Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Instituto de Química

Curso de Licenciatura em Química

Diego Ramos Motta

ABORDAGENS DE TEMAS QUÍMICOS SOCIAIS EM FEIRAS DE CIÊNCIAS

NO ENSINO MÉDIO

Rio de Janeiro

2014

2

Diego Ramos Motta

Abordagens de Temas Químicos Sociais em Feiras de

Ciências no Ensino Médio

Monografia submetida ao corpo docente do Instituto de

Química da Universidade do Estado do Rio de Janeiro como

requisito final para obtenção do diploma de Licenciatura em

Química.

Orientadora: Professora Dra. Maria de Fátima Teixeira Gomes

Rio de Janeiro

2015

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Diego Ramos Motta

Abordagens de Temas Químicos Sociais em Feiras de Ciências

no Ensino Médio

Monografia submetida ao corpo docente do Instituto de

Química da Universidade do Estado do Rio de Janeiro como

requisito final para obtenção do diploma de Licenciatura em

Química.

Aprovado em: ____________________________________ Banca Examinadora: __________________________________________________ Prof. Dr. Maria de Fátima Teixeira Gomes DQGI/IQ/UERJ ___________________________________________________ Prof. M. Sc. José Ilton Pinheiro Jornada DQGI/IQ/UERJ ___________________________________________________ Prof. Denise Gutman Almada C. E. Professor Ernesto Faria/SEEDUC-RJ

Rio de Janeiro

2015

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DEDICATÓRIA

Dedico esta monografia ao meu avô Mauro Lucius Loretti Motta, que sempre foi o

pilar de sustentação da minha família, exemplo de honestidade, moral e caráter.

Devo a ele grande parte do meu crescimento como ser humano e acadêmico.

5

AGRADECIMENTOS

A meus pais por todo o suporte, amor e incentivo durante minha vida.

À minha irmã por todo o amor e pelo apoio emocional que necessitei nos

momentos de fragilidade.

À minha namorada que esteve ao meu lado nas horas mais difíceis da minha

trajetória acadêmica, sempre me motivando a alcançar meus objetivos e me

acolhendo em seus braços quando precisei.

Aos meus amigos/irmãos Daniel, José Victor e Marco Aurélio por todas as

alegrias e tristezas compartilhadas desde aos tempos de Ensino Médio.

Aos meus amigos Pedro, Haroldo, Pâmella, Gisele, Klícia e Magno pela

grande contribuição para a minha evolução acadêmica e por terem tornado minha

passagem pela universidade mais feliz.

Aos meus professores pela contribuição para a minha formação acadêmica,

em especial para o professor Ayres Guimarães Dias por ter me dado a motivação

inicial para ser professor.

À professora Denise Gutman Almada e aos alunos do Colégio Estadual

Professor Ernesto Faria por terem me acolhido e me dado a oportunidade de realizar

este trabalho.

Aos funcionários da Secretaria do Instituto de Química, Agnelo e Ney, por toda

a ajuda na resolução de problemas burocráticos durante minha trajetória na

universidade.

À minha sogra por todo o carinho e pela ajuda essencial que me deu na

produção desta monografia.

À professora Fátima Gomes pela imensa paciência e por ter sido a principal

contribuinte para a minha formação como professor.

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"Saber muito não lhe torna inteligente. A inteligência se traduz na forma que você

recolhe, julga, maneja e, sobretudo, onde e como aplica esta informação."

Carl Sagan

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RESUMO

MOTTA, Diego Ramos. Uma abordagem de temas sociais em feiras de ciências no

Ensino Médio. Monografia (Graduação em Licenciatura em Química) – Instituto de

Química – Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015.

