a forma de nitrogênio orgânico e amoniacal foram os primeiros indicadores usados para verificar a ocorrência de poluição orgânica recente nos corpos da água. Ainda hoje esses testes são usados para avaliar o grau de contaminação orgânica de um corpo d' água, principalmente com esgotos domésticos (SAWYER et al., 1994).

O nitrogênio amoniacal é a forma mais reduzida do nitrogênio e é o primei-ro composto produzido na degradação da matéria orgânica (APHA, 2012). O ter-mo nitrogênio amoniacal abrange as concentrações das formas do nitrogênio como amônia (NH3). Segundo Dias & Álvarez (1996), no solo a matéria orgânica é decomposta por numerosos grupos de bactérias e fungos. Inicialmente ocorre o processo de amonificação com a digestão enzimática das proteínas e liberação de aminas e aminoácidos; a seguir ocorre o processo de amonificação onde essas formas são hidrolisadas e liberam compostos amoniacais. O íon amônio pode ser convertido para nitrito e nitrato, ou absorvido pelas plantas, ou utilizado por organismos heterotróficos ou ainda ser adsorvido por forças eletrostáticas na superfície de argila. O processo de conversão da amônia a nitrito e deste a nitrato implica no consumo de oxigênio dissolvido do meio, o que pode afetar a vida aquática. O nitrato está associado a metahemoglobinemia, uma doença que atinge principalmente crianças e se caracterizada pela falta de ar devido à substituição do oxigênio transportado pela hemoglobina, pelo nitrito originá-rio do nitrato presente em águas de abastecimento (SAWYER et al., 1994).

A amônia é um tóxico bastante restritivo à vida dos peixes, sendo que mui-


tas espécies não suportam concentrações acima de 5 mg/L. Além disso, como visto anteriormente, a amônia provoca consumo de oxigênio dissolvido das águas naturais ao ser oxidada biologicamente, a chamada DBO de segundo es-tágio. Por estes motivos, a concentração de nitrogênio amoniacal é importante parâmetro de classificação das águas naturais e normalmente utilizado na cons-tituição de índices de qualidade de água.

2.5.8.1 Objetivo e metodologia da determinação do teor de amônia na água

Altas concentrações do íon amônio podem influenciar fortemente a dinâmica do oxigênio dissolvido do meio, uma vez que para oxidar 1,0 mg do íon amônio são necessários cerca de 4,3 mg de oxigênio, o que, por sua vez, influi sobre a co-munidade de peixes, pois, em pH básico, o íon amônio se transforma em amônia (NH3 livre, gasoso), que pode ser tóxica para esses organismos (TRUSSEL, 1972).

Para verificar se qualidade da água em termos de amônia está pertinente à legislação para consumo humano, realizaram-se análises, seguindo a metodolo-gia de Tedesco (1995). Efetiva-se a digestão e inicia-se o processo de destilação realizada por arraste de vapor num destilador Kjeldahl. O sulfato de amônio é tratado com hidróxido de sódio (NaOH), em excesso, ocorrendo a liberação de amônia, conforme as reações:

Ao se adicionar o hidróxido de sódio, deve-se utilizar algumas gotas de solução indicadora, no destilador, para garantir um ligeiro excesso de base. A amônia que desprende na reação é coletada num frasco contendo ácido bóri-co (H3BO3) com o indicador, previamente adaptado ao conjunto da destilação. Considera-se terminado o processo quando toda a amônia já se desprendeu. A solução contendo ácido bórico com o indicador que no início apresentava co-


104

loração rósea adquire a cor azulada à medida que vai se formando o borato de amônio (NH4H2BO3), conforme a reação: (GALVANI, 2006).

2.5.8.2 Objetivo e metodologia da determinação do teor de nitrato na água

Da mesma forma que ocorre para o fósforo, o enriquecimento excessivo das águas superficiais com nitrato leva à eutrofização dos mananciais (RESENDE, 2002).

Pensando em verificar o teor de nitrato presente nos poços referentes ao estudo, a fim de avaliar a qualidade da água local, realizou-se análises laborato-riais conforme o método de Tedesco (1995) usando um destilador Kjeldahl.

2.5.8.3 Objetivo e metodologia da determinação do teor de nitrito na água

A presença de nitritos em água potável pode ocasionar graves danos à saúde, principalmente em crianças. O nitrito pode reagir com a hemoglobina no orga-nismo, impedindo o transporte do oxigênio. Além disto, seus produtos metabó-licos são, frequentemente, cancerígenos (SILVA et al., 1997).

Para verificar se qualidade da água em termos de nitrito está pertinente à legislação para consumo humano, realizaram-se análises, seguindo a metodolo-gia de Tedesco (1995) adaptado à determinação por espectrofotometria.

2.5.8.4 Objetivo e metodologia da determinação do teor de nitrogênio total na água

Para águas doces de classes 1 e 2, quando o nitrogênio for fator limitante para eutrofização, as condições estabelecidas pelo órgão ambiental competente, o valor de nitrogênio total (após oxidação) não deverá ultrapassar 1,27 mg/L para ambientes lênticos e 2,18 mg/L para ambientes lóticos, na vazão de re-ferência (RESOLUÇÃO CONAMA 357/2005). Por isso a necessidade de avaliar a quantidade de nitrogênio total na água. O método utilizado é o de Tedesco (1995).


3. PONTOS DE COLETA DOS POÇOS NO MUNICÍPIO DE FREDERICO WESTPHALEN - RS

Foram visitados 61 poços no município de Frederico Westphalen (Figura 15), sendo que 40 foram possíveis de coleta e análise (Tabela 2). Muitos poços estavam lacrados ou não estavam em uso, e até secos, o que impossibilitou a coleta da água.

Figura 15: Mapa com os poços tubulares visitados, no município de Frederico Westphalen-RS.

4. RESULTADOS DAS ANÁLISES DA ÁGUA

4.1 Resultados obtidos pela sonda multiparâmetros1

Na tabela 01 encontram todos os resultados obtidos dos poços tubulares analisados pela sonda multiparâmetros. Os poços que não apresentam dados foram os que não foi possível a coleta da água.

1 As tabelas (1-5) foram geradas no Excel


106

Tabela 1- Resultados da análise da água pela sonda multiparâmetros dos 61 poços visitados no município de Frederico Westphalen – RS.

Legenda: Temp: Temperatura (ºC); Baro (mb): Barômetro - Pressão atmosférica em milési-


mos de bar; Turb (NTU): Turbidez - Unidades Nefelométricas de Turbidez; pH: Potencial Hi-drogeônico; pHmv: pH medido em milivolts; ORP (REDOX): Potencial de redução (reações de redução-oxidação ou oxirredução); DO (mg/L): Oxigênio dissolvido; EC (µS/cm a 25 ºC): Condutividade Elétrica µS/cm a 25 ºC; RES (Ohms.cm): Resistividade - ohm (símbolo: Ω); TDS (mg/L): Sólidos Totais Dissolvidos - mg/L; SAL (ppt): Salinidade - parte por trilhão;

Lat: latitude; Lon: Longitude e Alt: Altura.

Os valores de pH, como pode ser visto na tabela 2 apresentaram alteração em 6 poços que mostraram valores entre 9,5 e 9,87. A Portaria número 518 de 2004 do Ministério da Saúde (MS), define que o valor do pH de água para con-sumo humano deve ficar no intervalo de 6 a 9,5. Isso, porém não apresenta maiores riscos à saúde humana.

Tabela 2– Valores de pH distribuídos em frequência.

1- Intervalos dos valores encontrados para cada parâmetro

De forma geral os valores de ORP apresentaram normalidade ficando no intervalo de 51,8 e 399,8 mV (milivolts) sendo que 98% dos poços apresentaram potencial de oxidação, ou seja, os íons presentes na água estão com a tendência de receber elétrons (WEINER, 2000).

A turbidez (Tabela 3) encontrada em 13 poços apresentou valores acima do recomendado pela Portaria 518/2004 do MS que é de no máximo 5 NTU (Unida-de Nefelométrica de Turbidez).


108

Tabela 3- Valores para a turbidez em NTU distribuídos em frequência.

Essa alteração é possível de ser explicada, pois como coloca Libânio (2010) é comum a presença de Ferro insolúvel (Fe3+), que forma precipitados que podem alterar os valores encontrados para a turbidez.

Na tabela 4, estão dispostos os valores da condutividade elétrica, esse parâ-metro, porém, não possui um limite na legislação. Os valores da condutividade elétrica estão relacionados com os sais que estão ionizados na água, além disso, é usada para aproximar o valor de sólidos dissolvidos.

Tabela 4- Valores da Condutividade Elétrica em µS/cm distribuídos em frequência.

Os valores encontrados para Sólidos Totais Dissolvidos (Tabela 5) em todos os poços ficaram abaixo dos 1.000 mg/L estabelecidos pela Portaria 518/2004 do MS.


Tabela 5- Valores de TDS (Sólidos Totais Dissolvidos) em mg/L distribuídos em frequência.

A temperatura dos poços (Tabela 6) ficou entre 18 e 24,6 ºC, não possuindo grande variação, tendo o seu desvio padrão igual 1,52, podendo-se, dessa forma, inferir que esse parâmetro se demonstrou homogênio.

Tabela 6- Valores para a temperatura distribuídos em frequência.

A salinidade (Tabela 7) ficou entre os valores 40 e 260 mg/L. A Resolução CONAMA 537 (2005) estabelece para águas doces a concentração de sais infe-rior a 500 mg/L, logo os valores encontrados nos poços estão abaixo do valor máximo permitido.

Tabela 7- Valores para a salinidade em mg/L.


110

4.2 Em laboratórioA avaliação dos resultados foi feita com base nos padrões de potabilidade es-

tabelecidos pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) para águas doces. A Portaria nº 518 do Ministério da Saúde obtém os mesmos limites para água de consumo humano, com exceção do nitrogênio amoniacal que está defi-nido por 1,5 mg/L.

Após o levantamento dos resultados, pode-se observar na tabela 8 a quan-tidade de amostras (e a percentagem) que se encontram, dentro do permitido pela legislação. E na tabela 9, a quantidade de amostras (e a percentagem) que não se encaixam na legislação.

Tabela 8- Quantificação das amostras dentro da legislação.

Tabela 9- Quantificação das amostras que não condizem com a legislação.

5. CONCLUSÕES

O uso de novas tecnologias para o auxílio do monitoramento de poços arte-sianos é uma ferramenta adequada para se construir o manejo sustentável dos recursos hídricos.

A sonda multiparâmetro usada neste trabalho se mostrou eficiente para determinar parâmetros de qualidade da água que são utilizados em monitora-mentos trimestrais, além de poder ser muito útil em estudos hidrogeológicos. Adicionalmente, ela é indicada como apoio a trabalhos realizados por prefei-turas e outros órgãos públicos, por ter a possibilidade de realizar análises com resultados prontamente utilizáveis e confiáveis.


Através da técnica utilizada de Kjedahl, foi possível avaliar a presença de ni-trogênio amoniacal, nitrato e nitrito com valores acima dos limites permitidos para fins de consumo humano. Nota-se que nos poços localizados dentro do município, a quantificação desses compostos foi mais elevada comparada com os valores obtidos de poços localizados na área rural da cidade. Isso se deve, portanto, ao acúmulo de esgotos domésticos e industriais bem como a dispo-sição inadequada de resíduos sólidos urbanos e industriais excessivos na área urbana. Os poços que apresentaram teor elevado de NH3, não deveriam estar disponíveis para fins de consumo humano.

A Portaria nº 518 do Ministério da Saúde recomenda que, no sistema de distribuição, o pH da água seja mantido na faixa de 6,0 a 9,5. Então, as 16 amos-tras que apresentaram seu pH acima de 9,5 não se enquadrando nos limites permitidos.

Dentre os poços que não se enquadraram na legislação, dois deles obtive-ram valores anômalos quanto à concentração de NO3

- e NO2-, ambos localiza-

dos dentro do perímetro urbano cidade de Frederico Westphalen, enquanto os demais em sua maioria estão localizados no interior do município de Frederico Westphalen – RS.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIAS

Associação de normas técnicas. NBR 12212: Poço Tubular – Projeto de poço tubular para a captação de água subterrânea. Rio de Janeiro: 2006. 10 p.

Associação de normas técnicas. NBR 9898: Preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores – Procedimentos. Rio de Janeiro: 1987. 22 p.

Associação de normas técnicas. NBR 12244: Poço Tubular – Construção de poço tubular para captação de água subterrânea. Rio de Janeiro: 2006. 10 p.

