quimica ambiental completo

EDITORESAlice Ribeiro Casimiro Lopes (FE-UFRJ)

Eduardo Fleury Mortimer (UFMG) - CoordenadorRomeu C. Rocha-Filho (UFSCar)

EDITORES CONVIDADOSMarcelo Giordan (FE-USP)

Wilson Figueiredo Jardim (IQ-UNICAMP)

CONSELHO EDITORIALAttico Inacio Chassot (UNISINOS)

Eduardo Motta Alves Peixoto (IQ-USP)Julio Cezar Foschini Lisba (GEPEQ-USP)

Lenir Basso Zanon (UNIJU)Marcelo Giordan (FE-USP)

Otavio Aloisio Maldaner (UNIJU)Rejane Martins Novais Barbosa (UFRPE)

Roberto Ribeiro da Silva (UnB)Roseli Pacheco Schnetzler (UNIMEP)

Cadernos Temticos de Qumica Nova na Escola uma publicao daDiviso de Ensino de Qumica daSociedade Brasileira de Qumica

Instituto de Qumica da USP - Bloco 3 Superior,So Paulo - SP, Fone (11) 3032-2299,

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SOCIEDADE BRASILEIRA DE QUMICADiviso de Ensino de Qumica

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diretorEduardo Fleury Mortimer (UFMG)

vice-diretorLuiz Otvio Fagundes Amaral (UFMG)

texto, diagramao, projeto grficoDgito Editorao Eletrnica e Solues Editoriais

capasLuciano F. Osorio

Editorial com grande prazer que fazemos chegar s mos dos leitores e lei-

toras de Qumica Nova na Escola este exemplar dos Cadernos Temticos,que trata da Qumica Ambiental. Voc receber, alm desse caderno, trsoutros, tratando dos temas Novos Materiais, Frmacos e Estrutura da Matria.

A idia de produzir Cadernos Temticos abordando temas atuais da qu-mica surgiu a partir da constatao de que os professores e professoras dequmica, que atuam nos nveis de ensino fundamental e mdio, tm dificul-dade em encontrar bibliografia em lngua portuguesa sobre esses assuntos,que seja ao mesmo tempo rigorosa, atualizada e acessvel. Considerandoque a Sociedade Brasileira de Qumica conta, entre seus scios, com pro-fissionais da qumica altamente qualificados atuando na fronteira de reasimportantes e socialmente relevantes, a Diviso de Ensino da SBQ e oseditores e conselho editorial de Qumica Nova na Escola entenderam quepoderiam contribuir para preencher essa lacuna, ao promover a articulaode grupos de trabalho formados por pesquisadores de ponta nas reasescolhidas e membros da Diviso de Ensino, que por sua experincia naformao de professores pudessem contribuir para que os temas fossemtratados de forma acessvel aos professores do ensino fundamental e mdio.

Ao escolher os temas, procuramos contemplar assuntos atuais que auxi-liem o professor a realizar uma abordagem contextualizada da qumica. Nocaso de Estrutura da Matria, nossa deciso foi motivada pela dificuldadeque o tema representa para a maioria dos alunos e professores do ensinomdio e pela existncia de vrias lacunas e problemas conceituais na maioriados livros didticos de qumica destinados ao ensino mdio.

Ao escrever esses 4 primeiros Cadernos Temticos, as vrias equipestiveram em mente produzir um texto em nvel universitrio, que contribussepara atualizar os professores do ensino fundamental e mdio nos temasabordados, bem como para subsidiar a formao inicial de professores emcursos de licenciatura. O objetivo dos Cadernos , portanto, contribuir paraa formao inicial e continuada dos professores e no sugerir formas deabordar esses temas nas salas de aula do ensino fundamental e mdio. Aocontrrio de muitos textos publicados em Qumica Nova na Escola, quepodem ser diretamente usados com os alunos da Escola Bsica, os textospublicados nos Cadernos Temticos no foram concebidos para essa fun-o, mas para atualizar e fornecer subsdios ao professor e ao futuro pro-fessor quando da abordagem desses temas em suas salas de aula.

A redao e impresso dos Cadernos foram possveis graas ao apoioda Vitae (associao civil sem fins lucrativos, que apia projetos nas reasde cultura, educao e promoo social - http://www.vitae.org.br), que fi-nanciou o projeto e permitiu a elaborao e a ampla distribuio entre osprofessores de qumica do ensino fundamental e mdio de um conjunto demateriais multimdia que inclui os Cadernos, um vdeo sobre como usarQumica Nova na Escola nas salas de aula, um CD-Rom com os dez primeirosnmeros de QNEsc e os nmeros 11 e 12 da revista.

Gostaramos de agradecer a todos que colaboraram para a realizaodesse projeto, confiantes que esses 4 primeiros Cadernos Temticos re-presentam apenas o incio de uma srie de contribuies para a formaoinicial e continuada dos professores.

Editores e Conselho EditorialEditores Convidados

Maio2001

QumicaAmbiental

Copyright 2001 Sociedade Brasileira de QumicaPara publicao, requer-se que os manuscritos submetidos a esta revista

no tenham sido publicados anteriormente e no sejam submetidos ou pu-blicados simultaneamente em outro peridico. Ao submeter o munuscrito, osautores concordam que o copyright de seu artigo seja transferido SociedadeBrasileira de Qumica (SBQ), se e quando o artigo for aceito para publicao.

O copyright abrange direitos exclusivos de reproduo e distribuio dosartigos, inclusive separatas, reprodues fotogrficas, microfilmes ou quaisqueroutras reprodues de natureza similar, inclusive tradues. Nenhuma parte destapublicao pode ser reproduzida, armazenada em bancos de dados outransmitida sob qualquer forma ou meio, seja eletrnico, eletrosttico, mecnico,por fotocopiagem, gravao, mdia magntica ou algum outro modo com finscomerciais, sem permisso por escrito da detentora do copyright.

Embora todo esforo seja feito pela SBQ, Editores e Conselho Editorialpara garantir que nenhum dado, opinio ou afirmativa errada ou enganosaapaream nesta revista, deixa-se claro que o contedo dos artigos epropagandas aqui publicados so de responsabilidade, nica e exclusivamente,dos respectivos autores e anunciantes envolvidos. Conseqentemente, a SBQ,o Conselho Editorial, os Editores e respectivos funcionrios, diretores e agentesisentam-se, totalmente, de qualquer responsabilidade pelas conseqncias dequaisquer tais dados, opinies ou afirmativas erradas ou enganosas.

Cadernos Temticos de

3Cadernos Temticos de Qumica Nova na Escola Edio especial Maio 2001

Este volume dedicado qumicado meio ambiente. So cincoartigos (A evoluo da atmosferaterrestre; Qumica atmosfrica: aqumica sobre nossa cabea; As guasdo planeta Terra; Tratando nossos es-gotos: processos que imitam a nature-za e Lixo: desafios e compromissos)que abordam assun-tos de grande impor-tncia, os quais certa-mente iro determinara qualidade do nossofuturo como habitan-tes de um planeta ni-co, finito, frgil, frutode milhares de mi-lhes de reaes qu-micas que se proces-sam a cada segundo.

Para muitos de ns, a qumica domeio ambiente uma rea do conhe-cimento que surgiu dentro da qumicanestas ltimas dcadas. No entanto, importante que se tenha em mente queessa hiptese no procede. Uma via-gem pelo tempo nos mostra documen-tos do sculo XVII nos quais se observaa preocupao com a devastao domeio ambiente em regies do ReinoUnido prximas de onde se fazia a ex-trao do carvo. Num dos volumesdo peridico ingls Nature, datado de1872, h uma minuciosa anlise daqualidade do ar nas cidades inglesasde Londres e Manchester, inclusiveapontando para o perigo das altasconcentraes de SO2 observadasnaquelas atmosferas urbanas(Thorpe,1872) . Estes so apenas al-guns exemplos que demonstram quea qumica voltada aos processos am-bientais no algo novo; o fato quens, qumicos, durante muito tempofizemos qumica de frente para a ban-cada, mas de costas para a janela dos

laboratrios.Esse aparente desinteresse pelos

processos qumicos que ocorrem nabiosfera no ocorreu apenas no Brasil,mas foi um fenmeno global. A partirda dcada de 60, a sociedade foirepentinamente tomada por uma novaordem. A informao transformou nos-

so planeta em um sis-tema nico, interli-gado. Quando vimosa primeira fotografiado nosso planeta tira-da de uma nave es-pacial, descobrimosque a Terra era real-mente azul, flutuandono espao como sefosse um organismo

vivo, nico. Descobrimos tambm queo uso indiscriminado de pesticidas es-tava colocando em risco a nossa sa-de ao contaminar os alimentos e asguas, que o lixo urbano e industrialestavam sendo descartados inadequa-damente e que o nosso ar estava setornando irrespirvel. O modelo econ-mico em prtica no mais servia por-que tratava o nosso planeta finito elimitado como se fosse algo infinita-mente rico e capaz deprover recursos ilimi-tados a uma popula-o que crescia assus-tadoramente. Como seno bastasse, via aindstria qumica comoum mero transforma-dor desses recursosnaturais em bens de consumo, sem seimportar com os rejeitos impactantesgerados nessas transformaes.

A dcada de 70 j mostra clara-mente os resultados produzidos comofruto da organizao e da mobilizaoda sociedade, agora protegida por

uma legislao ambiental cada vezmais restritiva, preocupada com odestino dos compostos qumicos nomeio ambiente, com a avaliao derisco ambiental e com o risco deexposio s novas molculas produ-zidas pelo homem, de cuja toxicidadepouco se sabia. A partir dos anos 80,e at os dias de hoje, abraada pelamdia, a questo ambiental passa a serum tema de discusso em todos ossegmentos da sociedade.

Muito embora a democratizao dadiscusso sobre as questes ambien-tais tenha sido um dos principais fato-res para um maior conhecimento dosprocessos de degradao da nossaqualidade de vida e para o aprimo-ramento de uma legislao pertinente,os problemas de poluio ambientalainda so cercados de muita desinfor-mao (ou contra-informao), o quemuitas vezes dificulta a escolha damelhor opo preventiva ou mesmopaliativa para o problema. Parte destadesinformao pode ser atribuda a umerro histrico que ns, qumicos, co-metemos h quatro dcadas, quandodeixamos a sociedade sem respostasquando se questionaram, por exemplo,

os riscos inerentes aouso de DDT, dosmetais pesados e daemisso de gasescausadores de efeitoestufa, dentre outros.Vem dessa pocatambm a dissemi-nao de um senti-

mento de associar a qumica com oimpactante, o nocivo, o sinttico (no-natural).

Dados recentes do IBGE mostramque a expectativa de vida do brasileiropassou de 43,3 anos, na dcada de50, para 68,1 anos em 1998. Parte

A partir dos anos 80, e atos dias de hoje, abraada

pela mdia, a questoambiental passa a ser um

tema de discusso emtodos os segmentos da

sociedade

Uma viagem pelo temponos mostra documentos do

sculo XVII nos quais seobserva a preocupao

com a devastao do meioambiente em regies doReino Unido prximas de

onde se fazia a extrao docarvo

Introduo

Introduo QumicaAmbiental


aprecivel do salto desse indicativo dequalidade de vida se deve aos avanosda qumica na rea de saneamentoambiental e processos de desinfecode gua, ao aumento e diversificaoda produtividade agrcola custa deinsumos qumicos, bem como da bio-qumica, que serve como base da me-dicina preventiva, desenvolvendo vaci-nas e novas drogas que aumentam anossa longevidade. Ou seja, em umaanlise centrada em risco/benefcio,ns qumicos podemos nos sentir mui-to vontade para afirmar que nossacontribuio tem sido crucial para amelhoria da qualidade de vida no pla-neta.