Esta monografia relata como foram planejados e desenvolvidos projetos didáticos relacionados a temas químicos sociais e como se deu a socialização de seus produtos finais em Feiras de Ciências. O trabalho foi desenvolvido por um bolsista PIBID/Capes de Licenciatura em Química da UERJ, em 2012 e 2013, em uma escola de Ensino Médio, no Rio de Janeiro. Os projetos didáticos “Lixo, coleta seletiva e reciclagem” e “Tratamento, consumo e desperdício de água” foram aplicados, respectivamente, a grupos de sete alunos de turmas do 1º ano e do 3º anos, visando à contextualização de conhecimentos químicos no cotidiano dos aprendestes, assim como a conscientização acerca dos problemas sociais e ambientais relacionados a cada um dos temas. No primeiro projeto foram organizadas discussões baseadas em um questionário, seguidas de pesquisas sobre conceitos, dados importantes e formas de minimizar os problemas gerados pelo descarte incorreto do lixo e sobre a importância da coleta seletiva e da reciclagem para a sociedade e para o ambiente. Foram distribuídos recipientes coletores de lixo pelas salas de aula da escola, os rejeitos foram recolhidos, classificados e quantificados. Também foi realizado experimento de separação de polímeros com base em suas densidades. No segundo projeto didático, um questionário foi utilizado para guiar as pesquisas dos estudantes por diversas fontes cujas respostas originaram os slides apresentados na Feira de Ciências. Além disso, foram realizados dois experimentos sobre a etapa de clarificação da água, pela coagulação de impurezas utilizado o tratamento químico convencional, com sulfato de alumínio e cal, e também por eletrofloculação. Destacamos a participação e o interesse dos grupos e da comunidade escolar pelos temas sociais abordados. As produções dos estudantes exigiram que eles realizassem várias leituras, resgatassem dados do cotidiano, elaborassem suas ideias sobre os temas e falassem a respeito delas, o que contribuiu para a apropriação de um conhecimento que poderá ser utilizado em outros momentos de suas vidas. Com isso, acreditamos ter nos aproximado do objetivo de formar cidadãos capazes de exercerem sua cidadania.

Palavras-chave: Temas Químicos Sociais. Contextualização. Água. Tratamento de

água. Lixo. Coleta Seletiva. Feira de Ciências.

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ABSTRACT

This monograph aims to report how didactic projects related to social chemical themes where planned and developed and how was the socialization of the final products in science fairs. The project was developed by PIBID/CAPES scholarship in Chemistry Bachelor of UERJ, 2012 and 2013, in a high school in Rio de Janeiro. The didactic projects “Trash, Waste Separation and Recycling” and “Treatment, Water Consumption and Waste” were applied, respectively, in groups of seven students form 1st and 3rd grades, in order to contextualize chemical knowledge in daily lives of the learners, as well as raising awareness about social and environmental problems related to the themes. In the first project, discussions were organized based on a questionnaire, followed by research on concepts, important data and ways to mitigate the problems generated by incorrect discard of waste and about the importance of selective waste and recycling for society and environment. Waste containers were distributed in the classrooms, the objects collected, classified and quantified. Also, was realized an experiment of polymer separation based on the density. In the second project, a questionnaire was used to guide the research of students from different sources whose answers originated the presentation developed for the Science Fair. In addition, two experiments were realized, by the conventional treatment of impurities coagulation stage of water, using aluminum sulfate and lime, and by electrofloculation. The students products demanded them to make several readings, rescued daily data, draw up them ideas about the themes and talk about them, what contributed for an appropriation of a knowledge that can be used in other moment of them lives. Therewith, we believe that we’ve got close to the objective of forming citizens capable of exercising them citizenship.

Keywords: Social Issues, Contextualization, Water, Water Treatment, Trash,

Waste Separation, Recycling, Science Fair

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Sumário:

Introdução........................................................................................................10

Objetivos..........................................................................................................13