AWWA-APHA- WEF - Standard Methods for the Examination of water and wastewater; RICE, E. W.; BAIRD, R. B.; CLESCERI, A. D. Standard methods for the examination of water and wastewater. 22ª. ed. Washington: APHA, AWWA, WEF, 2012. 1496 p.


112

BRANCO, S. M. Hidrologia aplicada à engenharia sanitária. 3ª ed. São Paulo. CETESB/ACATESB. 1986. 640 p.

BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria n0 512 de 25 de março de 2004.

CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. Dispõe sobre a classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas e dá outras providências. Resolução n° 396 3 de Abril 2008. Disponível em: <www.mma.gov.br/port/conama>. Acesso em: 01 de jan. 2014.

CETESB – COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL. Operação e manutenção de E.T.A. São Paulo: Secretaria de Obras Públicas, 1978.

CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. Dispõe sobre a classificação dos cor-pos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabe-lece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Resolução nº 357, de 17 de março de 2005. Ministério do Meio Ambiente, 23 p.

CNRH. Conselho nacional de Recursos Hídricos. Moção n0 38 de dezembro de 2006. Ministério do Meio Ambiente. 2p.

CNRH. Conselho nacional de Recursos Hídricos. Moção n0 39 de 7 de dezembro de 2006. Ministério do Meio Ambiente. 2p.

DERÍSIO, J. C. Introdução ao controle de poluição ambiental. 1ª ed. São Paulo. CETESB, 1992.

DIAS, L. E.; ÁLVAREZ, V. H. V. Fertilidade do solo. Viçosa-MG. UFV.1996. 204 p.

FEPAM - FUDAÇÃO ESTADUAL DE PROTEÇÃO AMBIENTAL HENRIQUE LUÍS ROES-SLER. Qualidade das Águas do Rio Gravataí - período 1992 a 1994. Porto Alegre, RS: FEPAM. 1996. 66 p.

FIORUCCI, A. R. A.; FILHO, E. B. A importância do oxigênio dissolvido nos ecossistemas aquáticos. Química Nova na Escola, n. 22, 2005.

GALVANI, F.; GAERTNER, E. Adequação da Metodologia Kjeldahl para determinação de Nitrogênio Total e Proteína Bruta. Circular Técnica, n. 63, p.1-9, Corumbá, MS, Maio, 2006. EMBRAPA. Disponível em: <www.cpap.embrapa.br/publicacoes/download.php?arq_pdf>. Acesso em: 01 de jan. 2014.

KISH, J. D; LENG, C.; KELLEY, J.; HILTNER, J.; ZHANG, Y.; LIU, Y. An improved approach for measuring Henry’s Law coefficients of atmospheric organics. Atmospheric Environ-ment. v. 79, p. 561-565, 2013.

LIBÂNIO, M. Fundamentos da qualidade e tratamento da água. Campinas: Átomo, 3ª ed., 2010, 494 p.


MAGALHÃES JUNIOR, A. P. A situação do monitoramento das águas no Brasil -Institui-ções e iniciativas. RBRH- Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 5, n. 3, jul/set. 2000, p.113-115. Porto Alegre/RS:ABRH, 2000.

PALMIER, L. R. Mananciais subterrâneos: aspectos quantitativos. In: HELLER, L.; PÁDUA, V. L. Abastecimento de água para consumo humano. Belo Horizonte: UFMG, 2ª ed., 2010. p. 271-298.

RICHTER, CARLOS A. Tratamento de água: tecnologia atualizada. São Paulo: Blucher, 1991.

SAWYER, C. N.; McCARTY, P. L.; PARKIN, G. F. Chemistry for envitonmental enginee-ring. 4º ed. New York.McGraw-Hill Book Company. 1994. 658 p.

SIAGAS (http://siagasweb.cprm.gov.br/layout/index.php).

SILVA, A. L. N.; SIQUEIRA, A. T. Piscicultura em tanques-rede: princípios básicos. Reci-fe: UFRPE, 1997. 72 p.

SILVA, R. L. L. Estratégia de Monitoramento em Apoio ao Licenciamento Ambiental em Trecho de Vazão Reduzida. Santa Maria 2012. 150 f. Dissertação (Mestrado em Enge-nharia Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Santa Maria.

RESENDE, A. V. de. Agricultura e qualidade da água: contaminação da água por nitrato. Embrapa: Documentos 57, 1ª ed. Planaltina, 2002. TEDESCO, M.J. et al. Análises de solo, plantas e outros materiais. Boletim Técnico n. 5. Porto Alegre, 1995.

TEDESCO, M.J; GIANELLO, C; BISSANI, C. A; BOHNEN, H. & VOLKWEISS, S.J. Análise de solo, plantas e outros materiais. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1995. 174p.

TRUSSEL, R. P. 1972 The percent un-ionized ammonia in aqueous ammonia solutions at different pH level and temperatures. J. Fish. Res. Board Can., 29:10

WEINER E. R. Applications of environmental chemistry: a practical guide for envi-ronmental professionals. Florida: CRC Press, Lewis Publishers, 2000. 288 p.

WORLD HEALTH ORGANIZATION (WHO). Guidelines for drinking-water quality: incorporating 1st and 2nd addenda. 3

A REENGENHARIA FLORESTAL: UMA PROPOSTA DE INCENTIVO DA ENGENHARIA

Edison Bisognin Cantarelli1, Fernando Rusch2

1. INTRODUÇÃO

O município de Frederico Westphalen localiza-se na macrorregião Norte do Estado do Rio Grande do Sul, constitui-se numa região que já teve a maior parte de seu território (264,50 km²) coberto por florestas nativas, mas que em pouco mais de um século de colonização teve sua área florestal reduzida para pouco mais de um terço (93,83 km²). Este cenário, em grande parte resulta da falta de manejo adequado deste recurso natural, muito em razão da carência de profis-sionais com conhecimento da atividade florestal na região, como no restante do território nacional.

Esta mudança das características de ocupação do solo e cultivo numa região com acentuada declividade intensifica o processo de degradação de seus solos. Por outro lado, comprova o relevante potencial da região para a atividade flo-restal, isto em virtude de seu histórico regional de povoamento por matas. Em contra ponto, constata-se a carência de conhecimento da comunidade regional quanto às melhores práticas relacionadas à atividade florestal, aliado a isto, ve-rifica-se o desconhecimento desta comunidade da existência do “jovem” curso de Engenharia Florestal3 neste município.

Em razão deste contexto, surge a necessidade de apresentar a comunida-

1 Eng. Florestal, Tutor do Grupo PET Florestal da Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen. Prof. Dr. do Depto. de Engenharia Florestal. E-mail: [email protected]

2 Acadêmico de Eng. Florestal, Ex-Bolsista CNPq/VALE S.A. – Forma-Engenharia, Membro do Grupo PET Florestal da Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen. E-mail: [email protected]

3 Fundado em 2006, apesar de recente, o curso de Engenharia Florestal da Universidade Federal de Santa Maria--UFSM, Campus de Frederico Westphalen, obteve conceito 5 em seu reconhecimento junto ao Ministério da Educa-ção, em maio de 2012.


116

de regional o curso de Engenharia Florestal, além de motivar seus acadêmicos, através do desenvolvimento de uma atividade prática que envolva as diferentes disciplinas do curso, constituindo um processo de reengenharia. Desta forma, estimulando a formação de profissionais capacitados para reverter o atual qua-dro regional de degradação ambiental.

Para reversão desta realidade, surgiu como alternativa a apresentação de projeto para o CNPq/VALE, que visava:

Selecionar propostas para apoio financeiro a projetos que visem estimular a for-mação de engenheiros no Brasil, combatendo a evasão que ocorre principalmen-te nos primeiros anos dos cursos de engenharia e despertando o interesse voca-cional dos alunos de ensino médio pela profissão de engenheiro e pela pesquisa cientifica e tecnológica, por meio de forte interação com escolas do ensino médio. (BRASIL, 2012, p. 07).

Neste contexto, a Chamada CNPq/VALE S.A. N° 05/2012 – Forma-Engenha-ria teve por objetivo:

[...] potencializar a vocação nos alunos de graduação em engenharia em início de curso, despertar o interesse pela engenharia nos estudantes de nível médio e promover a divulgação entre seus professores por meio de atividades didáti-cas, eventos científicos, culturais e tecnológicos, incluindo laboratórios, oficinas, núcleos de experimentação científica, feiras de ciências, etc. (BRASIL, 2012, p.

11-12).

Para tanto, foram desenvolvidas duas atividades principais: (a) oficinas de apresentação do curso de engenharia florestal aos estudantes de ensino médio e escolas técnicas do macro região Norte do Estado do Rio Grande do Sul e no ma-cro região Oeste do Estado de Santa Catarina, visando estimular a entrada de novos acadêmicos no curso de Engenharia Florestal; (b) estimular a permanên-cia de acadêmicos do curso de engenharia florestal, através do desenvolvimento de atividades de reengenharia, articulando disciplinas e conhecimentos de dife-rentes semestres letivos, visando reduzir o elevado índice de evasão constatado no respectivo curso. Conjuntamente, estas atividades, estimular a formação de


futuros egressos capacitados profissionalmente para reverter o quadro regional de degradação ambiental.

2. OFICINAS DE APRESENTAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL AOS ESTUDANTES DE ENSINO MÉDIO E ESCOLAS TÉCNICAS

Para potencializar o desenvolvimento desta atividade foi inserido o Progra-ma de Educação Tutorial - PET4 . Este grupo buscou a valorização e solidificação do trabalho já desenvolvido pelos professores, técnicos e acadêmicos, refletin-do em maior valorização e interesse pelo curso, combate à evasão, redução das taxas de retenção e eventuais transferências para outros centros educacionais. Para tanto, os integrantes do Grupo PET Florestal se uniram ao coordenador do projeto, bolsistas das modalidades de Apoio Técnico em Extensão no País (ATP-

-B); Iniciação Tecnológica e Industrial (ITI-A) e de Iniciação Tecnológica e Indus-trial (ITI-B), visando consolidar uma nova metodologia voltada para a divulgação e atração de futuros acadêmicos para as áreas das engenharias através do ‘desper-tar para engenharia’ em razão da descrição, ilustração e debate das demandas e potencialidades regionais, relevância da formação e perspectivas futuras.

As atividades de divulgação do curso ocorreram no período de junho a julho de 2013, com objetivo de aumentar o número de inscritos para o processo de vestibular, onde foram abertas 60 novas vagas para o ano de 2014. A divulgação abrangeu aproximadamente 180 escolas, de 99 municípios das coordenadorias de Três Passos, Palmeira das Missões, Cruz Alta, Santa Rosa, Ijuí e Santo Ânge-lo, e ainda cidades do Oeste do Estado de Santa Catarina. Entre os materiais de

4 O PET foi criado em 1979 e durante 20 anos, permaneceu sob o acompanhamento e avaliação da Capes. O programa passou a ser vinculado à Secretaria de Educação Superior – SESU/MEC, a partir do ano 2000. Formado por grupos tutoriais de aprendizagem, o PET propicia aos alunos participantes, sob a orientação de um tutor, a realização de atividades extracurriculares que complementem a formação acadêmica do estudante e atendam às necessidades do próprio curso de graduação, visando à integração no mercado profissional como também o desenvolvimento de estudos de programas de pós-graduação. O “PET Florestal”, do curso de Engenharia Florestal da UFSM, Campus Fre-derico Westphalen foi criado em janeiro de 2013 para apoiar atividades acadêmicas que integram ensino, pesquisa e extensão.


118

divulgação do curso de Engenharia Florestal estavam folders, um cronograma de passos para inscrição no vestibular, pedido de isenção da taxa, entre outras informações importantes. Além disso, diversas escolas nas cidades de Frederico Westphalen, Palmitinho, Taquaruçu do Sul, Tenente Portela, Três Passos, Vista Alegre foram visitadas pelos integrantes da Equipe técnica do projeto.

Com relação ao processo metodológico para as apresentações in locu do cur-so de Engenharia Florestal em escolas de ensino médio e técnico, foram produ-zidos materiais didáticos de divulgação do curso de Engenharia Florestal consti-tuído por “peça audiovisual” que possibilitou de forma simples, clara e objetiva, explicar as atividades desenvolvidas, a importância e tendências da Engenharia Florestal, além de demais materiais, como folders, cronograma de passos para inscrição no vestibular e pedido de isenção da taxa de inscrição, entre outras informações importantes. No processo de apresentação in locu destes mate-riais didáticos foi utilizado à técnica de “oficinas”, através da exibição da peça audiovisual, da distribuição da cartilha e demais materiais e diálogo (através do método de perguntas e respostas), entre a Equipe técnica do projeto e os alunos das respectivas escolas.