Certamente, dentro de um assuntoto complexo, inmeras perguntas

ainda esto sem resposta. Por exem-plo, ainda no conhecemos comexatido a magnitude do efeito estufae, por conseguinte, todas as suasconseqncias. Tambm no pode-mos prever em detalhes a toxicidadeou o poder mutagnico de todas asnovas molculas que so produzidas,o que no deixa de ser extremamentefrustrante para um cientista. No entan-to, importante que se tenha sempreem mente que, em qualquer que sejaa situao, devemos sempre agir ba-seados em fatos e evidncias cient-ficas. importante que, como qumi-cos, saibamos diferenciar percepode risco ambiental da avaliao derisco ambiental, uma vez que o pri-meiro conceito pode ser muito subje-

tivo (e portanto falho), enquanto a ava-liao centrada em informaescientficas. E galgado nesse paradig-ma que estamos produzindo este vol-ume dedicado qumica do meioambiente, procurando descrever asbases qumicas dos processos ambi-entais, sejam eles impactantes ou no,permitindo assim a todos os leitores oacesso ao conhecimento.

Wilson F. Jardim, professor titular do Departamentode Qumica Analtica do IQ-UNICAMP, responsvel peloLaboratrio de Qumica Ambiental (LQA - lqa.iqm.unicamp.br), j orientou 16 mestres e 12 doutores.

Referncias bibliogrficasThorpe, T.E., Nature, 22 de agosto de

1872.

Introduo

5Cadernos Temticos de Qumica Nova na Escola Edio especial Maio 2001A evoluo da atmosfera terrestre

ATerra tem aproximadamente4,5 bilhes de anos. Seriapouco provvel que nossoplaneta tivesse permanecido por todoesse tempo idntico, na sua forma ena sua composio, ao planeta quehoje habitamos. O mesmo ocorre coma atmosfera terrestre, que nem sempreapresentou a mesma composioqumica que a atual, conforme apre-senta o Quadro 1. Muito embora todosns tenhamos a idia de que grandesmudanas devem ter ocorrido nessesbilhes de anos, sempre nos resta umapergunta: como podemos reconstituira atmosfera terrestre primitiva de modoa avaliar a magnitude dessas trans-formaes? Simplesmente tentandoentender as marcas deixadas poressas transformaes no nosso pla-neta atravs da qumica, da geologiae da biologia, trabalhando integra-damente como uma equipe multidis-ciplinar. E medida que desvendamosas grandes transformaes qumicasque a atmosfera terrestre vivenciou,procuramos avaliar quais foram asconseqncias dessas mudanaspara a manuteno da vida na Terra.Assim, podemos aprender muito coma histria, de modo a no cometermosos mesmos erros (ou pelo menos nos

protegermos de seus efeitos), os quaisficaram registrados na crosta doplaneta ao longo desses bilhes deanos.

O processo mais importante ocor-rido no planeta Terra foi o aparecimentoda vida, o que deve ter ocorrido haproximadamente 3,5 bilhes de anos.At ento, estima-se que nosso plane-ta apresentava uma atmosfera bas-tante redutora, com uma crosta rica emferro elementar e castigada por altasdoses de radiao UV, j que o Sol eraem torno de 40% mais ativo do que hoje e tambm no havia oxigniosuficiente para atuar como filtro dessaradiao, como ocorre na estratosferaatual (vide artigo sobrequmica atmosfrica).Dentro dessas caracte-rsticas redutoras, con-clui-se que a atmosferaprimitiva era rica em hi-drognio, metano eamnia. Estes dois lti-mos, em processosfotoqumicos media-dos pela intensa radia-o solar, muito prova-velmente terminavamse transformando emnitrognio e dixido de

carbono. Conforme esperado, todooxignio disponvel tinha um tempo devida muito curto, acabando por reagircom uma srie de compostos presen-tes na sua forma reduzida.

A termodinmica e o conceito de vidaUma observao mais criteriosa da

composio qumica da atmosfera ter-restre (Quadro 1) mostra que o nossoplaneta mpar quando comparadocom nossos vizinhos mais prximos,Marte e Vnus. Se fosse possvel tomaruma amostra de cada uma das atmos-feras desses dois planetas e confin-lasem um sistema isolado por alguns mi-lhes de anos, iramos observar que as

Wilson F. Jardim

A evoluo da atmosfera terrestre ao longo de 4,5 bilhes de anos nos revela transformaes qumicasdrsticas. O aparecimento da vida no nosso planeta acarretou uma situao de constante desequilbrio nanossa atmosfera, sendo que essa instabilidade tem se agravado nestas ultimas dcadas, fruto das atividadesantrpicas. Os perigos associados alterao da composio qumica da atmosfera tambm so discutidos.

atmosfera, termodinmica, fotossntese, respirao

Quadro 1: Composio qumica e termodinmica da atmosferade alguns planetas do Sistema Solar (%).

Gs Vnus Marte Terra Terra*

CO2 96,5 95 0,035 98

N2 3,5 2,7 79 1,9

O2 traos 0,13 21 traos

Argnio traos 1,6 1,0 0,1

fGm/kJ mol-1 ** -365 -376 -1,8 -377

* Composio provvel antes do aparecimento da vida noplaneta.** Detalhes sobre como calcular os valores da energia livrepadro molar de formao apresentados nesta tabelaencontram-se em Jardim e Chagas, 1992.


suas composies qumicas no sealterariam. Ou seja, sob o ponto devista termodinmico, essas atmosferasesto em equilbrio, conforme mostramos dados termodin-micos presentes naltima linha do Quadro1. No entanto, se to-marmos uma amostrado ar que respiramoshoje e procedermosdo mesmo modo quefizemos para as amos-tras de Marte e Vnus,ou seja, confin-la de modo a excluirqualquer interao com seres vivos,iramos descobrir que sua composioqumica seria drasticamente alterada,e no final teramos uma atmosferamuito similar quela encontrada nes-ses dois planetas, conforme mostradona ltima coluna do Quadro 1.

Isso demonstra que a atmosfera ter-restre est muito distante do equilbriotermodinmico, o que intuitivamente sabido, pois como poderamos expli-car que em uma atmosfera to rica emoxignio (poderoso oxidante) pudes-sem coexistir espcies reduzidas taiscomo metano, amnia, monxido decarbono e xido nitroso? Em uma an-lise mais abrangente, poderamos dizerque esse quadro nico em termos decomposio qumica da atmosfera daTerra fruto da vida que se desen-volveu no planeta h mais de 3,5 bi-lhes de anos. O oxi-gnio que hoje com-pe a atmosfera quase todo produtoda fotossntese, poistodas as outras fontesfotoqumicas inorg-nicas de produo deoxignio juntas con-tribuem com menosde um bilionsimo doestoque de O2 querespiramos. Assim, osprocessos biolgicos(em outras palavras, a vida!) produzemno apenas o oxidante atmosfricomas tambm os gases reduzidos,gerando um estado de baixa entropia,mantido pela inesgotvel fonte de

energia proveniente da radiao solar.Essa anlise termodinmica da

atmosfera terrestre foi muito importantena dcada de 60, quando os EUA e a

extinta Unio Sovi-tica, no auge do pe-rodo denominadoGuerra Fria, estavaminteressados na ex-plorao do espao ena investigao dapossibilidade da exis-tncia de vida extra-terrestre.

Imagine uma nave no-tripuladapousando em Marte para investigar aexistncia de vida nesse planeta, e quevoc fosse o encarregado de idealizarum experimento que pudesse elucidaressa dvida. Na realidade, essecenrio no de fico, e realmenteocorreu. Dentre asvrias propostas deexperimentos que fo-ram apresentadas(busca de DNA, de-teco de carbonoassimtrico etc.), to-das pecavam porqueassumiam que a exis-tncia da vida seria caracterizada porindcios com os quais estamos fami-liarizados, ou seja, estavam centradosna nossa concepo do que vida. Noentanto, o pesquisador ingls JamesLovelock (1982) props que no seria

necessrio ir at estesplanetas para verificarse haveria ou no vidaneles, uma vez que emum conceito muitomais amplo (e vlidopara todo o SistemaSolar), a vida poderiaser detectada pelasimples observao,daqui da Terra mesmo,do estado de entropiada atmosfera alien-gena. Dentro dessa

concepo qumica extremamenteabrangente de vida, Marte e Vnus sohoje tidos como planetas estreisporque suas atmosferas esto emequilbrio termodinmico. Voc j havia

pensado que a qumica pode forneceruma das melhores e mais abrangentesdefinies do que a vida?

O aparecimento da vida na TerraA evoluo da vida no nosso pla-

neta pode ser resgatada atravs dasevidncias deixadas na crosta terrestre(incluindo as calotas polares), basica-mente pela anlise geoqumica (espe-ciao qumica e radio-isotpica) derochas e meteoritos, ou pelos fsseisde organismos que habitaram a Terra,alm de uma boa dose de criatividadebalizada pelas evidncias cientficas epelo bom senso. O Quadro 2 esque-matiza os principais eventos que deter-minaram a evoluo da vida, mostran-do a poca em que ocorreram e asevidncias usadas para inferi-los.

As rochas mais antigas mostrandoprovvel evidncia devida foram encontra-das na Groenlndia eso sedimentos car-bonticos com 3,8 bi-lhes de anos. Antesdisso, acredita-se quea crosta terrestre erato bombardeada por

meteoritos que a vida seria improvvel.Nessas rochas j se verifica umdesbalano isotpico, ou seja, o empo-brecimento de 13C em relao ao 12C,o que geralmente indicativo de ativi-dade biolgica (vide detalhes no box).

Em rochas oriundas da Austrlia,com idade em torno de 2,8 bilhes deanos, foram encontradas cadeias defilamentos que muito se assemelhams cianofcias filamentosas (algasazuladas) de hoje. No entanto, os pri-meiros fsseis que realmente mostramorganismos multicelulares so oriun-dos do Lago Superior, na Amrica doNorte, e tm 2 bilhes de anos. Nessesfsseis foram encontradas as primeirasevidncias de mecanismos de prote-o ao oxignio e fotooxidao emcianofceas.

Uma anlise centrada nas mu-danas qumicas que acompanharamessa evoluo est apresentada noQuadro 2, e nos mostra que o perodomais crtico vivido pela nossa atmos-

Mesmo dentro de umaconcepo qumica

extremamente abrangentede vida, Marte e Vnus sohoje tidos como planetas

estreis, porque suasatmosferas esto em

equilbrio termodinmico

Devido s caractersticasredutoras da nossa

atmosfera primitiva, abiomassa era gerada

atravs da fermentao,processo que ocorre

tambm nos dias atuais

A evoluo da atmosfera terrestre

As rochas mais antigasmostrando provvel

evidncia de vida foramencontradas na

Groenlndia e sosedimentos carbonticoscom 3,8 bilhes de anos.Antes disso, acredita-se

que a crosta terrestre erato bombardeada por

meteoritos que a vida seriaimprovvel


fera foi h aproximadamente doisbilhes de anos, quando os organis-mos passaram a realizar a fotossntese. sabido que para gerar uma novaclula um organismo necessita dematria e energia. Devido s carac-tersticas redutoras da nossa atmosferaprimitiva, a biomassa era geradaatravs da fermentao, processo queocorre tambm nos dias atuais (vide aproduo de lcool a partir da cana-de-acar, a produo do vinho etc.).No entanto, mesmo nesse ambientefortemente redutor, organismos fotos-sintticos comearam a aparecer hdois bilhes de anos, o que a princpionos parece uma tentativa de suicdiocoletivo. Na fotossntese, a biomassa produzida por meio da reduo doCO2 em presena de gua e luz solar,conforme mostrada na equao (1)

nCO2 + nH2O {CH2O}n + nO2 (1)

Sabendo-se que o oxignio umagente oxidante muito poderoso (bastacortar uma ma e deix-la exposta aoar por poucos minutos e voc ver oquanto nossa atmosfera oxidante) eque os organismos que habitavam aTerra no poderiam sobreviver em umaatmosfera rica em O2, uma das per-guntas que normalmente se faz : porque apareceram os organismos fotos-sintticos? A explicao mais plausvel que a fotossntese fornece 16 vezesmais energia aos organismos do quea fermentao. Desse modo, os orga-

nismos agora tinham um ganho ener-gtico muito atrativo, mas um preomuito alto a pagar: a toxicidade de umdos produtos da fotossntese, o oxig-nio. Assim, os organismos tinham que

se proteger desse agente at entovirtualmente inexistente na atmosfera,seja pela adaptao bioqumica deseus organismos, seja evitando a ex-posio ao mesmo. Ou ambos!