1. Justificativas para os Temas Escolhidos....................................................14

1.1 Tema: Lixo, coleta seletiva e reciclagem...................................................14

1.2 Tema: Tratamento, consumo e desperdício de água.................................16

2. Levantamentos sobre o uso de temas sociais no ensino de Química.......18

3. Algumas considerações sobre o tratamento de água................................23

4. Metodologia...............................................................................................26

4.1 Tema: Lixo, coleta seletiva e reciclagem...................................................26

4.2 Tema: Tratamento, consumo e desperdício de água................................27

5. Discussão de Resultados...........................................................................28

5.1 Tema: Lixo, coleta seletiva e reciclagem...................................................28

5.2 Tema: Tratamento, consumo e desperdício de água.................................32

6. Considerações Finais.................................................................................35

7. Referências.bibliográficas..........................................................................37

8. Anexos.......................................................................................................41

8.1 Anexo I.......................................................................................................42

8.2 Anexo II......................................................................................................42

8.3 Anexo III.....................................................................................................43

8.4 Anexo IV....................................................................................................44

8.5 Anexo V.....................................................................................................45

8.6 Anexo I.....................................................................................................47

8.7 Anexo VII...................................................................................................49

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INTRODUÇÃO

A educação é, indiscutivelmente, um dos meios pelo qual se pode alcançar

uma sociedade igualitária, onde todos os indivíduos estão cientes de seus direitos e

deveres e podem, através de uma participação ativa, influenciar no meio em que

vivem, tornando-o melhor para todos. Aquele que preenche tais requisitos pode ser

considerado um cidadão capaz de exercer satisfatoriamente sua cidadania.

A escola é, na sociedade moderna, o local para onde os cidadãos mais jovens

vão à busca de educação. Sendo assim, é papel da escola educar os jovens para

exercer sua cidadania com responsabilidade, formar cidadãos conscientes de suas

realidades e de que podem mudá-las, se necessário. Como afirmam Santos e

Schnetzler (2010, p. 30), “(...) educar para a cidadania é preparar o indivíduo para

participar em uma sociedade democrática, por meio da garantia de seus direitos e

do compromisso de seus deveres”.

Para tal, é necessário que o que se ensina nas escolas esteja diretamente

ligado à vivência dos estudantes, ou seja, que o ensino seja contextualizado em

aspectos do cotidiano, pois, desta forma, os estudantes poderão conhecer os

questionamentos mais importantes de sua cultura, de seu meio social, refletir, julgar

e discutir sobre seus aspectos mais relevantes e propor mudanças ou soluções para

os problemas envolvidos.

A Química está presente em diversos problemas e pode enriquecer muitos

dos debates em voga na sociedade, em especial quando se trata de questões

ambientais. Entretanto, um ensino de Química conteudista, fragmentado, ainda

arraigado à metodologia tradicional, em quase nada auxilia nesses debates,

tornando-o, como considera Chassot, “literalmente – inútil. Isto é, mesmo que não

existisse, muito pouco (ou nada) seria diferente” (CHASSOT, 2014, p. 40). O autor

faz um alerta aos Professores de Química: “[...] não educamos só para o tempo

presente”....”O que será aproveitável (do ensino da Química) no mundo dos filhos de

nossos filhos?” (idem, p.100).

Esse tipo de ensino, distante da realidade, pode “embaçar a visão” dos

estudantes, dificultando a percepção da Química como integrante de sua vida, de

seus problemas e dos problemas gerais, de influência global e, como afirma

Chassot, “tem se mostrado muito útil para manter, ainda mais, a dominação.”

11

(ibidem, p. 40).

Sobre a importância do aprendizado de Química na formação do cidadão,

Newbold (apud Santos e Schnetzler, 2010, p. 47) considera que:

Atualmente a química é a chave para a maior parte das grandes preocupações das quais depende o futuro da humanidade, sejam elas: energia, poluição, recursos naturais, saúde ou população. De fato, a química tornou-se um dos componentes do destino do gênero humano. Entretanto, quantas pessoas, entre o público geral, sabem um pouco que seja a respeito da relevância da química para o bem-estar humano? Infelizmente, muito poucas, conforme parece... Certamente, é essencial que se faça com que cada cidadão ao menos tome consciência de algumas das enormes contribuições da química à vida moderna. Deveria ser fascinante perceber que todos os processos da vida, do nascimento à morte, estão intimamente associados às transformações químicas. A qualidade de vida que desfrutamos depende em larga escala dos benefícios advindos de descobertas químicas, e nós, como cidadãos, somos continuamente requisitados para tomar decisões em assuntos relacionados com a química. Não devemos, entretanto, ignorar os aspectos negativos associados a progressos baseados na química, pois fazê-lo seria fechar os olhos à realidade.