Esta iniciativa constitui-se como alternativa de disseminação da atividade de Engenharia Florestal, possibilitando a atração de novos acadêmicos, além de promover o envolvimento de atuais estudantes do curso. Assim, consolidando aprendizados, reduzindo inseguranças práticas quanto à atividade profissional, além de elevar a auto estima dos acadêmicos, futuros Engenheiros Florestais.

Estas atividades propostas podem ser facilmente desenvolvidas por outras instituições de ensino de Engenharia Florestal no país. Os “produtos” desen-volvidos para promover a divulgação da Engenharia Florestal constituem-se como alternativa de disseminação da atividade. Já a experiência da realização de ‘oficinas’ de disseminação da temática da Engenharia Florestal em escolas de ensino médio/técnico, pode ser replicada em outras regiões do país.


2.1 Estimular a Permanência de Acadêmicos do Curso de Engenharia Florestal, Através do Desenvolvimento de Atividades de Reengenharia

Muitas vezes se ouve profissionais das mais diversas carreiras, definirem seu conhecimento técnico adquirido após a formação acadêmica. Em entrevis-tas com profissionais da Engenharia Florestal, é freqüente relatar que o percen-tual do conhecimento atual, estima-se que somente 30 a 40% foram adquiridos nas aulas dentro da universidade. Nesse sentido algumas reflexões devem ser revistas, seja na estrutura universitária, seja na forma de aprendizado.

Schon (1983) fala que a preparação dos profissionais deveria centrar-se em potencializar sua capacidade de reflexão na ação, de maneira que adquiram ha-bilidade de aprendizagem permanente na medida em que solucionam proble-mas. Delors (1997), por sua vez, fala que não é possível que uma pessoa recorra a uma reserva de conhecimentos adotados no momento de sua formação para resolver um problema atual profissional.

Pesquisas recentes, órgãos e entidades governamentais vêm alertando so-bre a importância da relação entre a teoria e a prática profissional, uma vez que estas, são indissociáveis e fundamentais para a formação integral do acadêmico. O Banco Mundial (2002) vem advertindo sobre o perigo de que os países em desenvolvimento aumentem sua marginalidade se não forem capazes de gerar e usar conhecimento relevante com seus sistemas de educação terciária.

A inevitável aceleração tecnológica no campo das comunicações torna im-prescindível que se definam claramente as competências mínimas para que o futuro profissional enfrente o mundo do trabalho e para uma constante adap-tação aos requerimentos dos novos postos de emprego (CERI, 1998).

A forma de condução das disciplinas será o fator determinante para a pre-paração dos futuros profissionais. Geralmente, as disciplinas são tratadas de forma isolada, abordado unicamente os conteúdos de sua ementa, desconsi-derando suas implicações e relações com os demais temas que compõem a En-genharia Florestal. Assim, o acadêmico tem acesso ao conhecimento de forma fragmentada, tornando ainda mais complexo o entendimento pleno das áreas de atuação da carreira florestal. E o mais preocupante, é que este modelo des-


120

contínuo acaba por tornar o curso desinteressante, desconsiderando aspectos multidisciplinares, particularmente, quando houver déficit de aulas de cunho prático nas disciplinas profissionalizantes.

Todo cenário remete a questionamentos como: Onde vou aplicar determina-dos conteúdos? Ou, porque estudar tantas equações e fórmulas matemáticas? Ou, as típicas perguntas de formandos, será que estou preparado para o merca-do de trabalho?

Nessas circunstâncias é progressivo o distanciamento entre academia e o mercado profissional, desencadeando uma série de fatores negativos para a for-mação de bons profissionais.

2.2 Perfil dos Alunos Egressos do Curso de Engenharia Florestal, Campus – Frederico Westphalen

O Curso de engenharia Florestal, campus Frederico Westphalen – RS foi fundado no ano de 2006, pela Universidade Federal de Santa Maria, com a mis-são de formar profissionais responsáveis pelo desenvolvimento ambientalmen-te correto, economicamente viável e socialmente justo (UFSM, 2006).

Para avaliar o adequado andamento do curso, foi desenvolvida pesquisa comos Egressos do curso, sendo que o processo de coleta de dados5 ocorreu no período de Março a Abril do ano de 2013, compreendendo todas as turmas já formadas (Tabela 1).

5 O instrumento de coleta de dados foi encaminhado via e-mail para todos os 73 alunos egressos do curso de Enge-nharia Florestal, no formato de um questionário, formado por 12 questões, que são elas: Nome completo; Endereço de e-mail; Telefone; Semestre e ano em que se formou; Atualmente você está trabalhando? Sim ( ) Não ( ); Área de atuação*: Iniciativa privada ( ) Autônomo ( ) Setor Público ( ) Especialização ( ) Mestrado ( ) Doutorado ( ) Estudando para concurso ( ); Referente ao item anterior, qual o motivo que o levou a esta escolha?; Quais as dificuldades encontradas no mercado de trabalho?; Em sua opinião qual a carência encontrada na grade curricular do curso, que dificultou a sua estabilidade


Tabela 1 - Número de alunos formados nas respectivas turmas.

Fonte: Cantarelli et al. (2013)

*Cabe salientar que no primeiro semestre de 2013, houve a formatura de mais uma turma do curso de Engenharia Florestal, porém devido ao pequeno espaço de tempo entre o evento e a

análise do perfil dos alunos egressos, a turma não foi contabilizada no levantamento.

De acordo com as Diretrizes Curriculares sugeridas pelo Conselho Nacional de Educação (2006), o perfil dos egressos de um Curso de Engenharia Florestal compreenderá: sólida formação científica e profissional geral que os capacite a absorver e desenvolver tecnologias; observando tanto o aspecto do social quan-to da competência científica e tecnológica que permitirão ao profissional atua-ção crítica e criativa na identificação e resolução de problemas, considerando seus aspectos políticos, econômicos, sociais, ambientais e culturais, com visão ética e humanística, em atendimento às demandas da sociedade; formação de profissionais aptos a compreender e traduzir as necessidades de indivíduos, grupos sociais e comunidade, com relação aos problemas tecnológicos, sócio-

-econômicos, gerenciais e organizativos, bem como utilizar racionalmente os recursos disponíveis, além de conservar o equilíbrio do ambiente.

Diante disso, o objetivo do estudo desenvolvido pelos integrantes do Grupo PET Florestal, consistiu em verificar o perfil de atuação dos alunos egressos das turmas já formadas no curso, pela Universidade Federal de Santa Maria, cam-pus - Frederico Westphalen, conforme descrito na Tabela 2.


122

Tabela 2 – Perfil de atuação dos alunos egresso do curso de Engenharia Florestal, UFSM/FW.

Fonte: Cantarelli et al. (2013)

O perfil dos alunos egressos da Universidade Federal de Santa Maria, cam-pus Frederico Westphalen pode ser analisado através da área de atuação, a qual está descrita na Tabela 2, e da Figura 1.

Com base na análise dos dados obtidos, verifica-se que dos 73 questionários aplicados, 72 foram respondidos, representando 98,6%.

Figura 1: Perfil dos alunos egressos em %. Fonte: Cantarelli et al. (2013)

Nota-se que 27% dos alunos egressos estão trabalhando na iniciativa privada, em empresas diversas do setor florestal como produção de mudas, consultoria e projetos ambientais de diversos fins. O maior percentual confirma que a missão do curso de Engenharia Florestal está sendo alcançada, o qual busca formar profissio-nais capazes de desenvolver atividades profissionais em diversas áreas de atuação.

Apresentando o segundo maior porcentual (25%), encontram-se os egressos


que estão cursando mestrado, sendo que a maioria destes desenvolvem pesqui-sa nas áreas de manejo florestal, silvicultura, sensoriamento remoto, tecnologia da madeira, morfogênese e biotecnologia e recursos hídricos respectivamente em ordem decrescente.

Na sequencia, representando 21%, observam-se os egressos que estão tra-balhando como autônomos, sendo atuantes nas áreas de consultoria ambiental, topografia e projetos florestais. Tal informação é de suma importância, pois ressalta que o curso forma também, profissionais com espírito empreendedor, sendo esta característica muito importante e necessária no Sul do país.

Os alunos egressos que estão estudando para concursos em geral represen-tam 15%. Dos demais, 8% estão trabalhando no setor público; 3% estão fazen-do especializações não diretamente ligadas ao setor florestal como na área de Engenharia da Segurança do Trabalho; por fim, 1%, ou seja, um egresso está fazendo doutorado na área de Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais.

De modo geral, analisando a questão 10 do questionário que aborda o tripé “ensino, pesquisa e extensão”, que é à base do curso de Engenharia Florestal da Universidade Federal de Santa Maria, campus Frederico Westphalen, observa-

-se que os alunos egressos durante a graduação notaram uma maior carência na área de extensão e pesquisa respectivamente. Porém, nota-se que mesmo tendo eles abordado a carência em pesquisa durante a graduação, 26% dos egressos estão fazendo pós-graduação, ou seja, desenvolvendo pesquisa. Cabe salientar que nenhum egresso sentiu deficiência no ensino durante todo o período de graduação.

Analisando a remuneração dos egressos que estão trabalhando no setor pú-blico e privado, ambos o salário permanece entre mil a três mil reais, sendo que apenas dois dos 72 alunos egressos que responderam o questionário ganham o piso salarial referente à profissão de Engenheiro (a) Florestal, sendo este de seis salários mínimos referentes a uma jornada de trabalho de 6 horas, segundo a Norma interna N° 002/2009 da Câmara Especializada de Engenharia Florestal. Cabe salientar que os egressos que estão no mestrado e doutorado ganham bol-sa de auxílio, sendo que esta também não passa de três mil reais.


124

Por fim, avaliando-se o levantamento realizado, pode-se concluir que:- 56% dos alunos egressos estão trabalhando como autônomos, iniciativa pri-

vada ou no setor público, principalmente nas áreas de consultoria ambiental, topografia, projetos florestais, e produção de mudas.

- No meio acadêmico permanecem 29% dos egressos, cursando mestrado ou doutorado nas áreas de manejo florestal, silvicultura, sensoriamento remoto, tecnologia da madeira, morfogênese e biotecnologia e recursos hídricos.

- Dos demais 15% estão estudando para concurso.Por fim, conclui-se que 85% dos egressos estão atuando na área de formação

profissional, desta forma justificando, a excelente nível de formação do curso de Engenharia Florestal no campus de Frederico Westphalen.

No contexto atual, cada vez mais se requer profissionais mais qualificados no mercado de trabalho. Desta forma, os gestores dos cursos de graduação devem estar atentos à qualidade do ensino ofertado, visando preparar profis-sionais aptos a atuarem no campo profissional. Assim, a análise do perfil dos alunos egressos, é uma forma de medir a qualidade do ensino ofertado, sendo também um importante meio de sanar problemas existentes nos cursos de gra-duação (PELEIAS, 2006).

Assim alguns paradigmas devem ser quebrados, buscando uma forma inte-grada de ensino-aprendizagem, teoria e prática universitária, bem como, uma reflexão critica sobre a formação inicial e continuada dos futuros profissionais, destacando neste artigo, a formação do engenheiro florestal. Desse modo, o objetivo deste trabalho é propor uma reflexão da forma tradicional de ensino universitário focando as mudanças que vem ocorrendo em todos os setores de domínio humano, principalmente, social e educacional, avaliando uma propos-ta de integralização curricular.

3. REVISÃO DE LITERATURA

Os aspectos formadores de uma universidade giram em torno do tripé ensi-no-pesquisa-extensão, o qual revela os objetivos e as funções principais que são


indissociáveis, e que tem na sociedade e em sua interação com ela, um fator im-portante para avaliação e retorno de sua atuação. Esta relação pressupõe uma troca constante entre a universidade e o aluno, onde o ser humano, investido de sua capacidade de busca de conhecimento, informação e aperfeiçoamento, encontra cada vez mais nas Instituições de Ensino, espaço tanto para o aprendi-zado intelectual e formador, como um instrumento que permitirá desenvolver habilidades e encontrar instrumentos para uma troca maior com o meio exter-no, podendo interagir com ele e influenciá-lo, sendo a universidade a promoto-ra de saber e conhecimento que entende a sociedade e propõe mudanças a esta realidade (LOUSADA e MARTINS; 2005).

Contudo, observa-se atualmente que mudanças vêm ocorrendo de forma muito rápida, informações propagam-se com mais velocidade, a partir do uso das novas tecnologias de informação e comunicação (TICs), o que é um desafio educacional desde a escola até a universidade. Portanto, será feito uma breve análise do contexto educacional e suas relações com a formação inicial e conti-nuada dos vindouros profissionais.