Vamos voltar a imaginar a nossaatmosfera h dois bilhes de anos, on-de o oxignio comea a se formar fru-to da fotossntese. Sabendo que a ra-diao UV que atingia a crosta terres-tre era intensa e muito energtica, o ex-cesso de oxignio era fotoquimica-mente transformado em oznio, deacordo com as reaes (2) e (3), con-forme detalhado neste nmero, no arti-go Atmosfera: a qumica sobre nossacabeas (p. 43):

O2 + h O + O (2)

O + O2 + M O3 + M (3)

Fruto destas reaes qumicas, anossa atmosfera deve ter se transfor-mado em um ambiente duplamente

O significado biolgico da razo 13C/12C ou do 13CDurante a fotossntese, as plantas promovem o fracionamento dos istopos

do carbono. Essa diferena isotpica entre o teor de 13C e 12C do CO2 fixadanas plantas fica assim registrada nos diferentes compostos orgnicos queconstitui a matria orgnica vegetal. Existem 3 ciclos fotossintticos na natureza:as plantas C3, as C4 e as plantas CAM (ciclo do cido crassulceo) quediscriminam os istopos do carbono diferentemente. Embora todas concentremmais 12C do que 13C, as plantas C3 so as que mais discriminam quandocomparadas com as C4. As C3 tm composio isotpica na faixa de -34 a -24o/oo (partes por mil) e as C4 na faixa de -16 a 9

o/oo; as plantas CAM, uma vezque fixam CO2 sob luz usando o ciclo C3 e no escuro usando o ciclo C4, tmcomposio isotpica intermediria s plantas dos outros dois ciclos, ou seja,entre -29 a -9o/oo. Decorrente disto, os sedimentos podem atuar como registrohistrico das contribuio das diferentes fontes de matria orgnica de umambiente atravs de 13C. Um outro processo que promove um fracionamentoisotpico a precipitao de fases minerais tais como o carbonato de clcio(CaCO3) na forma de calcita, por exemplo. Esse processo, quando promovidosob equilbrio isotpico entre o carbonato cristalizado e o carbono inorgnicodissolvido, estabelece uma diferena isotpica de 13C tal que, a grande maioriados carbonatos formados em tempos geolgicos tm um 13C da ordem dezero; as rochas marinhas tm uma composio moderadamente constanteatravs dos perodos Cambriano e Tercirio. J as rochas de sistemas de guasdoces tm composio muito varivel e com composies mais leves de 13C(isto , teores menores de 13C), graas ao equilbrio com um reservatrio decarbono inorgnico dissolvido que tambm tem composio mais leve nestesistopos exatamente devido atividade. Portanto, a existncia de rochascarbonticas com valores de 13C mais leves representam indcios de atividadebiolgica no perodo em que o carbonato se formou, sendo por conseguinteum forte indcio de vida no ambiente aqutico naquele perodo.

Quadro 2: Evoluo da vida na Terra.

Tempo Evidncia(106 anos)

400 Peixes grandes, primeiras plantasterrestres

550 Exploso da fauna cambriana

1.400 Primeiras clulas eucarites; clulas comdimetro maior; evidncia de mitose

2.000 Cianofcias tolerantes ao oxignio, comcarapaa de proteo; fotossntese

2.800 Cadeias de filamentos - organismos quese parecem com as cianofcias atuais;predominncia da espcie Fe(II) emrochas; fermentao

3.800 Rochas com empobrecimento de 13C -Possvel atividade biolgica

% de oxignio na atmosfera*

100

10

>1

1


oxidante, pois alm do oxignio,agora tambm havia oznio na baixatroposfera, tal qual o processoqumico que ocorre hoje na nossaestratosfera, a mais de 15 km dealtura, e que nos protege das radia-es ultra-violeta perniciosas. Nesseambiente altamente txico para osorganismos fermentativos e faculta-tivos, s restava buscar a proteoem um local: embaixo dgua, nosoceanos, onde o oznio poucosolvel e a radiao UV penetraapenas nos primeiros centmetros.

Por mais 500 milhes de anos osorganismos viveram evitando o ambi-ente oxidante, adaptando-se bioqui-micamente a essa nova realidadeatravs da produo de enzimasprotetoras de espcies altamentereat ivas como os radicaisoxigenados. Enquanto isso, a con-centrao do oxignio aumentava natroposfera, e com isso a camada deoznio ia ficando ca-da vez mais elevada,distante da crostaterrestre. Finalmente,os organismos hojeditos aerbios foramcada vez mais seadaptando ao au-mento da concen-trao de oxignio naatmosfera, at quenestes ltimos 500milhes de anos elessaram da gua parapovoar a terra seca. Resumidamente,foram necessrios mais de um bilhode anos para que esses organismos(e muito mais recentemente o ho-mem) se adaptassem ao maiorimpacto ambiental que a Terra jvivenciou, ou seja, a mudana dauma atmosfera redutora para alta-mente oxidante como esta em quevivemos nos dias atuais, contendoem torno de 21% de oxignio.

As lies a serem aprendidas

As mudanas qumicas que ocor-reram na atmosfera terrestre nosensinam uma grande lio: indepen-

dentemente da complexidade bioqu-mica dos organismos, do nmero deindivduos e do seu posicionamentodentro da cadeia al imentar, necessrio um tempomuito longo para quehaja a perfeita adap-tao de qualquerespcie viva s novascondies ambien-tais. O oxignio levoumais de 1,5 bilho deanos para sair deuma concentrao detraos e atingir osatuais 21%. Noentanto, parece queos homens no esto muito atentosao fato de que nestes ltimos 150anos houve uma mudana bastanteaprecivel na concentrao de al-guns gases minoritrios presentes nanossa atmosfera. O dixido decarbono vem crescendo a uma taxa

de 0,4% ao ano e ometano a 1% ao ano,enquanto os CFC's(clorofluoro carbone-tos) crescem a umaassustadora taxa de5% ao ano, quadru-plicando sua con-centrao mdia naatmosfera nas lti-mas quatro dcadas(vide Atmosfera: aqumica sobre nossacabeas) . Todos

estes gases, ainda que minoritrios,tm uma funo muito importante naqumica da atmosfera, pois algunsso gases causadores do efeitoestufa, outros destroem a camada deoznio e alguns dos CFCsapresentam ambas propriedadescom altssima intensidade. Cabelembrar que a Terra sempre foibeneficiada pelo efeito estufa, devido presena de vapor dgua e CO2 natroposfera. Sem o efeito estufa, atemperatura mdia na superfcie doglobo ficaria abaixo de -15 C, nossoplaneta seria uma esfera rica em guano estado slido e certamente nopropcia ao aparecimento de vida pela

Referncias bibliogrficasBAUGH, M. Aerobic evolution - a fas-

cinating world. Educ. Chem., v. 28, p. 20-22, 1991.

JARDIM, W.F. e CHAGAS, A.P. AQumica Ambiental e a hiptese Gaia:uma nova viso sobre a vida na Terra?Quim. Nova, v. 15, p. 73-76, 1992.

LOVELOCK, J.E. Gaia; a new look atlife on Earth. Oxford University Press 157p., 1982.

SHEAR, W.A. The early developmentof terrestrial ecosystems. Nature, 1991.

WAYNE, R.P. Origin and evolution ofthe atmosphere. Chem. Brit., v. 24, p.225-230, 1988.

Sem o efeito estufa, atemperatura mdia na

superfcie do globo ficariaabaixo de -15 C, nossoplaneta seria uma esferarica em gua no estadoslido e certamente no

propcia ao aparecimentode vida; o efeito estufa

bem dosado benfico eessencial para a

manuteno da vida

A evoluo da atmosfera terrestre

O oxignio levou mais de1,5 bilho de anos para sairde uma concentrao detraos e atingir os atuais21%. J nos ltimos 150

anos, devido intervenohumana, houve uma

mudana aprecivel naconcentrao de alguns

gases minoritriospresentes na nossa

atmosfera

falta de um fluido de escoamento. Ouseja, o efeito estufa bem dosado benfico e essencial para a manuten-o da vida, mas um aquecimento des-

controlado do planetatraria conseqnciasfunestas para o mes-mo.

Portanto, nossapreocupao com asmudanas qumicasque ocorrem naatmosfera devem sercentradas no nosgases majoritrios,mas principalmentenaqueles minoritrios

que esto crescendo a uma velocidadeto elevada que, tudo indica, noteremos tempo de nos adaptar a umanova situao, caso esse aumentovenha a alterar o nosso clima ou aintensidade da radiao UV que chegaat a crosta terrestre. E o maisimportante que na questo ambien-tal a precauo o melhor remdio,pois grande parte das mudanas qu-micas que ocorrem na atmosfera, seno so irreversveis, levam muito maistempo para serem remediadas do quese fossem prevenidas. Resumindo, emqualquer assunto ligado preservaoambiental, prevenir sempre melhordo que remediar.

Wilson F. Jardim, professor titular do Departamentode Qumica Analtica do IQ-UNICAMP, responsvel peloLaboratrio de Qumica Ambiental (LQA -lqa.iqm.unicamp.br) e j orientou 15 mestres e 11doutores.


Chamamos lixo a uma grandediversidade de resduos slidosde diferentes procedncias,dentre eles o resduo slido urbanogerado em nossas residncias. A taxade gerao de resduos slidos urba-nos est relacionada aos hbitos deconsumo de cada cultura, onde se notauma correlao estreita entre aproduo de lixo e o poder econmicode uma dada populao. O lixo fazparte da histria do homem, j que asua produo inevitvel. Para Teixeirae Bidone (1999), o lixo definido deacordo com a convenincia e pre-ferncia de cada um. O IPT/CEMPRE(1995), define-o como restos dasatividades humanas, consideradaspelos geradores como inteis, indese-jveis ou descartveis. Normalmenteapresentam-se em estado slido,semi-slido ou semilquido (comquantidade de lquido insuficiente paraque possa fluir livremente). So tam-bm classificados como resduos sli-dos vrios resduos industriais,resduos nucleares e lodo de esgotodesidratado, conforme aponta Mata-Alvarez et al. (2000).

O lixo sempre acompanhou ahistria do homem. Na Idade Mdiaacumulava-se pelas ruas e imediaesdas cidades, provocando srias epide-mias e causando a morte de milhes

de pessoas (Branco, 1983). A partir daRevoluo Industrial iniciou-se o pro-cesso de urbanizao, provocando umxodo do homem do campo para ascidades. Observou-se assim um verti-ginoso crescimento populacional, favo-recido tambm pelo avano da medi-cina e conseqente aumento da expec-tativa de vida. A partir de ento, osimpactos ambientais passaram a terum grau de magnitude alto, devido aosmais diversos tipos de poluio, dentreeles a poluio gerada pelo lixo. O fato que o lixo passou a ser encarado co-mo um problema, o qual deveria sercombatido e escondido da populao.A soluo para o lixo naquele momentono foi encarada como algo complexo,pois bastava simples-mente afast-lo, des-cartando-o em reasmais distantes doscentros urbanos, de-nominados lixes.