Pelos motivos acima apresentados constata-se a importância de associar o

conhecimento químico a aspectos sociais, uma vez que a educação científica do

cidadão está intimamente vinculada a um ensino de ciências que valorize o debate

sobre as relações entre ciência, tecnologia e sociedade (CTS). De um modo geral, o

enfoque CTS na educação, que tem como objetivo central a preparação para a

cidadania, visa desenvolver nos estudantes a capacidade de tomada de decisão em

relação à “solução de problemas da vida real, que envolvem aspectos sociais,

tecnológicos, econômicos e políticos, o que significa preparar o indivíduo para

participar na sociedade democrática” (Santos e Schnetzler, 2010, p. 75).

A Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDBEN, Lei 9394/96), em

seu Art. 35, define como finalidades do Ensino Médio a preparação para a

continuidade dos estudos, a preparação básica para o trabalho e o exercício da

cidadania. A formação para o exercício da cidadania está consubstanciada nos

Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) ao associar o ensino da Biologia, da

Física, da Química e da Matemática às suas tecnologias correlatas, em uma

perspectiva de promover a aquisição de competências e habilidades que levem o

estudante a assumir uma postura questionadora e crítica.

Pinheiro e colaboradores (2007) consideram que:

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...os objetivos propostos na LDB e configurados nos PCNEMs encontram aplicações no enfoque CTS, pois, como a proposta para o Ensino Médio foi estabelecida, percebe-se a relevância em aproximar o aluno da interação com a ciência, a tecnologia e com todas as dimensões da sociedade. Assim, consideram-se suas relações recíprocas, oportunizando ao educando uma concepção ampla e social do contexto científico-tecnológico.

Nas últimas décadas, as preocupações com as questões ambientais e suas

relações com a ciência, a tecnologia e a sociedade conduziram a inúmeras

pesquisas em ensino de ciências, denominadas, usualmente, educação CTSA -

Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente. No enfoque CTSA, soma-se, ao objetivo

do movimento CTS de desenvolver no educando a capacidade de tomada de

decisão, a promoção de uma educação ambiental (Santos, 2007).

Santos e Schnetzler (2010) consideram que os temas sociais são

mecanismos poderosos no auxilio à formação do cidadão e sugerem a inclusão, nos

programas escolares, de temas químicos sociais, tais como química ambiental,

química dos metais, recursos energéticos, alimentos e aditivos químicos, energia

nuclear, medicamentos, química na agricultura, água, petróleo, etc. Para os autores:

Os temas químicos sociocientíficos desempenham papel fundamental no ensino de química para formar o cidadão, pois propiciam a contextualização do conteúdo químico com o cotidiano do aluno, além de permitirem o desenvolvimento das habilidades básicas relativas à cidadania, como a participação e a capacidade de tomada de decisão, pois trazem para a sala de aula discussões de aspectos sociais relevantes, que exigem dos alunos posicionamento crítico quanto a sua solução. (p. 112).

Todas essas considerações apontam para um ensino de Química bem

diferente daquele que ainda se presencia em grande parte das escolas brasileiras. O

Ensino de Química para a cidadania pauta-se em uma organização dos conteúdos

diferente da tradicionalmente adotada, e modificá-la não é uma tarefa simples,

especialmente devido à extensão e rigidez dos currículos escolares, ao formato das

avaliações internas e externas e ao escasso tempo disponível, geralmente duas

aulas semanais de cinquenta minutos, para concretização das atividades.