A educação do futuro tende cada vez mais, a se tornar permanente, constan-te, não formal, difusa, multi-institucional e viabilizada pela tecnologia, assim, a função da instituição educacional como lugar privilegiado de conhecimento está seriamente ameaçado, uma vez que o papel atual do professor que, na maioria das vezes, não passa de transmissor de informações, pode vir a ser as-sumido pelas novas tecnologias. Logo, conforme Chaves (1998), surgem novas exigências para as escolas, universidades e para os estudantes em geral. Nessa perspectiva, há uma mudança radical nas práticas pedagógicas, na formação de professores, no ensino, na aprendizagem, e, principalmente, na troca de sabe-res e na formação autônoma de cada indivíduo.

Deste modo, por um lado, as instituições educacionais necessitam se trans-formar profundamente, passando de locais em que a informação é simples-mente transmitida, para locais em que a informação é discutida, criticamente analisada, relacionada com valores e interesses, inserida no contexto do pla-nejamento da vida do indivíduo, dos grupos sociais e do trabalho coletivo, ou seja, sendo colocada a serviço da definição de objetivos pessoais e coletivos, da


126

escolha de estratégias e táticas para alcançar esses objetivos, da coordenação dos recursos necessários, para implementar as estratégias e táticas e do mo-nitoramento e da avaliação constante do processo. E, por outro, é preciso que o professor privilegie, na sua atividade, papéis que dificilmente o computador poderá vir a assumir, como o de facilitador da aprendizagem, o de catalisador que, formulando perguntas pertinentes, provoca a reflexão, o de contagiador que entusiasma e motiva os alunos a conhecer mundos novos.

Com relação às práticas pedagógicas, então, fica perceptível que estas já não podem mais visar apenas à transmissão de informação e sim buscar a reflexão e motivação do aprender a aprender com autonomia, para transformar essa in-formação em conhecimento.

Conforme Lévy (1999, p. 171):

(...) a principal função do professor não pode mais ser uma difusão dos conheci-mentos, que agora é feita de forma mais eficaz por outros meios. Sua competên-cia deve deslocar-se no sentido de incentivar a aprendizagem e o pensamento. O professor torna-se um animador da inteligência coletiva dos grupos que estão a seu encargo. Sua atividade será centrada no acompanhamento e na gestão das aprendizagens: o incitamento à troca dos saberes, a mediação relacional e simbó-lica, a pilotagem personalizada dos percursos de aprendizagem etc.

Assim, as instituições do futuro terão como eixo fundamental formar pes-soas bem preparadas, isto é, profissionais capacitados críticos e reflexivos que terão como principal tarefa aprender, pois, para executar tarefas repetitivas, existirão os computadores e robôs.

Ao homem compete ser criativo, imaginativo, inovador e multi-especialista. A ele compete saber fazer uso da informação, cooperar, compartilhar, questio-nar, trocar idéias e opiniões, se auto-avaliar; e, acima de tudo, saber que, no mundo globalizado, o seu bem de capital é o intelecto.

Conforme Lévy (1999, p. 65) “os sistemas educativos encontram-se hoje submetidos a novas restrições no que diz respeito à quantidade, diversidade e velocidade de evolução dos saberes”. Nesse contexto, incluem-se as novas tec-nologias, que são norteadoras de uma nova realidade: “a sociedade em rede”


(CASTELLS, 1999). A partir dela, tudo está conectado, encurtam-se as barreiras geográficas, culturais e sociais. Portanto, o ensino já não pode deixar de se arti-cular com dinâmicas mais amplas que extrapolam as salas de aula.

Assim, é evidente o quanto é necessário o indivíduo dar-se conta de que precisa a cada dia buscar, aperfeiçoar, questionar e modificar o seu saber, porque ele é mu-tável, assim como a sociedade em que está inserido. Logo, o desafio da educação pós-moderna compreende a capacidade de definir e comandar a modernidade. Na máxima de Demo, o desenvolvimento “além de ser moderno, carece ser próprio”.

Todavia, é preciso ressaltar que, apesar de o usuário estar instrumentaliza-do com um teclado, pode ocorrer a confusão de que as novas tecnologias ofere-cem o risco de se tornar um fim em si, instigar a facilidade e desviar o usuário de seu mundo interior e de sua criação de sentido. Ao contrário, essas novas tec-nologias favorecem novas formas de acesso ao saber pela navegação, a caça de informação, novos estilos de raciocínio e de conhecimento, como a simulação. Esses saberes podem ser compartilhados por um grande número de indivíduos e, assim, aumentam o potencial de inteligência coletiva dos seres humanos.

É claro que esse fenômeno, de acordo com Alava (2002), é intrincado e ambivalente. Num primeiro momento, a utilização das novas tecnologias não conduz, necessariamente, ao desenvolvimento da inteligência, mas oferece um ambiente propício a esse desenvolvimento. E num segundo, esses ambientes apresentam riscos de isolamento, de sobrecarga cognitiva (estresse da comu-nicação do trabalho na tela), de dificuldades físicas (ambiente que provoca difi-culdades visuais, dor nas costas), de dependência (assiduidade à navegação, aos jogos virtuais), de dominação (reforço dos centros de decisão, monopólio das potências econômicas nas redes), de exploração (teletrabalho, deslocamento, participação), de empobrecimento do saber (dados vazios e não reflexivos de informação, falsa igualdade de saberes) e de exclusão (a exclusão digital está ligada diretamente ao processo de inclusão social).

Cabe, assim, à educação desenvolver as potencialidades positivas da cibercul-tura, para que nos tornemos mais humanos, reflexivos e capazes de aplicar as no-vas tecnologias a favor de uma sociedade mais igualitária, justa e fraterna, para tanto, o indivíduo necessita desenvolver a capacidade de reflexão consciente.


128

Nesse sentido, para que o homem se perceba como parte mutável e adaptá-vel da sociedade, é necessário que ele tenha compreensão de sua condição como ser histórico e social, para assim poder transformar e se adequar às exigências de uma nova realidade. Em um ponto de vista moderno, Demo (2000, p. 29) teoriza que na qualidade educativa da população “busca-se lançar o desafio de formação do sujeito histórico capaz de desenhar o roteiro de seu destino e de nele participar ativamente”.

Essas mudanças implicam também nos meios e nos modos de produção, re-sultado da revolução tecnológica e cientifica. A partir disso, há uma redefinição e diferenciação no papel do trabalhador, uma vez que a natureza do trabalho e a relação econômica entre as pessoas e as nações estão sofrendo enormes mudanças, modificando a natureza do que atualmente podemos entender por profissão. Nesse sentido, ocorrem profundas transformações no conhecimento ao passar de uma produção física para outra produção humana chamada sa-ber. Além disso, afetam valores sociais, econômicos, alteram noções básicas de percepção do tempo e do espaço, interferem no modo de ser, relacionar-se, pensar, trabalhar, produzir, enfim, reconfiguram as organizações e as formas de relações sociais. Essa revolução tem como conseqüência o acréscimo da ne-cessidade de formação, pois se torna urgente não só inovar nos setores de alta tecnologia como também formar recursos humanos altamente qualificados. As novas tecnologias, sendo assim, através da informação, acabam por criar e per-mitir novos espaços de conhecimento, como é o caso do ciberespaço. Este é, um espaço social e político que não pode ser avaliado sem passar pelas analises sociológicas da educação e dos desafios da industrialização dos conhecimentos.

Nessa perspectiva, o ciberespaço não pode ser reduzido a um espaço tecnoló-gico que permite assegurar melhor a transmissão passiva de saberes. A emergên-cia de novos dispositivos de formação abertos na universidade, no campo da for-mação profissional, nos bancos das escolas ou no interior dos estabelecimentos escolares tende a colocar novamente na ordem do dia idéias antigas, mas sempre atuais, de trabalho colaborativo, de autonomia dos aprendizes e métodos ativos.

Assim, o ciberespaço é concebido e estruturado de modo a ser, antes de tudo, um espaço social de comunicação e de trabalho em grupo. Portanto, o saber


já não é mais o produto pré-construído e “midiaticamente” difundido, mas o resultado de um trabalho de construção individual ou coletivo a partir de infor-mações ou de situações midiaticamente concebidas para oferecer ao aluno ou ao estudante oportunidades de mediação.

Na educação, a internet traz um potencial inovador ímpar, pois permite su-perar as paredes da sala de aula, com a troca de idéias com alunos de outras ci-dades e países, intercâmbio entre os educadores, nacional e internacionalmen-te, pesquisa on-line em bancos de dados, assinatura de revistas eletrônicas e o compartilhamento de experiências em comum. Esse novo ambiente de aprendi-zagem não reside mais apenas na escola, mas também nos lares e nas empresas.

Essa nova dinâmica de aprendizado possibilita que todos os membros de um grupo partilhem e controlem idéias e todos aprendam com as experiências e conhecimentos de todos. Portanto, espera-se que os usuários sejam leitores, quando entrarem em contato com as informações; autores, quando produzirem as suas próprias informações; e colaboradores, quando com interação com os demais participantes. O grande obstáculo está em aprender a lidar com as redes e constituir uma comunidade de aprendizagem.

Assim, com todos os desafios apresentados, espera-se que, no decorrer dos tempos, a educação do futuro consiga avançar e superar as barreiras, rumo à democratização do conhecimento e do saber

3.1 As Escolas Florestais no BrasilOs cursos de graduação em Engenharia Florestal no Brasil caracterizam-se

por apresentar uma gama de disciplinas agrupadas entre os ciclos básico, in-termediário e profissionalizante, a fim de capacitar o acadêmico a atuar prin-cipalmente, em áreas voltadas para a silvicultura e o manejo de florestas nati-vas e plantadas, conservação da natureza e tecnologias de aproveitamentos de produtos florestais. Atualmente, o país encontra-se em expansão das escolas florestais, chegando a 62 cursos de graduação em atividade.

Em muitos dos cursos, o projeto pedagógico contempla mais de três dezenas de disciplinas, voltadas especificamente para o ciclo profissionalizante, justamen-te direcionadas a atender as habilitações profissionais do Engenheiro Florestal.


130

De forma simplista, pode se constatar que as inúmeras disciplinas profissio-nalizantes que compõem o curso de Engenharia Florestal apresentam ementas e conteúdos satisfatórios e adequados às exigências estabelecidas tanto pelo Ministério da Educação (MEC) como pelo Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia (CREA), conselho profissional que regulamenta a atu-ação dos Engenheiros Florestais no Brasil.

Também se observar, a carga horária disponível para o desenvolvimento das disciplinas profissionalizantes, assim como, a própria carga horária dos cur-sos de Engenharia Florestal, são suficientes e permitem todas as condições para o cumprimento dos conteúdos previstos. A grande maioria dos cursos de gradu-ação ultrapassam as quatro mil horas, ao longo dos seus cinco anos de duração.

Outro aspecto interessante a ser abordado é quanto à capacitação dos do-centes, os cursos de Engenharia Florestal no Brasil, particularmente nas es-colas mais tradicionais, apresentam qualificado corpo docente constituído em sua grande maioria por doutores e professores com relevantes contribuições para a ciência florestal, aspecto esse que certamente agrega inegável contribui-ção na formação acadêmica. Salienta-se que esta condição pode ser demons-trada através dos inúmeros programas de pós-graduação na área florestal bem conceituados, gerando permanente conhecimento e capacitação dos recursos humanos.

Contudo, apesar da consolidação e estruturação das escolas de florestas no Brasil os desafios da formação profissional são permanentes e constantes, espe-cialmente frente a discentes com acesso irrestrito a informação. Neste contexto, o grande desafio é realmente tornar os bancos acadêmicos interessantes, man-tendo os alunos motivados e determinados a seguir a carreira florestal.

3.2 Ensino Integrado na AcademiaDessa forma sugerimos uma integralização curricular em que cada turma

deveria desenvolver as aulas práticas dentro de um sistema cooperativo.No 1º semestre os alunos deveriam ter aulas que poderiam ser na grande

maioria interativas através de TIC’s (Tecnologias de Informação e Comunicação), devendo ter disciplinas como matemática e física, direcionadas ao uso na Enge-


nharia Florestal. Sabemos que isso raramente ocorre assim como a bioquímica, Geologia, zoologia, desenho técnico e morfologia vegetal.

A disciplina de Iniciação a Engenharia Florestal, tem um papel fundamental na apresentação das áreas que os alunos vão estudar durante o curso. É im-portante também inserir a participação de profissionais que estão atuando nas diversas áreas, isso faz com que aproxime a formação acadêmica com a vida profissional. Outro fator importante é a valorização das entidades de classe e conselhos profissionais que devem ser valorizados e inseridos aos futuros pro-fissionais.