Nos dias atuais,com a maioria daspessoas vivendo nascidades e com o avano mundial daindstria provocando mudanas noshbitos de consumo da populao,vem-se gerando um lixo diferente emquantidade e diversidade. At mesmonas zonas rurais encontram-se frascose sacos plsticos acumulando-se

devido a formas inadequadas de elimi-nao (IPT/CEMPRE, 1995). ParaBidone (1999), em um passado nomuito distante a produo de resduosera de algumas dezenas de quilos porhabitante/ano; no entanto, hoje, pasesaltamente industrializados como osEstados Unidos produzem mais de700 kg/hab/ano. No Brasil, o valor m-dio verificado nas cidades mais popu-losas da ordem de 180 kg/hab/ano.

A produo elevada de lixo norte-americano deve-se ao alto grau de in-dustrializao e aos bens de consumodescartveis produzidos e ampla-mente utilizados pela maioria da popu-lao. No caso do Brasil, a gerao dolixo ainda , em sua maioria, de pro-

cedncia orgnica;contudo, nos ltimosanos vem se incorpo-rando o modo de con-sumo de pases ricos,o que tem levado auma intensificao douso de produtos des-cartveis.

Sem dvida, a associao do cres-cimento populacional intensa urba-nizao e s mudanas de consumoesto mudando o perfil do lixo brasilei-ro. Porm, essa modernidade no es-t sendo acompanhada das medidasnecessrias para dar ao lixo gerado um

Pedro Srgio Fadini e Almerinda Antonia Barbosa Fadini

Os resduos gerados por aglomeraes urbanas, processos produtivos e mesmo em estaes de tratamento deesgoto so um grande problema, tanto pela quantidade quanto pela toxicidade de tais rejeitos. A soluo para talquesto no depende apenas de atitudes governamentais ou decises de empresas; deve ser fruto tambm do empenhode cada cidado, que tem o poder de recusar produtos potencialmente impactantes, participar de organizaes no-governamentais ou simplesmente segregar resduos dentro de casa, facilitando assim processos de reciclagem. Oconhecimento da questo do lixo a nica maneira de se iniciar um ciclo de decises e atitudes que possam resultar emuma efetiva melhoria de nossa qualidade ambiental e de vida.

lixo, sociedade, resduos urbanos, tratamento de lixo, programa R3

Lixo: desafios e compromissos

Pases altamente indus-trializados como os EstadosUnidos produzem mais de700 kg/hab/ano. No Brasil,as cidades mais populosas

produzem algo como180 kg/hab/ano

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Cadernos Temticos de Qumica Nova na Escola Edio especial Maio 2001

destino adequado. Segundo aPesquisa Nacional de SaneamentoBsico (PNSB), realizada em 1989 peloInstituto Brasileiro de Geografia eEstatstica (IBGE) e editada em 1991(IPT/CEMPRE, 1995), o brasileiro con-vive com a maioria do lixo que produz.So 241.614 toneladas de lixo produ-zidas diariamente no pas. Fica a cuaberto (lixo) 76% de todo esse lixo.Apenas 24% recebe tratamento maisadequado.

Destinao final do lixo (%)

Disposio a cu aberto 76

Aterro controlado 13

Aterro sanitrio 10

Usina de compostagem 0,9

Incinerao 0,1

Fonte: IBGE, 1991(in: IPT/CEMPRE, 1995).

Dos 24% de tratamento considera-do mais adequado, 13% atravs deaterro controlado, o que ainda possi-bilita a contaminao do lenol fretico.Mesmo os 10% de aterro sanitrio noso eficincia e qualidade devido necessidade constante de controle emanuteno, o que nem sempreacontece, mesmo porque so raros os

aterros que operam convenientementedo ponto de vista ambiental (Figuei-redo, 1995).

Para a maioria dos administradoreso lixo encarado como um problemae uma preocupao meramente higi-nica. Porm, o problema maior so asmedidas paliativas e impactantes ado-tadas, como a de afastar dos olhos edas narinas esse incmodo e apresen-tar uma falsa soluo populao.Enquanto isso, na regio receptora dolixo est o homem, no posto de sepa-rador de lixo, espera da matria-prima que possibilite a sua sobrevivn-cia, convivendo com urubus, insetos,ratos e suscetvel a doenas que atra-vs dele voltaro depois para os cen-

tros urbanos. A questo do lixo remete-nos a uma discusso sobre o modelode desenvolvimento escolhido pelopas, cuja poltica se traduz na neces-sidade do aumento do consumo,favorecendo alguns e excluindo mui-tos. A opo por um crescimentomeramente econmico, que nos colo-ca entre os pases com os maioresPIBs mundiais, destoa do conceito dedesenvolvimento, que deve ser acom-panhado de melhorias sociais. O dis-curso adotado que esse modelo in-dustrial nos levar ao bloco dos pasesdenominados ricos, e que para issotem-se que investir em infra-estrutura,aumentando a oferta de combustveis,de matrias-primas, de insumos pro-


Lixo, aterros sanitrios e aterroscontrolados

O lixo uma mera disposio dolixo a cu aberto, sem nenhum critriosanitrio de proteo ao ambiente,que possibilita o pleno acesso devetores de doenas como moscas,mosquitos, baratas e ratos ao lixo.Segundo a ABNT/NBR-8849/85, umaterro controlado caracteriza-se peladisposio do lixo em local con-trolado, onde os resduos slidosrecebem uma cobertura de solos aofinal de cada jornada. Ao contrriodos aterros sanitrios, os aterroscontrolados geralmente no pos-suem impermeabilizao dos solosnem sistema de disperso de choru-me e gases, sendo comum nestes lo-cais a contaminao de guas subter-rneas. (IPT/CEMPRE, 1995). AsFiguras 1 e 2 apresentam imagens deum lixo e de um aterro sanitrio, res-pectivamente.

Figura 1: Vista do lixo de Indaiatuba-SP, em 1990. Foto: Acervo da Associao EcolgicaChico Mendes de Indaiatuba (AECHIN)

Figura 2: Vista do antigo lixo de Indaiatuba, hoje transformado em aterro sanitrio. Foto:Acervo da Associao Ecolgica Chico Mendes de Indaiatuba (AECHIN).

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dutivos e de eletricidade.Sev-Filho (1995) apresenta o

questionamento pertinente ao fato: secom o aumento da demanda os recur-sos vo se tornando escassos, osinvestimentos vo se tornando maiorese a produo passa a provocar maisproblemas ambientais. O certo noseria gastar menos, aproveitar melhoro que se produz, obter bens mais dur-veis e ento aproveitar cada vez maiso lixo assim produzido, e, enfim, alcan-ar-se uma gerao cada vez menorde lixo, de poluio e de misria?

Necessita-se repensar o tipo de de-senvolvimento adotado no Brasil, noqual se valorizam os altos investi-mentos em produo sem acompa-nhamento e efetivao de planeja-mentos ambientais. A opo por essetipo de desenvolvimento vem exigindo


uma alta demanda de recursos, esti-mulando a criao de uma sociedadealtamente consumista e cujos resul-tados so a escassez e o esgotamentodos recursos naturais, a poluio domeio ambiente e um empobrecimentoda populao devido falsa necessi-dade de produtos cada vez mais indus-trializados, alm da continuidade dapssima distribuio da renda no pas.

Lixo: uma questo de gerenciamentoPara o Manual de Gerenciamento

Integrado (IPT/CEMPRE,1995), geren-ciar o lixo adotar um conjunto articu-lado de aes normativas, operacio-nais, financeiras e de planejamento,com base em critrios sanitrios, am-bientais e econmicos para coletar,tratar e dispor o resduo slido munici-pal urbano. A execuo de aes pla-

nejadas, de forma racional e integra-da, leva ao gerenciamento adequadodo lixo, assegurando sade, bem-estare economia de recursos pblicos, almde ir ao encontro de um desejo maiorque a melhoria da qualidade de vidadas geraes atuais e futuras.

Para o gerenciamento do lixo, ne-cessria a existncia de um programade educao ambiental que contem-ple a recusa de consumo de produtoscom alta capacidade de gerao deresduos, reduo do consumo, reusoe reciclagem (conforme ser discutidono item O Programa R3 Reduo deConsumo, Reutilizao e Reciclagemdo Lixo).

A Tabela 1 apresenta a identificaodas fontes e dos resduos gerados eos responsveis pela destinao finalsanitariamente adequada.

Tabela 1: Gerao e destino de resduos.

Classificao por origem do lixo (Manual de Gerenciamento Integrado, IPT-CEMPRE, 1995)

Domiciliar: Aquele originado da vida diria das residncias, constitudo por restos de alimentos (tais como cascas defrutas, verduras etc) produtos deteriorados, jornais e revistas, garrafas, embalagens em geral, papel higinico, fraldasdescartveis e uma grande diversidade de outros itens. Contm, ainda, alguns resduos que podem ser txicos.

Comercial: Aquele originado dos diversos estabelecimentos comerciais e de servios, tais como supermercados,estabelecimentos bancrios, lojas, bares, restaurantes etc. O lixo desses estabelecimentos e servios tem um fortecomponente de papel, plsticos, embalagens diversas e resduos de asseio dos funcionrios, tais como papeltoalha, papel higinico etc.

Pblico: So aqueles originados dos servios: de limpeza pblica urbana, incluindo todos os resduos de varrio das vias pblicas, limpeza de praias, de

galerias, de crregos e de terrenos, restos de podas de rvores etc.; de limpeza de reas de feiras livres, constitudos por restos vegetais diversos, embalagens etc.

Servios de sade e hospitalar: Constituem resduos spticos, ou seja, que contm ou potencialmente podemconter germes patognicos. So produzidos em servios de sade tais como hospitais, clnicas, laboratrios,farmcias, clnicas veterinrias, postos de sade etc. So eles: agulhas, seringas, gaze, bandagens, algodo,rgos e tecidos removidos, meios de cultura e animais usados em testes, sangue coagulado, luvas descartveis,remdios com prazo de validade vencido, instrumentos de resina sinttica, filmes fotogrficos e raios X etc. Resduosasspticos desses locais, constitudos por papis, restos da preparao de alimentos, resduos de limpeza geral(p, cinza etc.) e outros materiais que no entram em contato direto com pacientes ou com os resduos spticosanteriormente descritos, so considerados domiciliares.

Portos, aeroportos, terminais rodovirios e ferrovirios: Constituem resduos spticos, ou seja, aqueles que contmou potencialmente podem conter germes patognicos trazidos aos portos, terminais rodovirios e aeroportos.Basicamente, originam-se de material de higiene, asseio pessoal e restos de alimentao que podem veiculardoenas provenientes de outras cidades, estados e pases.

Industrial: Aquele originado nas atividades dos diversos ramos da indstria metalrgica, qumica, petroqumica,papeleira, alimentcia etc.O lixo industrial bastante variado, podendo ser representado por cinza, lodo, leo, resduos alcalinos ou cidos,plstico, papel, madeira, fibras, borracha, metais, escrias, vidro e cermica etc. Nessa categoria inclui-se a grandemaioria do lixo considerado txico.

Agrcola: Resduos slidos das atividades agrcolas e da pecuria, como embalagens de adubos, defensivos agrcolas,rao, restos de colheita etc. Em vrias regies do mundo, esses resduos j constituem uma preocupao crescente,destacando-se as enormes quantidades de esterco animal geradas nas fazendas de pecuria intensiva. Tambm asembalagens de agroqumicos** diversos, em geral altamente txicos, tm sido alvo de legislao especfica, definindoos cuidados na sua destinao final e, por vezes, co-responsabilizando a prpria indstria fabricante desses produtos.