Neste contexto, os projetos escolares e as Feiras de Ciências ou Culturais

surgem como um artifício para contornar os problemas gerados pelo ensino

conteudista, ao propor, com base em temas estruturadores, o estudo de conceitos e

o desenvolvimento de habilidades e procedimentos, relacionados a temas

sociocientíficos.

13

Mancuso (2006 apud FENACEB, 2010) define Feiras de Ciências como

eventos que podem ser desenvolvidos, apenas, em uma pequena comunidade, nas

escolas locais, ou ser de abrangência nacional, realizadas em congressos ou

eventos patrocinados, onde são divulgados e discutidos conhecimentos científicos,

culturais e/ou sociais estudados e organizados pelos alunos, geralmente com o

auxílio de um orientador, para os ouvintes.

Pavão (2006 apud FENACEB 2010) salienta que nas Feiras de Ciências é

possível abordar os temas de interesse de diferentes formas, como a reprodução de

atividades experimentais explicativas de fenômenos e a elaboração de montagens

para demonstração, que estimulam a criatividade dos alunos e permitem a

discussão de problemas sociais. Com isso os mesmos podem aprofundar seus

estudos e adquirir novos conhecimentos e a escola pode se aproximar da sociedade

e, ao mesmo tempo, que se aproxima da comunidade científica.

Para Borba (1996 apud FENACEB, 2010):

A feira desenvolve no aluno a ação democrática de participação coletiva. Permite a troca de experiências, libera o aluno para um pensar criativo em que a sua capacidade de comunicação é exercitada. Consequentemente, após atuar em uma feira de ciências, nosso aluno retornará à sala de aula com maior capacidade de decisão em relação aos problemas do nosso cotidiano.

Esta Monografia refere-se à utilização de temas químicos sociais como

temáticas para projetos de ensino, que visavam as Feiras de Ciências realizadas em

uma escola pública de Ensino Médio, do Rio de Janeiro, nos dois últimos anos

letivos, onde tive a oportunidade de estagiar como bolsista do Subprojeto PIBID-

Química-UERJ, integrante do Projeto “Saber escolar e formação docente na

Educação Básica”, do Programa de Bolsas de Iniciação á Docência, Capes.

OBJETIVO

Esta monografia tem por objetivo relatar como foram planejados e

desenvolvidos projetos didáticos envolvendo os temas sociais “Lixo, coleta seletiva e

reciclagem” e “Tratamento, consumo e desperdício de água” e como se deu a

socialização de seus produtos finais em Feiras de Ciências, realizadas em uma

escola de Ensino Médio, no Rio de Janeiro.

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1- JUSTIFICATIVAS PARA OS TEMAS ESCOLHIDOS

1.1- Tema “Lixo, coleta seletiva e reciclagem”

O consumismo, estimulado pela alta produtividade das indústrias advinda dos

avanços tecnocientíficos do século XX, é o ato de comprar indiscriminadamente, ou

seja, adquirir produtos que não são fundamentais para a sobrevivência em grande

quantidade. Esse comportamento acontece de maneira cíclica. Para que os

consumidores que já possuem determinado produto continuem comprando, as

indústrias necessitam lançar produtos novos e atrativos periodicamente.

“Podemos dizer que consumir é uma necessidade, a qual passa a ser um

problema quando suas proporções extrapolam os limites necessários a um viver

saudável” (OLIVEIRA, MARTINS, APPELT, 2010), portanto, é essencial para a

sociedade o consumo de água, alimentos, vestimentas, energia elétrica,

medicamentos, ferramentas, assim como a manutenção de moradia, de ambientes

de trabalho, escolares, hospitalares, agrícolas, bem como a utilização de meios de

transporte, a propagação de informação por meios de comunicação. Para tudo isso

é necessário o consumo de manufaturados.