A partir do 2º semestre os alunos já poderiam ingressar no sistema coope-rativo de aprendizado, conforme Figura 2. Para isso faz-se necessário às univer-sidades possuírem áreas disponíveis para fazer plantios florestais assim como uma floresta nativa que possua fitogeografia representativa, possibilitando ser uma floresta-escola. Na disciplina de Botânica Sistemática os alunos devem conhecer as famílias, gêneros e espécies florestais em práticas a campo, com a avaliação do seu conhecimento sendo questionadas as árvores da floresta nati-va. Por exemplo a prova final seria uma ida a floresta e o professor perguntar que família pertence essa árvore? Qual gênero?

O essencial da idéia, é que o professor identifique o objetivo principal da disciplina e a avaliação do conhecimento seja prático, deixando as avaliações teóricas para conhecimentos secundários da disciplina.

A partir do 3º semestre teríamos uma união maior das disciplinas: Divisão da turma em grupos de no máximo cinco alunos. Alunos de Silvicultura devem apreender como coletar, beneficiar, armazenar sementes; produzir mudas flo-restais e projetar um viveiro florestal. Então o objetivo principal seria alcançado num semestre se o professor avalia-se o conhecimento dos alunos através de uma atividade de coleta de sementes, quebra de dormência e plantio no viveiro. Essa atividade deveria ser desenvolvida com acompanhamento semanal duran-te as aulas práticas.

Os alunos seriam aprovados se conseguissem desenvolver as atividades igualmente aos demais membros do grupo e no final do semestre apresentas-sem as mudas florestais com vigor e sanidade. Ao mesmo tempo nas aulas de


132

Entomologia florestal, os alunos deveriam ter estudos das pragas florestais dentro do grupo de silvicultura, por exemplo produção de mudas de cedro (Ce-drela fissilis) analisando as pragas da espécie, controlando e estudando a morfo-logia dos insetos. A avaliação prática deveria ser também no controle das pragas em viveiro e na área de plantio realizada na disciplina de Tratos e Métodos silviculturais.

Outro exemplo seria o estudo de uma doença (ferrugem do eucalipto), então deveria ser identificado o fungo, analisado as relações de Fertilidade do solo, correlacionando fatores ambientais através da disciplina de Agroclimatologia, e novamente a Silvicultura.

Na área de concentração da tecnologia de produtos florestais, atividades integradas interdisciplinares poderiam ocorrer entre disciplinas como Proprie-dades físicas mecânicas e Tecnologia da madeira II, ou Anatomia da madeira e Tecnologia da madeira I, entre outras tantas intervenções.

Por exemplo: Acadêmicos da disciplina de Tecnologia da madeira II podem produzir painéis compensados, acompanhando e participando do processo de laminação, dimensionamento e secagem de laminas, montagem e prensagem dos painéis, este material abasteceria as turmas da disciplina de Propriedades físicas mecânicas onde seriam realizados os testes de resistência mecânica dos painéis, verificando normas e padronizações deste material. Ou na disciplina de Anatomia da madeira seriam realizadas identificações de diferentes espécies de madeiras, microscopicamente, através da confecção de lâminas e também identificação através das técnicas de macroscopia, este material identificado poderia ser utilizado no semestre seguinte na disciplina de Tecnologia da ma-deira I, onde passaria pelo processo de desdobro e secagem e posteriormente seriam analisadas as propriedades físicas mecânicas das diferentes espécies. As-sim, os acadêmicos ao longo e durante os semestres poderiam ter as percepções necessárias desde o processo de industrialização até o produto final, observan-do o comportamento das diferentes espécies de madeira.

A abrangência da abordagem multidisciplinar ganha ainda mais relevân-cia, se considerarmos que a matéria-prima utilizada para estas atividades de tecnologia da madeira, seja oriunda de plantios da própria escola de florestas,


implantados e produzidos a partir das disciplinas voltadas para a silvicultura e manejo florestal.

Se analisarmos as diversas grades curriculares dos cursos de Engenharia Florestal, juntamente com a criatividade dos diferentes perfis de docentes exis-tentes na América Latina, poderemos ter inúmeras possibilidades de integra-lização curricular, sempre atentos a vocação profissional da região geográfica onde está a universidade.

No caso da Universidade Federal de Santa Maria, temos no 4º semestre o currículo as disciplinas de: Fitogeografia Florestal; Tratos e Métodos Silvicultu-rais; Economia Rural; Sociologia Rural “A”; Cartografia; Topografia e Elementos de Geodésia; Experimentação Florestal; Fertilidade do Solo.

Para o 5º semestre o currículo apresenta as disciplinas de: Biometria Flores-tal; Dendrologia; Ecologia Florestal I; Genética Florestal; Propriedades Físico-

-mecânicas da Madeira; Fitopatologia Florestal; Manejo e Conservação do Solo.


134

Figura 2: Fluxograma do ensino cooperativo que poderá ser empregado na formação acadêmica da Engenharia Florestal, Frederico Westphalen-RS, Brasil.

Para o 6º semestre o currículo apresenta as disciplinas de: Ecologia Florestal II; Fitossociologia; Melhoramento Genético e Biotecnologia de Espécies Florestais; Política e Legislação Ambiental; Preservação de Madeiras; Ajustamento de Ob-servações Geodésicas; Fotogrametria e Fotointerpretação e Química da Madeira.

Para o 7º semestre o currículo apresenta as disciplinas de: Inventário Flores-tal; Organização e Administração Florestal; Tecnologia da Madeira I; Extensão e Comunicação Rural; Hidráulica Geral “A” e Máquinas Florestais.

Para 8º semestre o currículo apresenta as disciplinas de: Economia Florestal; Incêndios Florestais; Manejo de Bacias Hidrográficas; Vias de Acesso Florestal; Projetos, Perícias, Licenciamento e Avaliação Ambiental; Mecanização Flores-tal; Sensoriamento Remoto e Manejo da Fauna Silvestre.


Para 9º semestre o currículo apresenta as disciplinas de: Manejo de Áreas Silvestres; Manejo Florestal; Parques e Arborização Florestal; Silvicultura Apli-cada; Tecnologia da Madeira II; Estruturas e Construções em Madeira e Geo-processamento.

Restando para 10º semestre o estágio extra-curricular que deverá ser de-senvolvido em uma instituição privada ou pública. Ainda é necessário o acadê-mico cumprir uma carga horária de 390 horas com atividades flexíveis, como disciplinas complementares (180 horas) e participação de eventos, congressos, semanas acadêmicas (210 horas).

3.4 Integração UniversitáriaOutra demanda necessária a ser ajustada é a mobilidade universitária que

poderia enriquecer muito o conhecimento dos acadêmicos e professores. Para isso faz-se necessário definir uma nomenclatura de créditos e disciplinas de for-ma a padronizar os currículos das diferentes instituições nas escolas florestais iberoamericanas, sem estratificar regiões ecológicas.

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Torna-se fundamental, repensar a forma tradicional de formação profissio-nal desenvolvida pelas universidades, considerando as TICs como ferramentas capazes de facilitar e motivar o alunado em seu aprendizado inicial e continuado.

Evidencia-se, que é recomendável objetivar melhor os critérios genéricos de avaliação, bem como, clarear para os alunos os indicadores que permitam reconhecer o cumprimento de cada um destes critérios e complementá-los com verificações que deverão explicitar de forma pertinente os resultados que evi-denciem aprendizado e conhecimento por parte dos mesmos.

A integralização curricular através de um sistema cooperativo de diferentes turmas de ingressos e maior valorização dos conhecimentos práticos, poderão ser a solução para a formação de profissionais com melhor formação para as dificuldades do mercado de trabalho.


136

Assim, fica perceptível que através dos indicadores de produtividade exter-na, como a maior aproximação da academia e do profissional, é possível buscar propostas que contribuirão para reforçar mudanças necessárias e amplamente almejadas.

5. AGRADECIMENTOS

Agradecimento ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tec-nológico (CNPq) e a VALE S.A. pelo financiamento deste projeto. Ao Programa de Educação Tutorial do Curso de Engenharia Florestal (PET Florestal), da Uni-versidade Federal de Santa Maria (UFSM), campus Frederico Westphalen, em especial, os petianos, pelo empenho no auxilio ao desenvolvimento das ativi-dades.


ALAVA, S. Ciberespaço e formações abertas: Rumo a novas práticas educacionais? Porto Alegre: Artmed, 2002.

BRASIL. Chamada CNPq/VALE S.A. Nº 05/2012 – Forma-Engenharia. Brasília-DF: CNPq & VALE S.A., 2012.

CASTELLS, Manuel. A sociedade em rede. São Paulo: Paz e Terra, 1999.

CERI, Centre for Educational Research and Innovation, Making the Curriculum Work, Paris, Cedex, OECD, 1998.

CHAVES, E. Tecnologia e Educação: o futuro da escola na sociedade da informação. Brasí-lia: Proinfo, 1999.

DELORS, J. La educación encierra un tesoro, México, DF, Correo de la UNESCO, 1997.

DEMO, P. Desafios modernos da educação. 9ª ed. Petrópolis: Vozes, 2000.

Diretrizes Curriculares Nacionais para o curso de graduação em Engenharia Flo-restal. Disponível em: < http://portal.mec.gov.br>. Acesso em: 22 de maio de 2013.


LÉVY, P. Cibercultura. São Paulo: Ed. 34, 1999.

LÉVY, P. O que é virtual? São Paulo: Ed. 34, 1999.

LOUSADA, A, C, Z; Martins, G, de A. Egressos como fonte de informação à gestão dos cur-sos de Ciências Contábeis. Revista Cont. Fin. – USP, São Paulo: n. 37, 2005.

PELEIAS, I, R. Didática do ensino da contabilidade: aplicável a outros cursos superiores. São Paulo: Saraiva, 2006.

PET. Relatórios de atividade. Frederico Westphalen: Documentos UFSM, 2013.

PICA-PAU. Informativo Bimestral PET Florestal. Ed. 01. Frederico Westphalen: PET Florestal, 2013.

SCHÖN, D.A. The reflective practitioner: How professionals think in action. NY, Basic Books, 1983.

UFSM. Missão do Curso de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Santa Maria, 2006. Disponível em: < http://www.cesnors.ufsm.br/graduacao/engenharia-florestal>.

Acesso em: 30 de maio de 2013.

CONSCIENTIZAÇÃO AMBIENTAL ATRAVÉS DA COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS

EM ESCOLA DE ENSINO MÉDIO

Patricia Rodrigues1, Alexandre Couto Rodrigues2, Mariza Camargo3, Cristiane Graepin4, Francieli Neuhaus5

1. INTRODUÇÃO

Este texto relata as ações de um projeto do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária da UFSM – Campus de Frederico Westphalen, com apoio financei-ro do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq, Chamada CNPq/VALE S.A. Nº 05/2012 – Forma Engenharia, ocorrido no perío-do de novembro de 2012 a fevereiro de 2014.

O projeto foi realizado no Instituto Estadual de Educação Madre Tereza, Es-cola de Ensino Médio localizada no município de Seberi/RS, com objetivo de es-timular a conscientização ambiental através do reaproveitamento de resíduos orgânicos, transformando-os em adubo pela compostagem, para produção de hortaliças destinadas à merenda escolar, proporcionando avanços significativos no processo de formação de Engenheiros Ambientais e Sanitaristas na região de abrangência da UFSM – Campus de Frederico Westphalen.

Assim, através deste texto, divulga-se os resultados do trabalho desenvolvido junto ao Instituto Madre Tereza, bem como estimula-se e orienta-se a realização do processo de compostagem em domicílios, mesmo em pequenos espaços para

1 Professora do Departamento de Ciências Agronômicas e Ambientais, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen.

2 Professor do Departamento de Ciências Agronômicas e Ambientais, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen.

3 Professora do Departamento de Ciências Agronômicas e Ambientais, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen.

4 Egressa do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen.

5 Egressa do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária, Universidade Federal de Santa Maria-UFSM, Campus de Frederico Westphalen.

CONSCIENTIZAÇÃO AMBIENTAL ATRAVÉS DA COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS ORGÂNICOS EM ESCOLA DE ENSINO MÉDIO

140

cultivo de hortas ou jardins, visto que, grande parte dos resíduos domésticos descartados diariamente são materiais orgânicos que podem ser reaproveitados.

1.1 Compostagem de Resíduos OrgânicosA compostagem é um processo biológico de decomposição da matéria orgâ-

nica de origem vegetal ou animal, que resulta em um composto orgânico que pode ser utilizado como forma de melhorar as características do solo, uma vez que permite aumentar a fertilidade e a microbiologia do solo, a capacidade de retenção de água, trocas iônicas (CTC do solo), bem como propicia o controle da erosão e evita o uso de fertilizantes industrializados.