Entulho: Resduos da construo civil, como demolies e restos de obras, solos de escavaes etc. O entulho geralmente um material inerte, passvel de reaproveitamento.

Responsvel pela destinao final

Prefeitura

Prefeitura *

Prefeitura

Gerador

Gerador

Gerador

Gerador

Gerador

(*) A prefeitura co-responsvel por pequenas quantidades de resduos comerciais e entulhos (geralmente menos que 50 kg), e de acordo com alegislao municipal especfica.(**) Agroqumicos so produtos desenvolvidos pela industria qumica com a finalidade de matar insetos, microorganismos e espcies de plantas quepossam atrapalhar o desenvolvimento da cultura na qual se tem interesse. Nessa categoria enquadram-se os acaricidas, fungicidas, formicidas, mata-matos e outros, cujos resduos podem ser extremamente danosos ao consumidor dos alimentos cultivados nessas condies.

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Todas as alternativas de tratamentode lixo apresentam vantagens e des-vantagens, o que por si s j umaboa justificativa para considerar a nogerao como a melhor opo. Umaavaliao crtica das alternativas dedestinao final de lixo apresentadana Tabela 2.

A qumica e a biologia no aterroDentro do aterro sanitrio, o resduo

slido municipal sofre uma decom-posio promovida por bactrias quemetabolizam a matria orgnica, pro-duzindo dixido de carbono e usandopara isso alguma espcie qumicacomo receptor de eltrons. Tal proces-so pode ser classificado como um pro-cesso de respirao, no qual o agenteoxidante que comumente atua comoreceptor de eltrons o oxignioatmosfrico (O2).

Como os aterros sanitrios sscobertos com solo e so compactadoscom tratores, de modo a minimizar oacesso de vetores de doenas aoresduo, o oxignio atmosfrico tam-bm encontra dificuldade em entrar emcontato com o lixo e a sua concen-trao diminui at valores no signifi-cativos, medida que a matria org-nica oxidada.


Discriminao

Definio

Vantagem

Desvantagem

Usina de compostagem

Local onde a matria org-nica segregada e subme-tida a um tratamento quevisa a obteno do compos-to

O composto originado podevir a ser usado como adubona agricultura ou em raopara animais, e poder sercomercializado. Reduz aquantidade de resduos a serdispostos no aterro sanitrio

Quando implantado comtcnicas incorretas podecausar transtornos s reasvizinhas, como mau cheiro eproliferao de insetos eroedores, produzindo com-postos de baixa qualidade econtaminados com metaispesados, se houver falhasna separao

Incinerador

Local onde feita a queimacontrolada do lixo inerte

Propicia uma reduo no vo-lume de lixo; destri a maio-ria do material orgnico e domaterial perigoso, que noaterro causa problemas; nonecessita de reas muitograndes; pode gerar energiaatravs do calor

um sistema caro que ne-cessita de manuteno rigo-rosa e constante. Pode lan-ar diversos gases polu-entes e fuligem na atmosfera(dioxinas, furanos). Suascinzas concentram substn-cias txicas com potencialde contaminao do ambi-ente

Tabela 2: Vantagens e desvantagens de diferentes destinaes de resduos.

Aterro sanitrio

Processo utilizado para adisposio de resduos sli-dos domstico e industrial no solo impermeabilizado,com sistema de drenagempara o chorume

Soluo mais econmica,pode ocupar reas j de-gradadas, como antigasmineraes

Tem vida til curta; se nohouver controle pode rece-ber resduos perigosos co-mo lixo hospitalar e nuclear.Se no for feito com critriosde engenharia, pode causaros mesmos problemas dolixo; os materiais reciclveisno so aproveitados

Lixo

Local onde o lixo urbano ouindustrial acumulado deforma rstica, a cu aberto,sem qualquer tratamento.Em sua maioria so clandes-tinos

No curto prazo, o meiomais barato de todos, poisno implica em custos detratamento nem controle

Contamina a gua, o ar e osolo, pois a decomposiodo lixo sem tratamento pro-duz chorume, gases e favo-rece a proliferao de inse-tos (baratas, moscas), ratose germes patolgicos, queso vetores de doena

Adaptado de Gonalves, 1997.

Chorume: impacto ambiental associado disposio inadequada de lixoChorume o lquido que escoa de locais de disposio final de lixo. resul-

tado da umidade presente nos resduos, da gua gerada durante a decom-posio dos mesmos e tambm das chuvas que percolam atravs da massado material descartado. um lquido com alto teor de matria orgnica e quepode apresentar metais pesados provenientes da decomposio de emba-lagens metlicas e pilhas. A composio final do chorume fruto do tipo delixo depositado e do seu estado de degradao. Historicamente, os lixes tmsido construdos em vales, nas proximidades ou dentro de leitos de cursosdgua, o que torna o chorume um agente de comprometimento de recursoshdricos. Os lixes, por serem na verdade uma mera disposio de resduos acu aberto, so construdos sobre terrenos que permitem no apenas o escoa-mento do chorume, mas tambm a sua infiltrao no solo, levando conta-minao das guas subterrneas. Ao contrrio dos lixes, os aterros sanit-rios, que recebem resduo slido municipal urbano (o lixo gerado em nossascasas), e os aterros industriais, que recebem resduo slido industrial, tm assuas construes pautadas em normas da Associao Brasileira de NormasTcnicas (ABNT), que prev impermeabilizao do terreno e o tratamento dochorume gerado. Poos de monitorao abertos nas proximidades do aterropermitem a avaliao constante da qualidade das guas subterrneas e atomada de decises em caso de eventuais infiltraes.

Mesmo na ausncia de oxignio,bactrias do tipo facultativas, quepodem viver tanto em condies aer-bias (presena de oxignio), quanto emcondies anaerbias (ausncia deoxignio), assim como as bactrias estri-tamente anaerbias, promovem a de-gradao da matria orgnica, usandopara isso espcies receptoras de

eltrons como o Mn(IV), nitrato (NO3),

Fe(III) e sulfato (SO42). Finalmente, na

escassez destes, uma frao damatria orgnica se reduz produzindometano (CH4), onde o carbono apre-senta o seu menor nmero de oxida-o possvel (-4), enquanto parte damatria orgnica, que transferiu el-trons para a formao do metano,

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transformada em CO2, caracterizandoa digesto anaerbia do resduo.

Na natureza os processos anae-rbios ocorrem comumente em am-bientes onde a entrada de oxignio dificultada. Tais processos so algu-


Dioxinas e furanos: um risco em processos de incineraoVrios materiais, quando queimados, podem levar formao de dioxinas.

Mesmo quando realizados em incineradores liberam no meio ambiente vriassubstncias congneres da dioxina. Tais compostos so produzidos em baixasconcentraes, como resduos da queima de matria orgnica em presenade produtos que contenham cloro. A produo de dioxinas pode ser evitadaou minimizada se forem empregadas altas temperaturas na incinerao, visandoassegurar a combusto completa dos resduos. Como conseqncia de seuamplo espalhamento no meio ambiente, bem como de seu comportamentolipoflico (tendncia em se dissolver em gorduras e no em meio aquoso), asdioxinas so biomagnificadas ao longo da cadeia alimentar, ou seja, como aeliminao de materiais lipossolveis mais lenta do que a dos hidrossolveis,ocorre uma bioacumulao de dioxinas em cada organismo. Como os orga-nismos do incio da cadeia alimentar so presas dos organismos do topo (dentreeles o homem), tem-se um aumento da concentrao do contaminante nosorganismos predadores, que representam o topo da cadeia alimentar. Mais de90% da exposio humana s dioxinas atribuda aos alimentos que ingerimos,particularmente carne, peixe e produtos lcteos. Dioxinas e furanos (um grupode compostos que lembra a dioxina em termos de estrutura) esto presentesem peixes e carnes, exibindo concentraes da ordem de dezenas a centenasde picogramas (1 pg = 10-12 grama) por grama de alimento. Em outras pala-vras, ocorrem em concentraes de parte por trilho; ou seja, seria necessrioconsumir um milho de toneladas de alimentos para ingerir alguns gramas dedioxinas ou furanos. No entanto, quantidades bem menores do que 1 grama ea exposio crnica a tais contaminantes podem causar srios efeitos deletrios.Em estudos envolvendo animais, uma dose diria de 1 nanograma de 2,3,7,8-TCDD por quilograma de massa corprea por dia tem sido suficiente paraocasionar o surgimento de cncer. Com base nesses estudos, o governocanadense fixou como limite mximo de exposio s dioxinas e furanos ovalor de 0,010 ng/kg/dia, estabelecendo assim um fator de segurana de 100vezes em relao ao estudo realizado. Embora os furanos no sejam compos-tos to estudados quanto as dioxinas, acredita-se que ambas as classes exibamos mesmos padres de toxicidade. Estruturas tpicas de uma dioxina e de umfurano so apresentadas a seguir:

Tais estruturas podem apresentar-se de diferentes formas, com maior oumenor nmero de tomos de cloro ligados aos anis aromticos. A molculado 2,3,7,8 - TCDD popularmente conhecida pelo nome dioxina sendo amais txica dos 75 ismeros de compostos clorados de dibenzo-p-dioxinaexistentes (Baird, 1995).

mas vezes percebidos pelo cheirodesagradvel que emanam, uma vezque a respirao que utiliza o SO2-4como receptor de eltrons produz H2S,com seu caracterstico cheiro de ovopodre.

A capacidade de oxidao de dife-rentes espcies receptoras de eltronsest associada ao ganho energticoproveniente de cada reao, onde ooxignio participa como a espciequmica que pode propiciar a maiorvariao de energia livre associada,que dada, numericamente, pelasubtrao do valor energtico contidonos produtos do valor contido nos rea-gentes. Se esse resultado negativo, porque houve liberao de energiapara o ambiente exterior, ou seja, osprodutos encerram um contedo ener-gtico menor do que o dos reagentes.Essa energia liberada utilizada pelosmicroorganismos que promovem areao de modo a mant-los vivos.

Quanto maior a quantidade de ener-gia liberada, no caso de reaes inter-mediadas por microorganismos,melhor o processo do ponto de vistabioqumico, pois maior ser a relaoentre a energia obtida para a manuten-o dos processos vitais e a quanti-dade de substrato metabolizado.

Uma vez dentro do aterro, a matriaorgnica no est imediatamentepronta para transformar-se em metanoe dixido de carbono. Condiesambientais adequadas de pH e tempe-ratura tm um importante efeito sobrea sobrevivncia e o crescimento dosmicroorganismos. Geralmente a otimi-zao do crescimento ocorre dentro deuma estreita faixa de valores de pH etemperatura. Geralmente o pH timopara o crescimento de microorganis-mos situa-se entre 6,5 e 7,5, emboradanos s suas estruturas celulares ssejam observados em valores de pHsuperiores a 9,0 e inferiores a 4,5. Deacordo com a temperatura em que asbactrias atuam de modo mais eficien-te na degradao da matria orgnica,elas so classificadas como crioflicas(-10-30 C), mesoflicas (20-50 C) etermoflicas (45-75 C).