A importância de se realizar a compostagem está associada à vida útil dos aterros sanitários, uma vez que proporciona reciclagem dos resíduos orgânicos urbanos e rurais, além de promover melhoramento da estrutura agronômica do solo onde o composto é aplicado.

Para realizar a compostagem podem ser usados vários tipos de materiais orgânicos, tais como restos de legumes, verduras, frutas e alimentos, filtros e borras de café, cascas de ovos e saquinhos de chá, cinzas, esterco animal, folhas, aparas de grama, podas de cerca viva e de arbustos, ervas daninhas, serragem, feno ou palha, penas, papéis e outros. Quanto maior a variedade de materiais orgânicos em compostagem maior será a quantidade de nutrientes que o solo passará a obter quando receber o composto orgânico.

1.2 Educação Ambiental Através de CompostagemA compostagem é uma maneira de viabilizar o destino correto de resíduos

sólidos orgânicos, evitando que estes materiais, que podem ser reutilizados em forma de composto orgânico em hortas e jardins, sejam encaminhados aos ater-ros sanitários. Assim, a realização de compostagens, como no caso específico do projeto “Conscientização Ambiental Através da Compostagem de Resíduos Orgânicos em Escola de Ensino Médio” que foi realizado no contexto escolar, caracteriza-se como uma importante ação de Educação Ambiental em contri-buição à preservação do meio ambiente.


Contudo, atividades como estas, que valorizam o reaproveitamento de re-cursos orgânicos e que podem ser trabalhadas no campo pedagógico, ainda são consideradas incipientes no país.

1.2.1 Relatos da História da Educação AmbientalOs textos que dissertam sobre as problemáticas ambientais afirmam que

as primeiras ações mundialmente conjuntas em prol do meio ambiente surgi-ram em Roma, em 1968, e em seguida em Estocolmo, em 1972, por ocasião de uma conferência organizada pelas Nações Unidas sobre o meio ambiente. Já se passaram décadas desde a época em que foram apontadas as primeiras neces-sidades mundiais de se organizar projetos relacionados à Educação Ambiental:

Em 1968, em Roma, alguns cientistas dos países desenvolvidos se reuniram para discutir o consumo e as reservas de recursos naturais não renováveis e o crescimento da população mundial. Daí surgiu o problema ambiental em nível planetário, e como conseqüência disso, a Organização das Nações Unidas reali-zou em 1972, em Estocolmo, na Suécia, a Primeira Conferência Mundial de Meio Ambiente Humano. Nesse sentido, uma resolução importante da conferência de Estocolmo foi a de que se deve educar o cidadão para a solução dos problemas ambientais. Podemos então considerar que aí surge o que se convencionou cha-

mar de educação ambiental (REIGOTA, 1994, p. 15).

De acordo com Marcos Reigota (1994), a Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura – UNESCO, organizou em 1977 a 1ª Con-ferência Mundial de Educação Ambiental, que ocorreu em Tbilisi, na extinta União Soviética.

A partir deste encontro histórico de 1977 foram definidos objetivos, prin-cípios e estratégias para a Educação Ambiental, que passou a ser um elemento fundamental da educação mundial, em favor do bem estar da população huma-na, que então começou a valorizar as relações entre natureza e sociedade.

O avanço a ser destacado com essa conferência, é a importância dada às relações natureza-sociedade. A importância de fazer crescer, através da divulgação de


142

informações por meio de livros, filmes e outros meios de comunicação, a sen-sibilidade diante das questões ambientais, principalmente entre as populações mais ricas e com maior nível de educação. As Organizações Não-Governamen-tais (ONGs) desempenharam também um importante papel para a ampliação da

compreensão dos problemas ambientais (IBRAM, 2012).

As ações globais em favor da Educação Ambiental continuaram a ser promo-vidas e dez anos após a Conferência de Tbilisi foi realizado, em 1987, o Congres-so Internacional sobre a Educação e Formação Relativas ao Meio Ambiente, em Moscou, Rússia, também promovido pela UNESCO.

As deliberações provindas deste congresso resultaram em um documento intitulado Estratégia Internacional de Ação em Matéria de Educação e Forma-ção Ambiental para o Decênio de 90. Neste documento foram ressaltadas as necessidades de se fortalecer as decisões tomadas em Tbilisi, contudo, a prio-ridade foi apontada para a necessidade urgente de se “atender à formação de recursos humanos nas áreas formais e não-formais da Educação Ambiental e na inclusão da dimensão ambiental nos currículos de todos os níveis de ensino” (IBRAM, 2012).

Após ao Congresso em Moscou, ocorreu, em 1992, no Rio de Janeiro, a Con-ferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (Rio 92 ou Eco 92). Este evento foi essencial para a evolução da Educação Ambiental.

Além dos debates oficiais, dois, entre os incontáveis eventos paralelos, foram marcantes: a "1ª Jornada Internacional de Educação Ambiental", um dos en-contros do Fórum Global atraiu cerca de 600 educadores do mundo todo; e o

"Workshop sobre Educação Ambiental" organizado pelo MEC (IBRAM, 2012).

Resultaram destes eventos ocorridos no Rio de Janeiro três importantes documentos que hoje estão entre as principais referências da Educação Am-biental: a Agenda 21, a Carta Brasileira para a Educação Ambiental e o Tratado de Educação Ambiental para Sociedades Sustentáveis e Responsabilidade Glo-bal. Seguem pequenas citações a respeito dos três documentos:


Agenda 21: subscrita pelos governantes de mais de 170 países que participaram da conferência oficial, dedicou todo o Capítulo 36 a "Promoção do Ensino, da Conscientização e do Treinamento". Este capítulo contém um conjunto de pro-postas que ratificaram, mais uma vez, as recomendações de Tbilisi, reforçando ainda a urgência em envolver todos os setores da sociedade através da educação formal e não-formal. Além disso, a conscientização e o treinamento são mencio-nados em outros capítulos, já que estas são necessidades que permeiam todas as áreas. Carta Brasileira para a Educação Ambiental: produzida no Workshop coordenado pelo MEC, destacou, entre outros, que deve haver um compromisso real do poder público federal, estadual e municipal, para se cumprir a legislação brasileira visando à introdução da Educação Ambiental em todos os níveis de ensino. Também propôs o estímulo a participação das comunidades direta ou indiretamente envolvidas e das instituições de ensino superior.Tratado de Edu-cação Ambiental para Sociedades Sustentáveis e Responsabilidade Global: resultante da Jornada de Educação Ambiental, elaborado pelo fórum das ONGs, explicita-se o compromisso da sociedade civil para a construção de um modelo mais humano e harmônico de desenvolvimento, onde se reconhecem os direitos humanos da terceira geração, a perspectiva de gênero, o direito e a importância das diferenças e o direito à vida, baseados em uma ética biocêntrica e do amor (IBRAM, 2012).

Também por ocasião da Conferência das Nações Unidas sobre Meio Am-biente e Desenvolvimento foram definidas as finalidades da Educação Ambien-tal, tendo sido estabelecidas as seguintes metas:

• Ajudar a fazer compreender, claramente, a existência e a importância da inter-dependência econômica, social, política e ecológica, nas zonas urbanas e rurais;

• Proporcionar a todas as pessoas a possibilidade de adquirir os conhecimentos, o sentido dos valores, as habilidades, o interesse ativo e as atitudes necessá-rias para proteger e melhorar o ambiente; • Induzir novas formas de conduta a respeito do ambiente nos indivíduos, nos grupos sociais e na sociedade em seu

conjunto (ROSALEN; BAROLLI, 2007).

Na década de 90, todos estes eventos despertaram nas pessoas interesse em dirigir suas ações e preocupações com mais afinco para as questões ambientais,


144

contudo, estas ações permanecem carentes de continuidade tendo em vista a necessidade de crescimento sustentável do planeta.

No Brasil seguem ocorrendo ações em termos da implementação de legisla-ções referentes à Educação Ambiental, com atribuições expressas na Constitui-ção Federal (1988) e na criação de uma lei federal especificamente para tratar da Política Nacional de Educação Ambiental (1999).

A Constituição de 1988, capítulo VI, do Meio Ambiente, art. 225, parágrafo 1º, inciso VI, ao atribuir ao Poder Público a promoção da Educação Ambiental em to-dos os níveis de ensino, bem como a conscientização da sociedade para a preser-vação do ambiente, compromete-se com uma tarefa que se apresenta ao mesmo tempo urgente e complexa. Essa tarefa é, inclusive, reafirmada pela Política Na-cional de Educação Ambiental, sancionada pela lei federal 9.795/99, que se refere à Educação Ambiental como componente essencial e permanente da educação nacional em todas suas modalidades e níveis de ensino, abrangendo processos por meio dos quais o indivíduo e a coletividade constroem valores sociais, conhe-cimentos, habilidades, atitudes e competências voltadas para a conservação do

meio ambiente (artigos 1º e 2º) (ROSALEN; BAROLLI, 2007).

Vinte anos após a Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (Rio-92), em junho de 2012, a cidade do Rio de Janeiro tor-nou-se, mais uma vez, sede da Conferência das Nações Unidas sobre Desenvol-vimento Sustentável. O encontro recebeu o nome de Rio+20 e visou renovar o engajamento dos líderes mundiais com o desenvolvimento sustentável do pla-neta. Foram debatidos a contribuição da chamada economia verde para o desen-volvimento sustentável e a eliminação da pobreza, com foco sobre a questão da estrutura de governança internacional na área do desenvolvimento sustentável (http://www.tst.jus.br/web/rio20#).

No decorrer das atividades referentes à Rio+20 correu a publicação da Re-solução Nº 2, proveniente do Conselho Nacional de Educação, que estabelece as Diretrizes Curriculares Nacionais para a Educação Ambiental (BRASIL, 2012) a serem observadas pelos sistemas de ensino e suas instituições de Educação Bá-sica e de Educação Superior, que então veio a orientar a implementação do que já havia sido determinado pela Constituição Federal e pela Lei nº 9.795, de 1999,


a qual dispõe sobre a Educação Ambiental (EA) e institui a Política Nacional de Educação Ambiental (PNEA).

Uma nova tentativa de reforçar a legitimidade da EA surge recentemente com a homologação das Diretrizes Curriculares Nacionais da Educação Ambiental (BRASIL, 2012, p.70) indicando que as “Diretrizes Curriculares Nacionais para a Educação Básica em todas as suas etapas e modalidades reconhecem a relevância e a obrigatoriedade da Educação Ambiental” (ADAMS, 2012, p. 2151).

Mas muito embora as questões ambientais estejam amparadas por leis, “a Educação Ambiental pressupõe um processo permanente de conscientização dos indivíduos e das comunidades num movimento de mão dupla” (ROSALEN; BAROLLI, 2007). Assim, a percepção que se tem é que mesmo que o país tenha avançado em termos de políticas públicas que alicercem no contexto educacio-nal a concepção crítica e emancipatória da Educação Ambiental, há que se in-tensificar ações que aos poucos colaborem para que as comunidades escolares tornem-se conscientes dos papeis sociais e ambientais que lhes são conferidos.

Talvez um caminho a ser trilhado neste sentido seja a concentração de mais esforços junto ao ensino formal, procurando articular com mais perseverança a Educação Ambiental em práticas de ensino-aprendizagem no contexto escolar, levando os educandos a ter sensibilidade e leitura crítica dos problemas am-bientais.

No caso de uma questão tão híbrida, como a dimensão educativa e a dimensão ambiental, não basta sentir que estamos em crise, que as políticas públicas não atendem as nossas expectativas e que a mercantilização domina o mundo. Te-mos de encontrar alguns pontos de apoio para acreditar na possível mudança. E aí passa pelo sujeito sendo si mesmo no mundo e atuando no coletivo para juntar

forças para que isso aconteça (...) (TRISTÃO, 2005, p. 262).

Tal como Martha Tristão (2005), acredita-se que é possível crescer com o trabalho coletivo. E o enfoque às questões ambientais parece ser um caminho viável para se avançar neste propósito, pois permite que sejam abordadas fun-damentações teóricas e práticas baseadas no diálogo, no respeito à diversidade


146

e ao saber popular, e estabelece um forte elo entre a Universidade e a escola de Educação Básica.

E esta foi a forma de se trabalhar adotada no decorrer da execução do pro-jeto de Extensão Universitária do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária da UFSM/Campus de Frederico Westphalen desenvolvido junto ao Instituto Estadual de Educação Madre Tereza. Através de ações de Educação Ambiental estabeleceu-se um compromisso entre a Universidade e a Escola Básica, e mui-tos benefícios foram alcançados. As atividades e os resultados provindos desta experiência estão descritos a seguir.