Na decomposio anaerbia deresduos, muitos microorganismos tra-balham em conjunto para converter aporo orgnica de tais resduos emprodutos estveis. Em uma primeirafase, denominada hidrlise, um grupode microorganismos responsvel porhidrolisar material orgnico polimrico,lipdios e outras molculas de alto pe-so molecular, transformando-os em

Cl

Cl O

O Cl

Cl2, ,7, -te ra lor di en o- -di xina

(2, ,7, -TCDD)

O

Cl Cl

Cl1,4,9-triclorodibenzofurano

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acares, aminocidos, peptdios ecompostos relacionados, em umprocesso no qual a atuao de enzi-mas de fundamental importncia. Asegunda fase contempla a transforma-o dos produtos da primeira etapa emcidos graxos de cadeia longa, cidospropinico e butrico, alm de umaparcela de cidos frmico e actico.Nessa etapa, a razo entre as formasprotonada e desprotonada dos cidosser fruto da constante de ionizaode cada cido envolvido e do pH domeio, sendo comum a referncia naliteratura, por exemplo, tanto ao cidoactico quanto ao seu nion acetato.A terceira etapa, denominada comu-mente de acidognese, envolve atransformao dos cidos de cadeiasque contm mais do que trs tomosde carbono em cidos actico e frmi-

co. Finalmente, um quarto grupo debactrias, denominadas metanog-nicas, converte os produtos da tercei-ra etapa em metano (Tchobanoglouset al., 1993; Vazoller, 1999).

A descrio do processo em quatroetapas uma simplificao dos com-plexos mecanismos envolvidos nometabolismo anaerbio. Acredita-seque mais de 130 espcies de diferen-tes microorganismos podem coexistirdentro de um mesmo reator (Soubes,1994), dentre eles espcies de bact-rias, fungos, leveduras e actinomicetos(Tchobanoglous et al., 1993). Os pro-dutos apontados em cada etapa sopredominantes, porm no os nicosa serem obtidos. Uma ilustrao dessacomplexidade demonstrada pelo fatode que no so apenas os cidos fr-mico e actico os substratos que levam


Receptores de eltrons em processos respiratriosSo apresentadas a seguir algumas reaes de processos respiratrios onde se assume como matria orgnica

(M.O.) a frmula geral [(CH2O)106(NH3)16(H3PO4)] e que todas as reaes ocorrem mesma temperatura. Diferentesreceptores de eltrons propiciam diferentes rendimentos energticos. Observa-se o maior ganho quando o O2 reduzido(Froelich et al., 1979).

M.O. + 138O2 106CO2 + 16HNO3 + H3PO4 + 122H2O (1)G = - 3.190 kJ/mol

M.O. + 236MnO2 + 472H+ 236Mn 2+ + 106CO2 + 8N2+ H3PO4 + 366H2O (2)

G = - 3.090; - 3.050; - 2.920 kJ/mol (dependendo da forma alotrpica do MnO2)

M.O. + 94,4HNO3 106CO2 + 55,2N2 + H3PO4 + 177,2H2O (3a)

G = - 3.030 kJ/mol

M.O. + 84,8HNO3 106CO2 + 42,4N2 + 16NH3 + H3PO4 + 148,4H2O (3b)G = - 2.750 kJ/mol

M.O. + 212Fe2O3 + 848H + 424Fe 2+ + 106CO2 + 16 NH3 + H3PO4 + 530H2O (4)

G = - 1.410 kJ/mol

M.O. + 53SO42 106 CO2 + 16NH3 + 53S

2 + H3PO4 + 106H2O (5)G = - 380 kJ/mol

M.O. 53CO2 + 53CH4 + 16NH3 + H3PO4 (6)G = - 350 kJ/mol

Neste sistema ilustrativo, supe-se a matria orgnica como o nico doador de eltrons e O2, NO3 , Fe2O3, MnO2 e

SO42 como nicos receptores. A energia livre de Gibbs para cada reao foi calculada para as condies normais de

temperatura e assumiu-se o valor do pH como constante e igual a 7,0. A ordem de liberao de energia apresentada noimplica, necessariamente, que o receptor de eltrons que propicia maior liberao de energia tenha que ser exaurido paraque outro receptor de eltrons, envolvido em uma reao com menor variao de energia livre, participe da oxidao damatria orgnica. O valor da variao de energia livre indica apenas a ordem de preferncia termodinmica, onde algunsprocessos podem ocorrer de modo simultneo. Um dos produtos de reduo ocasionados pela matria orgnica narespirao de sulfato, o sulfeto (reao 5), apresenta a capacidade de imobilizar metais na forma de sulfetos metlicos,sendo este um fator determinante da biodisponibilidade e toxicidade de metais (Morse et al., 1987).

formao de metano (Tchobanoglouset al., 1993).

De uma forma simplificada, as eta-pas da digesto anaerbia de resduospodem ser vistas conforme mostradona Figura 3.

Formao de metano a partir dediferentes substratos4H2 + CO2 CH4 + 2H2O

4HCOOH CH4 + 3CO2 + 2H2O

CH3COOH CH4 + CO24CH3OH 3CH4 + CO2 + 2H2O

4(CH3)3N + 6H2O 9CH4 +3CO2 + 4NH3

4CO + 4H2O CH4 + 3CO2 +2H2O

15


Uma das caractersticas da diges-to anaerbia a obteno de um pro-duto, o gs metano, que encerra umcontedo energtico relativamente al-to, que pode ser utilizado para movi-mentar veculos, gerar eletricidade oupropiciar aquecimento. Tal contedoenergtico fruto da baixa liberaode energia observada durante a meta-nognese, energia conservada no pro-duto, conforme pode ser inferido a par-tir da comparao entre as reaes 1e 6.

A viabilidade econmica do uso dometano como fonte de energia aindaquestionvel devido presena no gsde impurezas como o H2S, que podeocasionar corroso em motores decombusto interna. Em aterros sani-trios, os gases de compostos redu-zidos so queimados, minimizando-seassim o mau cheiro do H2S e o efeitoestufa relacionado emisso de me-tano, que apresenta um potencial deabsoro de radiao infravermelha eaquecimento da atmosfera muito maiordo que o observado para o CO2. Comoefeito dessa queima ocorre tambm aemisso de SO2, o que representa umincremento na incidncia de chuvascidas.

Compostagem de resduosO processo aerbio pode ser em-

pregado no tratamento de resduos s-lidos municipais urbanos de origemorgnica e tambm no tratamento detais resduos dispostos conjuntamentecom lodo gerado em estaes de tra-tamento de esgotos domsticos. Taisprocessos envolvem a preparao depilhas na forma de leiras, nas quais seinjeta ar por meio de tubos perfuradosintroduzidos no resduo, ou ento pormeio do constante revolvimento do ma-terial submetido compostagem.

Durante o processo aerbio dacompostagem, atua uma sucesso demicroorganismos facultativos e aer-bios estritos. Na fase inicial, bactriasmesoflicas so observadas em maiorproporo e medida que a tempe-ratura vai aumentando, as termoflicascomeam a predominar. Fungos ter-moflicos aparecem depois de 5 a 10dias e, no estgio final do processo,conhecido como perodo de cura, acti-nomicetos e fungos filamentosos co-meam a surgir. Como nem todo res-duo rico em microorganismos, algunstipos de materiais, como papis,exigem a adio de um inculo apro-priado para iniciar-se o processo. Tal

inculo pode ser resduo de outras fon-tes ou de lodo de esgoto.

Compostos obtidos a partir de res-duos de diferentes origens podem sermisturados de modo a se obteremrazes C/N timas, que permitam suaincorporao ao solo, como fertili-zantes. Contudo, o uso de compostoscomo fertilizantes exige um cuidadosoestudo das caractersticas microbiol-gicas e ecotoxicolgicas, bem como aescolha da cultura que ser desenvol-vida, antes da tomada da deciso deaplicao em solos.

A relao carbono/nitrognioUm fator crtico para a compos-

tagem de resduos a relao C/N,cuja faixa tima de 20-25 para 1.Espcies qumicas que contm nitro-gnio atuam como nutrientes nosprocessos de degradao da matriaorgnica. Resduos pobres em nitro-gnio, como jornais, que apresentamrelao C/N de aproximadamente 980,devem ser misturados a outros res-duos mais ricos em nitrognio. Emprocessos de compostagem, a relaoC/N comumente diminui ao longo dotempo, pois o carbono eliminadopara a atmosfera na forma de CO2 e/ou CH4. O aumento da quantidaderelativa de nitrognio, um importantenutriente para culturas agrcolas, tornao composto potencialmente utilizvelcomo fertilizante agrcola, desde queobservados outros parmetros sanit-rios de interesse, como presena deorganismos patognicos, metais pesa-dos e substncias orgnicas txicas.

O Programa R3 reduo de consumo,reutilizao e reciclagem do lixo

A Agenda 21 trata, em seu captulo21, do manejo ambientalmente sau-dvel dos resduos slidos e questesrelacionadas com os esgotos eprope, no item 21.4, a utilizao deum manejo integrado nas questesrelacionadas aos resduos, conformesegue:

O manejo ambientalmente sau-dvel dos resduos deve ir alm do sim-ples depsito ou aproveitamento pormtodos seguros dos resduos gera-dos, buscando resolver a causa funda-mental do problema e procurando mu-dar os padres no sustentveis de


Polmeros complexos e outrosmateriais orgnicos de alto

(prote deos, etc.)

Mon meros(a deos)

cidos propinico e butrico etc.(

Metano, dixido de carbonoe gua

cido frmico cido actico

Hidrlise

Acidognese

Acetognese

Metanognese

Figura 3: Etapas da digesto anaerbia (Adaptada de Vazoller, 1999).

16


produo e consumo. Isso implica nautilizao do conceito de manejointegrado do ciclo vital, o qual apre-senta oportunidade nica de conciliaro desenvolvimento com a proteo domeio ambiente.

Em seu item 21.5, aponta a neces-sidade de aes e formulao de obje-tivos centrando-se em quatro principaisreas de programas relacionados comos resduos, a saber:

a) reduo ao mnimo dos resduos;b) aumento ao mximo da reutili-

zao e reciclagem ambientalmentesaudveis dos resduos;

c) promoo do depsito e trata-mento ambientalmente saudveis dosresduos;

d) ampliao do alcance dos ser-vios que se ocupam dos resduos.

E, no item 21.6, alerta para as qua-tro reas de programas estarem corre-lacionadas e se apoiando mutuamen-te, devendo estar integradas a fim de

constituir uma estrutura ampla e ambi-entalmente saudvel para o manejodos resduos slidos municipais. Acombinao de atividades e a impor-tncia que se d a cada uma dessasquatro reas variaro segundo ascondies scio-econmicas e fsicaslocais, as taxas de produo de res-duos e a compo-sio destes. To-dos os setores dasociedade devemparticipar em to-das as reas deprogramas.

Nesse contex-to, sero apresen-tadas as vrias opes para a disposi-o final e o tratamento de resduosslidos, sejam estes de origem doms-tica, hospitalar, agrcola ou industrial,envolvendo a aplicao dos 3 Rs reduo do consumo e desperdcio,reutilizao de resduos e reciclagem.

Em alguns casos, pode ser vivel aqueima em incineradores com rigorosocontrole da qualidade dos gases emi-tidos e dos resduos remanescentes,ou ainda a combusto em fornos defabricantes de cimento. Alternativas co-mo compostagem aerbia e disposi-o em aterros sanitrios ou industriaistambm so viveis. Contudo, in-meros impactos ambientais poderiamser associados a cada uma dasopes de tratamento citadas ou aqualquer outra que venha a ser criada.

O verdadeiro desafio pertinente questo do lixo, seja ele de que natu-reza for, diz respeito a como no gerartal lixo ou, ao menos, minimizar a ge-rao. Havendo essa opo, assume-se que o melhor seria no gerar lixo,mas essa uma alternativa nem sem-pre vivel, uma vez que o modelo devida adotado globalmente pautadona produo e no consumo, que tmcomo conseqncia a gerao de res-duos. Contudo, com alguma reflexoe auxlio de programas de educaoambiental, podemos nos habituar en-quanto consumidores a exercer deter-minados tipos de escolha de emba-lagens de produtos, rejeitando porexemplo aqueles que possuem invlu-cros mltiplos e s vezes desneces-srios e dando preferncia a embala-gens retornveis em detrimento s des-cartveis, bem como minimizando des-perdcios dentro de casa. A recusa detais produtos com mltiplas em-balagens representa a consolidaode um quarto e importante R ao pro-grama, que fora a indstria a ter uma

atitude ambientalmenteresponsvel por pressodo mercado consumidor.Atitudes como essas, se-gundo um recente estudorealizado por Teixeira(1999), podem reduzir emat 50% a quantidade deresduos slidos doms-

ticos encaminhados aos aterros. Umavez minimizada a gerao, parte-separa a avaliao do reuso dos res-duos, que se nas nossas casas apre-senta um leque de opes relati-vamente limitado, pode apresentar um


Elemento Onde encontrado

Mercrio equipamentos e aparelhos eltricosde medida

produtos farmacuticos lmpadas de non, fluorescentes e

de arco de mercrio interruptores baterias/pilhas tintas antisspticos fungicidas termmetros

Cdmio baterias/pilhas plsticos ligas metlicas pigmentos papis resduos de galvanoplastia

Chumbo tintas, como as de sinalizao de rua impermeabilizantes anticorrosivos cermica vidro plsticos inseticidas embalagens pilhas

(Fonte: IPT-CEMPRE, 1995)

Efeitos causados por alguns metais pesados ao homem

Efeitos

distrbios renais distrbios neurolgicos efeitos mutagnicos alteraes no metabolismo deficincias nos rgos

sensoriais

dores reumticas e milgicas distrbios metablicos

levando osteoporose disfuno renal

perda de memria dor de cabea irritabilidade tremores musculares lentido de raciocnio alucinao anemia depresso paralisia

O verdadeiro desafiopertinente questo do

lixo, seja ele de quenatureza for, diz respeito acomo no gerar tal lixo ou,

ao menos, minimizar agerao

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maior nmero de opes em relaoa resduos industriais e agrcolas.

A terceira etapa da minimizao dodescarte envolve a reciclagem, que facilmente explicada pela j difundidateoria de que resduo nada mais doque um material no adequadamentelocalizado no espao e no tempo. Ouseja, aquilo que considerado um res-duo hoje pode no s-lo amanh,assim como o que uma determinadapessoa ou grupo de pessoas classificacomo resduo pode ser matria-primapara outra. O entendimento da neces-sidade da segregao na fonte, ouseja, da separao adequada dos ti-pos de resduos por seus geradores, essencial para facilitar o trabalho doreciclador, assim como a colocao domaterial reciclado no mercado, en-quanto matria-prima ou produto aca-bado.

Reciclagem o resultado de uma srie de ativi-

dades atravs das quais materiais quese tornariam lixo ou esto no lixo sodesviados, sendo coletados, sepa-rados e processados para uso comomatria-prima na manufatura de bens,feitos anteriormente apenas com ma-tria-prima virgem.

Benefcios da reciclagem diminui a quantidade de lixo a ser

aterrado (conseqentemente aumentaa vida til dos aterros sanitrios);

preserva os recursos naturais; economiza energia; diminui a poluio do ar e das

guas; gera empregos, atravs da cria-

o de indstrias recicladoras.A reciclagem, no

entanto, no podeser vista como a prin-cipal soluo para olixo. uma atividadeeconmica que deveser encarada comoum elemento dentrode um conjunto desolues. Estas so integradas nogerenciamento do lixo, j que nemtodos os materiais so tcnica ou

economicamente reciclveis. A separa-o de materiais do lixo aumenta aoferta de materiais reciclveis. Entre-tanto, se no houver demanda de pro-dutos reciclados por parte da socie-dade o processo interrompido, osmateriais abarrotam os depsitos e,por fim, so aterra-dos ou incineradoscomo rejeitos (IPT-CEMPRE, 1995).

Apenas quandoestiverem esgotadasas alternativas dereduo de consu-mo, reuso e recicla-gem que se devefazer a opo pelotratamento, levando-se em considerao o nus ambientalde cada alternativa que possa vir a seradotada. O mesmo raciocnio vale parao setor produtivo, onde a busca portecnologias menos impactantes, cha-madas tambm limpas, essencialpara a manuteno da qualidade devida no planeta. Tais tecnologias devemser avaliadas dentro de uma tica dociclo de vida dos produtos, ou seja,levando-se em conta todos os impac-tos ambientais envolvidos desde aprimeira etapa de obteno da mat-ria-prima, passando-se pela fabrica-o, utilizao, alternativa de reuso, re-ciclagem e alternativas de disposiofinal do produto quando o mesmo nose prestar mais a fim algum.

AAAAAgenda 21 e desenvolvimentosustentvel

A Agenda 21 um documento quesurgiu a partir de discusses condu-

zidas durante a Con-ferncia das NaesUnidas para o MeioAmbiente e Desenvol-vimento, a ECO-92,realizada no Rio deJaneiro entre 3 e 14 dejunho de 1992. umprograma de aoabrangente, a ser im-

plementado pelos governos, agnciasde desenvolvimento, organizaes dasNaes Unidas e grupos setoriais

independentes em cada rea onde aatividade humana afeta o meio ambien-te, visando atingir o chamado de-senvolvimento sustentvel. Segundo aComisso Mundial sobre o MeioAmbiente e o Desenvolvimento, O de-senvolvimento sustentvel aquele

que atende s necessi-dades do presente semcomprometer a possi-bilidade de as gera-es futuras satisfa-zerem suas prpriasnecessidades

Dentro de tal enfo-que, considera-se que:

as necessidadesdos pobres so prio-ritrias;

por desenvolvimento entende-seo progresso humano, em todas assuas facetas cultural, econmica, so-cial e poltica , que deve ser possvelem todos os pases;

essa sustentabilidade no rgi-da; antes, deve admitir a possibilidadede mudanas, s quais se reage comadaptaes;

est implcita uma preocupaocom a igualdade social entre as pes-soas de uma mesma gerao e entreas pessoas de uma gerao e de ou-tra.

A Agenda 21 um documento de700 pginas que se subdividem em 40captulos. A verso em portugus dodocumento completo foi publicada noDirio Oficial da Unio como suple-mento ao nmero 146, do dia 2 deagosto de 1994.

Cooperativas de catadoresA formao de associaes e coo-

perativas de catadores de lixo repre-senta a alternativa de sada do homemdos lixes e o resgate da sua condiode cidado, com direito a benefciossociais, educao para os filhos, auto-nomia administrativa e possibilidade deascenso social. A cooperativa deveoferecer aos seus membros assistn-cia jurdica, cursos de aperfeioamentoe acesso ao lazer/esporte, desenvol-vendo no catador criticidade e matu-ridade para tomar posio nas deci-ses dentro da cooperativa e at uma


A reciclagem no pode servista como a principal

soluo para o lixo; ela uma atividade econmica

que deve ser encaradacomo um elemento dentrode um conjunto de solues

A aparente utopia de ummeio ambiente que

concilie desenvolvimentoassociado a sustentatibi-lidade ambiental, quali-

dade de vida e igualdadesocial s ser alcanada

com muita reflexo, boavontade e esforos pessoal

e comunitrio

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Referncias bibliogrficasASSOCIAO BRASILEIRA DE NOR-

MAS TCNICAS. Apresentao de proje-tos de aterros controlados de resduosslidos: NBR-8849/85. So Paulo, 1985.

BAIRD, C. Environmental chemistry. NewYork: W.H. Freeman and Company, 1995.

BIDONE, F.R.A. Introduo. Em Bidone,F.R.A. (organizador). Metodologias e tc-nicas de minimizao, reciclagem e reuti-lizao de resduos slidos urbanos. Riode Janeiro: PROSAB, 1999.

BRANCO, S.M. Poluio: A morte denossos rios. So Paulo: ASCETESB, 1983.

FIGUEIREDO, P.J.M. A sociedade dolixo. Piracicaba: Editora Hemus, 2 ed.,1995.

FROELICH, P.N.; KLINKHAMMER, G.P.;BENDER, M.L.; LUEDTKE, N.A.; HEATH,G.R.; CULLEN, D.; DAUPHIN, P.;HAMMOND, D. e HARTMAN, B. Early oxi-dation of organic matter in pelagic sedi-ments of the eastern equatorial Atlantic:suboxic diagenesis. Geochim. Cos-mochim. Acta, n. 43, p. 1075-1090, 1979.

FUNDAO INSTITUTO BRASILEIRODE GEOGRAFIA E ESTATSTICA. Pes-quisa nacional de saneamento bsico,PNSB, 1989. So Paulo, 1991. Apud IPT/CEMPRE, Lixo municipal: manual degerenciamento integrado 1 ed.: Institutode Pesquisas Tecnolgicas, So Paulo:Publicao IPT 2163, 1995.

GONALVES, C.L. Definindo a questodo lixo urbano. Consumo, lixo e meio am-biente, Edio Especial, Secretaria do MeioAmbiente do Estado de So Paulo, 1997.

IPT/CEMPRE, Lixo municipal: manualde gerenciamento integrado. 1 ed.:Instituto de Pesquisas Tecnolgicas, SoPaulo, Publicao IPT 2163, 1995.

MATA-ALVAREZ, J.; MAC, S. e LLA-BRS, P. Anaerobic digestion of organicsolid wastes. An overview of researchachievements and perspectives. Biore-source Technol., n. 74, p. 3-16, 2000.

MORSE, J.W.; MILLERO, F.J. eCORNWELL, J.C. The chemistry of the hy-drogen sulfide and iron sulfide systems innatural waters. Earth Science Reviews, n.24, p. 1-42, 1987.

SEV-FILHO, A.O. Lixo o progressosem soluo? Em Figueiredo, P.J.M. A

Sociedade do lixo. Piracicaba: EditoraHemus, 2 ed., 1995.

SOUBES, M. Microbiologia de la diges-tin anaerobia. Anais do Seminario Latino-americano de Tratamento Anaerobio deAguas Residuales, Montevideo, 1994.

TCHOBANOGLOUS, G.; THEISEN, H. eVIGIL, S. Integrated solid waste manage-ment. Nova Iorque: McGraw-Hill, 1993.

TEIXEIRA E.N. Reduo na fonte deresduos slidos: Embalagens e matriaorgnica. Em Bidone, F.R.A. (org.). Meto-dologias e tcnicas de minimizao, reci-clagem e reutilizao de resduos slidosurbanos. Rio de Janeiro: PROSAB, 1999.

TEIXEIRA, E.N e BIDONE, F.R.A. Con-ceitos bsicos. Bidone, F.R.A. (org.).Metodologias e tcnicas de minimizao,reciclagem e reutilizao de resduosslidos urbanos. Rio de Janeiro: PROSAB,1999.

VAZOLLER, R.F. Microbiologia e sanea-mento ambiental http://www.bdt.org.br/~marinez/padct.bio/cap9/3/rosana.html,1999.