2. COMPOSTAGEM NO PÁTIO DO INSTITUTO MADRE TEREZA

O projeto “Conscientização Ambiental Através da Compostagem de Resídu-os Orgânicos em Escola de Ensino Médio” desenvolvido no Instituto Estadual de Educação Madre Tereza iniciou com a participação dos estudantes da Escola em palestras de conscientização ambiental.

A equipe de trabalho foi formada por bolsistas ITI-B/Iniciação Tecnológica Industrial: Cláudia Maciel Andrioli, Daniel Barbieri e Fabrício Fassini, bolsis-ta ATP-B/Apoio Técnico em Extensão no País: Jaime Gutterres, bolsista ITI-A/Iniciação Tecnológica Industrial: Natália Cecchin Rodrigues e acadêmicos de Engenharia Ambiental e Sanitária – voluntários no projeto: Cristiane Graepin, Francieli Neuhaus, Jacson Rodrigues França e Rafael Borth da Silveira, super-visionados pelos professores universitários que coordenaram o projeto (Prof. Dr. Alexandre Couto Rodrigues, Profª. Drª. Mariza de Camargo e Profª. Drª. Patricia Rodrigues Fortes).

Nas palestras os estudantes foram informados que seriam executores de um projeto que previa, dentre outras ações, a construção de uma horta orgânica no pátio escolar. Explicou-se que a preparação do solo (adubação) para organização da horta seria realizada a partir da produção de um composto orgânico resulta-do de um processo chamado compostagem.


O foco das palestras (Figuras 1 e 2) direcionou-se para questões norteadoras de como gerenciar e melhorar as relações entre a sociedade humana e o meio ambiente de modo integrado e sustentável.

Assim, procurou-se destacar os benefícios do processo de compostagem, como sendo uma forma simples, segura e econômica de se atenuar os impactos ambientais ocasionados pela disposição ambientalmente incorreta desses resí-duos orgânicos no meio ambiente ou mesmo em aterros sanitários, diminuindo a vida útil dos mesmos.

Para a instalação da horta orgânica os estudantes foram solicitados a reali-zarem a coleta seletiva de resíduos em seus domicílios, separando os materiais orgânicos que pudessem ser utilizados na compostagem que seria realizada no pátio da escola (Figura 3). No dia estabelecido os estudantes trouxeram para a escola uma quantidade de resíduos orgânicos domiciliares, que juntamente com cargas de esterco bovino, de serragem, de palhas e de materiais orgânicos provindos da cozinha da escola possibilitaram a montagem de oito pilhas de compostagem (Figura 4).

Figura 1: Integrantes do projeto palestrando no Instituto Madre Tereza.

Figura 2: Estudantes do Instituto Madre Tereza em palestra de conscientização

ambiental


148

A carga de serragem utilizada na montagem das pilhas de compostagem no pátio do Instituto Madre Tereza foi obtida por intermédio de uma indústria ma-deireira do município de Seberi, que doou a quantidade de serragem necessária para o processo de compostagem (Figuras 5 e 6).

No mesmo período de tempo em que estavam sendo coletados os materiais para a compostagem, os bolsistas do projeto realizaram pesquisas bibliográficas específicas sobre o assunto e apresentaram seminários a todos os participantes do projeto. Percebeu-se, pelas apresentações sobre a compostagem, o conheci-mento adquirido pelos bolsistas referente ao estudo pesquisado. Esta experiên-cia dos bolsistas da escola na elaboração e apresentação de seminários foi im-portante para desenvolver a fluência de comunicação em público (Figuras 7 à 10).

Figura 3: Local destinado à instalação da horta orgânica no Instituto Madre

Tereza.

Figura 4: Cargas de palhas e de esterco bovino para elaboração das pilhas de

compostagem.

Figura 5: Bolsistas do projeto recolhen-do serragem para montagem das pilhas.

Figura 6: Sacas de serragem doadas para o processo de compostagem.


2.1 Montagem das Pilhas de CompostagemDepois da apresentação dos seminários deu-se início ao trabalho prático,

com o processo de compostagem no pátio do Instituto Estadual de Educação Madre Tereza.

A compostagem em pequena escala envolve processos simplificados e pode ser montada em pátios, onde os materiais a serem compostados, denominados

“massa de compostagem”, são postos em camadas em montes de forma cônica ou piramidal, conhecidos como “pilhas de compostagem”, ou em montes de forma prismática, com seção reta aproximadamente triangular, chamados “leiras de

compostagem” (RODRIGUES et al., 2014, p. 6).

Figura 7: Bolsista Fabrício Fassini apre-sentando o ciclo da matéria orgânica.

Figura 8: Bolsista Natália Cecchin Rodri-gues explicando as fases da compostagem.

Figura 9: Bolsista Daniel Barbieri apre-sentado os benefícios da compostagem.

Figura 10: Bolsista Cláudia Maciel An-drioli explanando condições necessárias

para que ocorra compostagem.


150

Na execução das atividades do projeto, em função da quantidade de mate-rial a ser compostado, optou-se por construir pilhas de compostagem. Na cons-trução das pilhas, a primeira camada, junto ao solo, foi de 1 m² de base e com 15 cm de altura, composta de material rico em carbono, no caso palha (Figura 11).

Em seguida, sobre a primeira camada de palha foi posta a segunda camada, com aproximadamente 5 cm de altura, composta de material orgânico rico em nitrogênio, sendo utilizado esterco bovino misturado ao material orgânico do-miciliar coletado pelos estudantes da escola (Figura 12).

Desta forma, o processo de montagem das pilhas de compostagem foi sendo repetido, com camadas alternadas de palha seguidas de material orgânico do-miciliar e esterco bovino. Nas figuras seguintes podem ser observadas as cama-das sequenciais que deram origem à primeira pilha de compostagem, sendo que a cada novo acréscimo de material orgânico foi necessário adicionar água para umedecer a camada superficial.

As pilhas de compostagem adquiriram um formato de pirâmide, pela suces-são de camadas sobrepostas feitas sobre uma base inicial de formato quadrado. Com as cargas de palha, serragem, esterco e a partir do uso de todo material or-gânico trazido pelos estudantes da escola, foi possivel organizar oito pilhas de compostagem, seguindo-se as mesmas etapas de montagem da primeira pilha (Figuras 13 a 26).

Figura 11: Primeira camada feita com palhas.

Figura 12: Segunda camada composta com material orgânico domiciliar e esterco

bovino.


Figura 13: Duas camadas alternadas de palha e de material orgânico e esterco

bovino.

Figura 14: Perfil das duas primeiras camadas de palha e de material orgânico

domiciliar e esterco bovino.

Figura 15: A umidade ideal da pilha deve ficar em torno de 50%.

Figura 16: Montagem de mais uma camada com esterco bovino.

Figura 17: Novas camadas sendo montadas.

Figura 18: Camadas superficiais recebendo água.


152

Figura 19: Última camada montada com palhas.

Figura 20: Primeira pilha de composta-gem pronta, aparência de uma pirâmide

de base quadrada.

Figura 21: Construção das camadas de outras pilhas de compostagem.

Figura 22: Resíduos orgânico do refeitório da Escola Madre Tereza usado

na montagem das pilhas.

Figura 23: Aproveitamento de aparas de grama e material orgânico nas pilhas de

compostagem.

Figura 24: Sacas de serragem utilizadas na montagem das pilhas.


2.2 Fases de CompostagemNo decorrer da montagem das pilhas deve-se ter o cuidado para que elas

tenham tamanho suficiente para acumular calor em seu interior, assegurando assim a ocorrência das quatro etapas que constituem o processo de composta-gem (RODRIGUES et al., 2012).

1ª fase: Mesófila – inicia logo após a confecção da pilha e é a fase onde os microrganismos decompositores se multiplicam e atacam a matéria orgânica.

2ª fase: Termófila – nesta fase a compostagem atinge suas maiores tempera-turas, devido à multiplicação da massa microbiana e a primeira decomposição dos materiais.

3ª fase: Segunda Fase Mesófila: os materiais começam a se estabilizar e a compostagem começa a chegar em sua fase final.

4ª fase: Criófila – é a fase em que acontece a humificação total da matéria, e desta forma as temperaturas baixam, chegando a se igualar com a temperatura ambiente, formando o composto pronto.

Durante o processo de compostagem torna-se importante o revolvimento manual das pilhas como forma de controlar a temperatura e garantir a introdução de oxigênio, para assim viabilizar a ocorrência da decomposição da matéria orgâ-nica através de processo aeróbico, favorecido sob boas condições de temperatura, umidade e aeração (Figura 27 à 30). Assim, os microrganismos presentes no com-posto são capazes decomporem os resíduos orgânicos. O revolvimento também evita a ocorrência de mau cheiro e de proliferação de moscas ao redor das pilhas.

Figura 25: Umidificação da pilha em construção.

Figura 26: Oito pilhas em processo de compostagem.


154

Nos dois ou três primeiros dias de compostagem, caso ocorram condições climáticas favoráveis, a temperatura de uma pilha pode variar de 50 ºC a 60 ºC, e em um período sequencial de até quinze dias esta temperatura pode chegar a 70 ºC, voltando a diminuir periodicamente até chegar próxima à temperatura ambiente.

Todo este processo de compostagem dura em torno de quatro meses, e o aumento da temperatura de uma leira se deve à liberação de calor decorrente da degradação microbiológica dos resíduos orgânicos.

No período de tempo em que a pilha atinge temperaturas altas tornam-se necessárias verificações diárias de temperatura, para que medidas corretivas sejam executadas caso a temperatura ultrapasse os 70 ºC ou que não atinja os 35 ºC. Se a temperatura for muito alta corre-se o risco de perdas dos nutrientes do composto. (Figura 28).

Figura 27: Revolvimento das pilhas para controle da temperatura.

Figura 28: Monitoramento da temperatura da pilha.


Embora as temperaturas mais elevadas não devam ultrapassar os 70 ºC no interior das pilhas, é muito importante que o composto possa chegar próximo à essa temperatura, pois esta é uma forma de se eliminar bactérias, vírus, proto-zoários, fungos, larvas de insetos e a germinação de algumas plantas invasoras.

O controle da temperatura pode ser realizado a partir do uso de um termô-metro apropriado, sendo que no momento da medição este equipamento deve atingir uma profundidade de 40 a 60 cm no centro da pilha (Figuras 31 e 32).

Figura 29: Atividades de educação ambiental durante o revolvimento das

pilhas.

Figura 30: Aulas práticas a respeito do processo de compostagem.

Figura 31: Uso de uma estaca para abrir um orifício na pilha para introdução do

termômetro.

Figura 32: Introdução do termômetro acoplado à uma estaca para atingir a

profundidade desejada.


156

No Quadro 1, apresenta-se as medidas de temperaturas atingidas pelas oito pilhas de compostagem (Figura 33) montadas no pátio da escola Madre Tereza. Observa-se que as temperaturas obtidas são compatíveis ao esperado no de-correr do processo de compostagem, mesmo que no período tenham ocorrido muitos dias chuvosos em toda região norte do estado do Rio Grande do Sul.

Quadro 1: Temperaturas das pilhas em período anterior ao revolvimento.

A umidade no interior da pilha também é um fator de grande importância na produção do composto orgânico, sendo o ideal manter um teor de umidade em torno de 50%, para assim favorecer a ação dos microrganismos que promo-vem a compostagem. A reposição de umidade pode ser efetuada com regas das pilhas, sendo que em épocas chuvosas as regas não se fazem necessárias.

De acordo com orientações expressas na cartilha Educação Ambiental e Tra-tamento de Resíduos Orgânicos: Compostagem, o período de tempo necessário para que o composto esteja pronto para ser agregado ao solo depende de como o processo de compostagem foi conduzido: “Mantendo a umidade adequada, fracionando a matéria orgânica em pequenas dimensões e revolvendo em pe-quenos intervalos de tempo (ideal aproximadamente 2 semanas), o composto será bioestabilizado em um período de 60 dias e curado em 120 dias” (RODRI-GUES et al., 2012).

Para se certificar de que o composto esteja pronto (curado), esfrega-se no meio das palmas das mãos, sendo que se a matéria orgânica estiver transforma-da em húmus o composto não irá aderir à pele.