Alguns stios sobre Agenda 21,reduo de uso, reciclagem, reuso ecatadores de lixo

www.bdt.org.br/publicacoes/politica/agenda21/

A base de dados da Fundao AndrTosello de Pesquisas e Tecnologia apresen-ta a ntegra da agenda 21, em portugus.

www.matrix.com.br/peixe/Trata-se de um Instituto Virtual de Educa-

o para Reciclagem. Discute temas rela-cionados ao lixo, principalmente sobrecatadores de lixo, Reduo, Reutilizao eReciclagem.

www.cityalpha.com.br/regiao8.htmEste site apresenta o lixo de Carapi-

cuba-SP, considerado pela CETESB comoum dos trs piores do Estado de So Paulo.

www.cu r i t i ba .p r.gov.b r /agenc ia /especiais/material02.html

Apresentao do Programa de Recicla-gem desenvolvido pela Prefeitura Munici-pal de Curitiba-PR.

www.curitiba.pr.gov.br/servicos/SMLP/compralixo.html

Apresenta o Programa Compra Lixo,implantado pela Prefeitura Municipal de

Curitiba, no qual envolve a comunidade,atravs da criao de associaes demoradores de bairro.

www.projekte.org/meioambiente99/tema03/rodrigues/text.html

Trata-se da apresentao do ProjetoLixo e Cidadania na Regio Metropolitanade Belo Horizonte desenvolvido pela Fun-dao Estadual do Meio Ambiente(FEAM) e o envolvimento de instituiescomo Associao de Catadores, Prefei-turas de municpios envolvidos e UNICEF.

w w w . r e c i c l o t e c a . o r g . b r /quem_recebe.htm

Apresenta um relao bem ampla daspessoas e instituies que recebem oucompram diversos materiais reciclveisdos estados da Bahia, Esprito Santo,Minas Gerais, Pernambuco, Rio deJaneiro e So Paulo capital e interior.

www.clin.rj.gov.br/program.htmApresenta os programas sociais desen-

volvidos pela Companhia de Limpeza deNiteri (CLIN), preocupada com as inicia-tivas de cunho social que so desenvol-vidas por empresas e comunidade.

www.cempre.org.br/links.htmlUm site rico em informaes e vnculos

sobre a questo do lixo. O endereocitado neste espao abre vrios vnculosde associaes de reciclagem e bancosque financiam programas relacionados aomeio ambiente.

www.latasa.com.br/recicla.htmApresenta o Centro de Reciclagem de

Latas de alumnio, cujos projetos envol-vem os temas Projeto Escola e Disk Lata.Informa tambm os endereos dosCentros de Reciclagem da Latasa.

www.cetesb.sp.gov.br/InformacoesAmbientais/inventario_residuos/inventario.htm

Apresenta uma srie de vnculos sobrelixo, e a possibilidade de baixar o Inven-trio de Resduos formulado pela CE-TESB, que discute de forma integrada osaspectos tcnicos e sociais envolvidos naquesto do lixo.

http://cecae.usp.br/recicla/3rs.htmTrata-se de um canal com o projeto USP

Recicla, o qual discute o programa dosR3s e informa os meios de contato comcooperativas de catadores e empresas dereciclagem.


viso poltica sobre o seu pas e omundo em que vive.

A aparente utopia de um meioambiente que concilie desenvol-vimento associado a sustentati-bilidade ambiental, qualidade de vidae igualdade social s ser alcanada

com muita reflexo, boa vontade,esforos pessoal e comunitrio,disposio e aes polticas aliadasao fundamental entendimento de queo planeta como um todo afetadopor cada atitude isolada.

Pedro Srgio Fadini, graduado em qumica pela

UFSCar, mestre em engenharia em recursoshdricos e saneamento e doutor em qumicaambiental, ambos pela UNICAMP, professor naPUC-Campinas. Almerinda Antonia BarbosaFadini, graduada em geografia pela PUC-Cam-pinas, mestre em geocincias e meio ambiente edoutoranda em geografia, ambos pela UNESP deRio Claro, professora na Universidade So Fran-cisco, em Bragana Paulista.

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Cadernos Temticos de Qumica Nova na Escola Edio especial Maio 2001Tratamento de esgotos

Uma parcela significativa dasguas, depois de utilizadas parao abastecimento pblico e nosprocessos produtivos, retorna suja oscursos dgua, em muitos casos levan-do ao comprometimento de sua quali-dade para os diversos usos, inclusivepara a agricultura. Dependendo dograu de poluio, essa gua residualpode ser imprpria para a vida, cau-sando, por exemplo, a mortandade depeixes. Tambm pode haver liberaode compostos volteis, que provocammau odor e sabor acentuado, e po-dero trazer problemas em uma novaoperao de purificao e tratamentodessa gua. Segundo dados doBNDES (1998), 65% das internaeshospitalares de crianas menores de10 anos esto associadas falta desaneamento bsico. Nos pases emdesenvolvimento, onde se enquadra oBrasil, estima-se que 80% das doenase mais de um tero das mortes estoassociadas utilizao e consumo deguas contaminadas (Galal-Gorchev,1996). A hepatite infecciosa, o clera,a disenteria e a febre tifide so exem-plos de doenas de veiculao hdrica,ou seja, um problema de sade p-blica.

Quando ocorre o lanamento deum determinado efluente em um corpo

Jos Roberto Guimares e Edson Aparecido Abdul Nour

Neste artigo descrita a situao atual de tratamento de guas residurias no Brasil, bem como os principaisprocessos de tratamento. So discutidos os processos fsico-qumicos e biolgicos, e apresentam-se asprincipais reaes de transformao da matria orgnica. Tambm so descritas as mais importantes variveisde interesse sanitrio e ambiental, bem como a legislao federal para classificao das guas.

esgoto, gua residuria, processos fsico-qumicos, processos biolgicos, parmetros ambientais

dgua, seja ele pontual ou difuso, ime-diatamente as caractersticas qumicas,fsicas e biolgicas desse local co-meam a ser alteradas. Por exemplo,pode ocorrer um aumento muito gran-de da carga orgnica, refletindo-se noaumento da DBO (demanda bioqu-mica de oxignio), da DQO (demandaqumica de oxignio), do COT (carbonoorgnico total) e,conseqente-mente, uma de-pleo da con-centrao de oxi-gnio dissolvido,fruto, principal-mente, do me-tabolismo de mi-croorganismosaerbios. Parteda matria org-nica presente noefluente se dilui,sedimenta, sofrees tab i l i za oqumica e bioqumica. Esse fenmeno conhecido como autodepurao.Comumente, utiliza-se apenas o pa-rmetro oxignio dissolvido para avaliaresse processo, ou seja, quando aconcentrao de oxignio retorna aovalor original (antes do lanamento),assume-se que houve uma autodepu-

rao. No entanto essa definio questionvel, pois no leva em consi-derao outras variveis ambientais,como por exemplo a presena de saise de metais, alterao da diversidadee populao biolgica e do nvel trficoetc.

Antes de atingirem os corpos aqu-ticos as guas residuais podem e

devem sofrer algum tipo depurificao. Os processosde tratamento de guasresiduais so divididos emdois grandes grupos, osbiolgicos e os fsico-qumi-cos. A utilizao de um oude outro, ou mesmo a com-binao entre ambos, de-pende das caractersticasdo efluente a ser tratado, darea disponvel para monta-gem do sistema de trata-mento e do nvel de depu-rao que se deseja atingir.

A maioria dos proces-sos de tratamento de efluentes aquo-sos, principalmente os biolgicos, sobaseados em processos de ocorrncianatural. O objetivo principal de qual-quer uma das muitas opes de siste-mas de tratamento o de simular osfenmenos naturais em condiescontroladas e otimizadas, de modo

Segundo dados do BNDES(1998), 65% das internaes

hospitalares de crianasmenores de 10 anos esto

associadas falta desaneamento bsico. Nospases em desenvolvi-

mento, onde se enquadrao Brasil, estima-se que 80%das doenas e mais de um

tero das mortes estoassociadas utilizao e

consumo de guascontaminadas

20


que resulte em um aumento da veloci-dade e da eficincia de estabilizaoda matria orgnica, bem como deoutras substncias presentes no meio.

Processos biolgicosOs processos biolgicos so subdi-

vididos em dois grandes grupos, osaerbios e os anaerbios. Normal-mente, os efluentes compostos desubstncias biodegradveis (esgotosdomsticos e de indstrias de alimen-tos) so preferidos nessas duas clas-ses de processos.

Nos processos aerbios de trata-mento de efluentes so empregadosmicroorganismos que para biooxidar1

a matria orgnica utilizam o oxigniomolecular, O2, como receptor deeltrons. Normalmente h um consr-cio de microorganismos atuando con-juntamente nos processos de estabi-lizao da matria orgnica. A micro-fauna composta por protozorios,fungos, leveduras, micrometazorios esem dvida a maioria composta porbactrias. H uma grande variedade desistemas aerbios de tratamento deguas residuais; as mais empregadasso lagoas facultativas, lagoas aera-das, filtros biolgicos aerbios, valosde oxidao, disposio controlada nosolo e sem dvida uma das opesmais utilizadas o lodo ativado. Estesistema compe-se principalmente deum reator (ou tanque de aerao), deum decantador secundrio (ou tanquede sedimentao) e de um sistema derecirculao do lodo (Figura 1). Partedo lodo gerado no decantador secun-drio, que composto basicamente demicroorganismos, devolvido aotanque de aerao, mantendo uma altaconcentrao de microorganismos no

sistema e aumentando a velocidade eeficincia da degradao.

Nos processos anaerbios de tra-tamento de efluentes so empregadosmicroorganismos que degradam a ma-tria orgnica presente no efluente, naausncia de oxignio molecular. Nessetipo de processo, a grande maioria demicroorganismos que compem a mi-crofauna tambm de bactrias, basi-camente as acidognicas e as metano-gnicas. Como sistemas convencio-nais anaerbios, os mais utilizados soos digestores de lodo, tanques spti-cos e lagoas anaerbias. Entre ossistemas de alta taxa, ou seja, aquelesque operam com alta carga orgnica,destacam-se os filtros anaerbios, rea-tores de manta de lodo, reatores com-partimentados e reatores de leitoexpandido ou fluidificado. A configu-rao mais comum para tratamento deesgoto domstico, descrita na literaturaespecializada, de um tanque spticoseguido de um filtro anaerbio.

O tanque sptico um exemplo detratamento em nvel primrio, no qualos slidos mais densos so removidosdo seio da soluo por sedimentao,ou seja, ficam no fundo do reator, ondeacontece uma srie de reaes bioqu-micas. Esse material retido por atalguns meses para que acontea a suaestabilizao, evidentemente emcondio anaerbia.

Os filtros anaerbios so reatorespreenchidos com um material inerte, porexemplo brita, anis de plstico ebambu, que servem de suporte parafixao da biomassa. O efluente sofredegradao biolgica ao ser conduzidopor um fluxo ascendente, e no por purafiltrao, como sugere o nome do sis-tema.

Como mostrado na Figura 2 (noteque o mesmo processo discutido notexto sobre lixo p. 15), o processo dedigesto anaerbia pode ser divididoem quatro fases bem caractersticas:hidrlise, acidognese, acetognese emetanognese. Uma via alternativapode ocorrer, quando na presena desulfato, chamada de sulfetognese.

Na etapa de hidrlise, as bactriasfermentativas hidrolticas excretamenzimas para provocar a converso demateriais particulados complexos emsubstncias dissolvidas (reaes extra-celulares). Na acidognese, as bact-rias fermentativas acidognicas meta-bolizam as substncias oriundas daetapa anterior at produtos mais sim-ples, tais como cidos graxos, hidro-gnio, gs carbnico, amnia etc. A fa-se de acetognese, que ocorre em se-guida, consiste na metabolizao dealguns produtos da etapa anterior pelogrupo de bactrias acetognicas,obtendo-se acetato, dixido de carbo-no e hidrognio. Esses ltimos produ-tos sero utilizados na metanognese,evidentemente pelas bactrias meta-nognicas, para formao do principalproduto da digesto anaerbia, que o gs metano, CH4, alm de CO2 e H2O.Uma outra etapa que pode ocorrerquando da presena de sulfatos asulfetognese, ou seja, formao deH2S no meio, fruto da atuao dasbactrias redutoras de sulfato quecompetem com as metanognicaspelo mesmo substrato, o acetato.

As reaes biolgicas de xido-reduo

Uma reao geral (equao 1) quedescreve o mecanismo do metabolis-mo aerbio de compostos orgnicos,representado por CxHyOz , a seguinte:

CxHyOz(aq) + (4x + y - 2z)O2(g)

xCO2(g) + (y)H2O(l) (1)

A ttulo de ilustrao, possvelexemplificar a

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