Após finalizado o processo de compostagem, o local destinou-se para a hor-


ta orgânica. Começou-se o preparo do solo, fazendo-se o revolvimento na pro-fundidade de 20 a 30 cm, misturando-se ao solo o composto orgânico produzido através da compostagem. Depois, foram marcadas com estacas as dimensões dos canteiros (1,0 a 1,20 m de largura e espaçamento entre canteiros de 40 a 50 cm), que em seguida passaram a ser montadas com enxada. Toda montagem dos canteiros obedeceu a uma planta baixa elaborada pelos bolsistas da escola, sendo que detalhes e esboço desta referida planta serão apresentados na próxi-ma seção deste texto.

Nas Figuras 35 e 36 pode-se perceber que todo o espaço do pátio da escola Ma-dre Tereza onde foram montadas inicialmente oito pilhas de compostagem, que no decorrer do processo foram agrupadas em quatro pilhas (Figura 34), posterior-mente construiu-se os sete canteiros da horta orgânica, idealizada pelo projeto.

Figura 33: Oito pilhas em processo de maturação.

Figura 34: As oito pilhas foram unidas e deram origem a quatro novas pilhas de compostagem.

Figura 35: Preparação do local onde o composto vai ser misturado ao solo para

organização dos canteiros da horta.

Figura 36: Composto orgânico já misturado ao solo compondo os canteiros

da horta orgânica.


158

A utilização de composto orgânico obtido via processo de compostagem passou a fertilizar o solo. Além de adubar os canteiros, o composto orgânico também foi aplicado no local destinado a uma sementeira para a produção de mudas de hortaliças.

As variedades de hortaliças escolhidas para plantio na horta da escola fo-ram: alface, rúcula, abóbora, pepino, cenoura, beterraba, couve, repolho e tem-peros verdes. O plantio das sementes foi realizado na sementeira construída junto aos canteiros, sendo que, após ao crescimento inicial, as mudas foram então transplantadas para os canteiros adubados com o composto orgânico (Fi-guras 37 e 38).

Todas as tarefas realizadas no período de crescimento das mudas, controle de pragas, doenças e irrigação foram efetuadas pelos bolsistas da escola, mo-nitorados pelos acadêmicos de Engenharia Ambiental e Sanitária – UFSM/FW envolvidos no projeto.

O local da horta apresentava inclinação suave, favorecendo uma boa drena-gem das águas de chuva e irrigação, mantinha-se ensolarado (com período de exposição ao sol de mais de 6 horas diárias), possuía fonte de água próxima e era protegido do vento.

Figura 37: Equipe do projeto acompanhando o desenvolvimento das

primeiras mudas.

Figura 38: Produção orgânica no pátio do Instituto Madre Tereza.


2.3 Abordagem de Geometria na Construção da Horta Entre os conteúdos de Matemática da Educação Básica, os conceitos de

Geometria podem ser facilmente relacionados com o cotidiano dos alunos. As formas geométricas, por exemplo, estão presentes em todos os lugares e po-dem ser visualizadas e interpretadas intuitivamente nas construções civis, nas embalagens, na agricultura, nas praças, etc.

Neste sentido, acredita-se que o ensino de Matemática quando aliado à reali-dade dos educandos estimula o interesse e a curiosidade, ajudando-os a compre-ender e resolver situações do dia-a-dia.

Então, quando se idealizou o desenvolvimento deste projeto, que previa a construção de pilhas de compostagem e posterior horta orgânica no Instituto Madre Tereza, percebeu-se que nestas ações poderiam ser explorados alguns conceitos de Geometria, tanto plana como espacial, favorecendo a aplicabilida-de da Matemática associada à Educação Ambiental.

Desde a escolha do local para se fazer a compostagem, observou-se que este apresentava uma área com forma irregular (Figura 3). Depois, na construção da primeira pilha de compostagem fez-se a exploração do conceito de quadrado (base da pilha), bem como foi possível estudar a forma espacial da pilha, que depois de pronta, se configurou como uma pirâmide de base quadrada.

Em cada camada erguida para construção de uma pilha eram realizadas me-didas tanto de largura como de espessura do material orgânico depositado, bem como, eram realizadas estimativas do volume de água utilizado para irrigar su-perficialmente cada uma destas camadas.

Todas estas medidas foram sendo periodicamente computadas pelos bol-sistas da escola, e ao final da montagem das oito pilhas de compostagem eles tinham um panorama geral da quantidade de material utilizado.

As temperaturas foram monitoradas durante o processo de composta-gem configurando-se como mais um tópico associado à aplicabilidade dos conceitos matemáticos (Quadro 1). Todo este tratamento relacionado aos dados coletados favoreceu a análise e interpretação do controle de tempe-ratura.


160

Uma vez que o material em compostagem acaba perdendo volume no decor-rer dos dias em que ocorre o processo, o monitoramento desta variação originou uma retomada de aplicação dos conceitos matemáticos.

Na Figura 39 pode-se acompanhar os cálculos de volume das pilhas de com-postagem, realizados pelos bolsistas do Instituto Madre Tereza. Efetuaram-se cálculos de área da base, altura e volume de cada uma das quatro pilhas obtidas após revolvimento, estimando assim uma quantidade total aproximadamente 5 m³ de composto orgânico obtido.

Figura 39: Cálculo do volume de composto orgânico obtido através da compostagem.

Na estruturação e montagem dos canteiros também foram necessários conheci-mentos matemáticos, para se organizar o local destinado à referida horta. Os bolsis-tas foram orientados a desenhar uma planta baixa relacionada ao local, onde seriam montados os canteiros da horta. Levando-se em consideração as medidas para ela-boração de um canteiro (1,0 a 1,20 m de largura e espaçamento entre canteiros de 40 a 50 cm) foi nestas dimensões possível montar sete canteiros e uma sementeira.

A partir do emprego das fórmulas para cálculo de área (triângulo, retângulo e trapézio) chegou-se a estimar que poderiam ser aproveitados aproximadamente 107,05 m² de área destinada à construção da horta no pátio do Instituto Madre Tereza, sendo que deste total, 69,11 m² correspondem à área dos canteiros, 2,12 m² à área da sementeira e 35,82 m² referentes à área dos espaços entre os cantei-ros. Na Figura 40 apresenta-se a planta baixa do espaço destinado à horta, e na sequência, os cálculos das respectivas áreas.


Figura 40: Planta baixa do local destinado à horta orgânica.

Área dos canteiros, usando as medidas em metros:

Área total dos canteiros = 69,11 m²


162

Área da sementeira:

Área dos espaços entre os canteiros:

Desta forma, os canteiros e os espaços entre eles foram construídos com base na planta baixa, e as mudas da sementeira transplantadas de acordo com as quantidades e tipos, levando-se em consideração os espaços adequados ao desenvolvimento de cada cultura.

Na execução das ações voltadas à Educação Ambiental foi possível vivenciar a aplicabilidade e necessidade de dominar conceitos da Matemática para esti-mar, calcular e projetar as atividades associadas ao desenvolvimento do projeto

“Conscientização Ambiental Através da Compostagem de Resíduos Orgânicos em Escola de Ensino Médio”. Percebe-se assim, que a Matemática se faz necessária


no dia-a-dia das pessoas com muito mais relevância do que se pode imaginar, o que demonstra valer a pena conhecer mais de perto a ciência dos números.

3. CONCLUSÃO

As atividades vivenciadas pela comunidade escolar do Instituto Madre Tereza na execução do projeto “Conscientização Ambiental Através da Com-postagem de Resíduos Orgânicos em Escola de Ensino Médio”, estimularam a conscientização ambiental das crianças e jovens dessa escola, uma vez que eles tiveram a oportunidade de presenciar, através do reaproveitamento de resíduos orgânicos gerados na escola e em seus domicílios, a obtenção de adubo orgânico para produção de hortaliças.

Despertou-se a consciência ambiental e capacitou-se as pessoas que acom-panharam as etapas do projeto a utilizar a compostagem na transformação dos resíduos orgânicos. Esta é uma forma de valorização da matéria orgânica, sen-do econômica e ecologicamente sustentável, através da redução dos resíduos domésticos que seriam enviados para aterros sanitários, produzindo-se um composto orgânico como nutriente do solo em hortas e jardins.

As atividades também proporcionaram avanços significativos no processo de valorização de ações ambientais na região de abrangência da UFSM – Cam-pus de Frederico Westphalen. Oportunizou-se a todos que participaram do pro-jeto um grande ganho de conhecimentos científicos em uma importante área da Engenharia Ambiental e Sanitária que é o Tratamento de Resíduos.

4. Referências Bibliográficas

ADAMS, B. G. A Importância da Lei 9.795/99 e das Diretrizes Curriculares Nacio-nais da Educação Ambiental para Docentes. Monografias Ambientais, REMOA/UFSM. v(10), nº 10, e-ISSN: 2236-1308, p. 2148-2157, 2012. Disponível em: <http://cascavel.ufsm.br/revistas/ojs-2.2.2/index.php/remoa>. Acesso em: 12 mar. 2014.


164

BRASIL, Resolução Nº 2, de 15 de Junho de 2012, Estabelece as Diretrizes Curriculares Nacionais para a Educação Ambiental. DOU nº 116, Seção 1, pg. 70-71 de 18/06/2012.

DIAS, G. F. Educação Ambiental: princípios & práticas. São Paulo: Editora Gaia, 2000.

IBRAM – Instituto Brasília Ambiental. Educação Ambiental do Brasil. Disponível em: <http://www.ibram.df.gov.br/005/00502001.asp?ttCD_CHAVE=12943>. Acessado em: 06 mar. 2014.

NARCIZO, K. R. Uma análise sobre a importância de trabalhar educação ambiental nas escolas. Rev. Eletrônica Mestr. Educ. Ambient. ISSN 1517-1256, v. 22, janeiro a julho de 2009.

REIGOTA, M. O que é Educação Ambiental? Tatuapé: Brasiliense, 1994.

RODRIGUES, A. C.; CAMARGO, M.; RODRIGUES, P. Manual Didático Sobre Composta-gem. 1. ed. Santa Maria: Editora FACOS, 2014.

RODRIGUES, A. C.; KEMERICH, P. D. C.; GRAEPIN, C.; NEUHAUS, F.; AMARAL, G. M.; FRANCA, J. R.; SILVEIRA, R. B. Educação Ambiental e Tratamento de Resíduos Orgâ-nicos: Compostagem. 1. ed. Santa Maria: Editora FACOS, 2012.

ROSALEM, B.; BAROLLI, E. Um breve histórico para conhecermos o conceito de Educação Ambiental. Projeto de Iniciação Científica – FAPESP. Campinas - São Paulo. 2007. Disponível em: <http://tvecologica.wordpress.com/2008/08/25/um-breve-historio-

-da-educacao-ambiental-para-conhecermos/>. Acessado em: 7 mar. 2014

TEIXEIRA, L. B.; GERMANO, V. L. C.; OLIVEIRA, R. F.; FURLAN Jr., J.; Processo de Com-postagem, a Partir de Lixo Orgânico Urbano, em Leira Estática com Ventilação Natural. Circular Técnica, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Belém/PA, Outubro, 2004. ISSN 1517-211X. Disponível em: <http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/407137/1/Circ.tec.33.pdf>. Acesso em: 15 de out. 2013.

TRISTÃO, M. Tecendo Fios da Educação Ambiental: o subjetivo e o coletivo, o pensado e o

vivido. In: Educação e Pesquisa, v. 31, n. 2, p.251-264, São Paulo, 2005

Reitor

Vice-reitor

Diretor do CCSH

Chefe do Departamento

de Ciências da Comunicação

Título

Capa:

Foto da capa

Projeto gráfico original

Preparação de originais

Editoração

Fechamento de edição

Revisão

Comissão Editorial

Paulo Afonso Burmann

Paulo Bayard Dias Gonçalves

Mauri Leodir Löbler

Sandra Rúbia da Silva

Engenharias na Extensão Universitária

Tanise Pozzobon

Campus Frederico Westphalen

Tanise Pozzobon

Arci Dirceu Wastowski

Tanise Pozzobon e Laudia Bolzan

Tanise Pozzobon e Laudia Bolzan

Arci Dirceu Wastowski

Ada Cristina Machado da Silveira (UFSM)

Eugênia Maria Mariano da Rocha Barichello (UFSM)

Flavi Ferreira Lisbôa Filho (UFSM)

Maria Ivete Trevisan Fossá (UFSM)

Sonia Rosa Tedeschi (UNL)

Susana Bleil de Souza (UFRGS)

Valentina Ayrolo (UNMDP)

Veneza Mayora Ronsini (UFSM)

Paulo César Castro (UFRJ)

Monia Maronna (UDELAR)

Marina Poggi (UNQ)

Gisela Cramer (UNAL)

Eduardo Andrés Vizer (UNILA)

Documents

engenharias na extensão universitária