O consumismo, definido como “Hábito ou ação de consumir muito, em geral

sem necessidade” (Dicionário Aurélio), tem crescido progressivamente devido ao

desenvolvimento da produção industrial, facilitando cada vez mais a obtenção de

produtos novos e mais baratos. Os maiores problemas causados pelo consumismo

são a imensa quantidade de matérias-primas extraídas para manter a produção e,

posteriormente, consumo desenfreado, o que poderá ocasionar esgotamento das

mesmas, e a igualmente imensa quantidade de lixo gerado. O lixo, definido como

“Qualquer matéria ou coisa que repugna por estar suja ou que se deita fora por não

ter utilidade” (Dicionário Aurélio) ou “Resíduo resultante de atividades domésticas,

comerciais, industriais, etc.” (Dicionário Aurélio), se for descartado de maneira

incorreta, por exemplo, em terrenos a céu aberto (lixões), pode causar problemas

ambientais tais como, a contaminação do solo, de lençóis freáticos e da atmosfera,

devido à produção de chorume, líquido escuro gerado na decomposição de matéria

orgânica; aumento da produção de gases estufa, especialmente de metano, e

favorecer infestações de vetores de doenças, como pássaros, ratos e uma

diversidade de insetos. As dificuldades de sobrevivência de uma parcela carente da

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população levam a que busquem comida e materiais recicláveis para vender nos

lixões, de onde catadores - adultos, adolescentes e inclusive crianças - em

condições insalubres, tiram seus sustentos, configurando um grave problema social.

Existem várias alternativas viáveis, de simples execução, que podem

contribuir para minimizar parte dos problemas supracitados, dentre elas: a redução

da produção de lixo, através do consumo consciente e responsável; a reutilização de

materiais que seriam descartados como, por exemplo, o reuso de frascos de

alimentos, de vidro ou plástico, para acondicionar outros materiais, e a reciclagem,

que é a produção de matéria-prima a partir da modificação das propriedades físicas

e químicas de determinados materiais como, por exemplo, a produção de novas

folhas de papel a partir da celulose de folhas já utilizadas e descartadas.

Além disso, a coleta seletiva, definida como “(...) a coleta efetuada por

diferentes tipologias dos resíduos sólidos” (Ministério do Meio Ambiente), ou seja, a

separação do lixo por tipo (papéis, metais, vidros, pilhas e baterias, materiais

orgânicos e materiais não recicláveis), é essencial para tornar viável tais

procedimentos. Entretanto, grande parte da população não a pratica - apenas 13%

dos cidadãos brasileiros têm acesso a programas de coleta seletiva -, resultando em

grande acúmulo de lixo que não pode ser reciclado.

Dar um destino adequado aos resíduos descartados é um grande desafio da

administração pública no Brasil, onde somente uma pequena parcela de municípios

possui algum tipo de programa de coleta seletiva de lixo. Dados recentes mostram

que atualmente, somente 927 cidades praticam algum tipo de coleta, o que

representa 17% do total de municípios. (Exame.com, 18/09/2014).

Por ser uma problemática muito presente no cotidiano de qualquer cidadão de

grandes cidades, o tema “lixo” é de grande importância social. Sendo assim, é

necessário abordá-lo com os estudantes, visando conscientizá-los a respeito da

importância da coleta seletiva, como uma forma de diminuir ao máximo a quantidade

de resíduos produzida sem potencial de reciclagem, além de esclarecê-los sobre

que tipos de materiais podem ser reciclados e como podem ser reciclados e, ainda,

sobre a necessidade de se consumir com responsabilidade, sem exageros. A

Química pode fornecer os instrumentos necessários para a busca de novas soluções

para os problemas enfrentados na atualidade. Por outro lado, o Professor pode

favorecer o debate e estimular a criticidade dos estudantes e, assim, contribuir para

almejada formação de cidadãos conscientes.

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1.2- Tema “Tratamento, consumo e desperdício de água”

O fornecimento de água de boa qualidade é essencial para a saúde, para a

produção agrícola, pecuária e também para diversos processos industriais. É de

extrema importância que haja abastecimento suficiente para consumo em todos os

setores da sociedade. Todavia, ainda existem localidades onde o abastecimento de

água potável é insuficiente para prover boas condições de vida e produção.

A escassez de água potável é comumente noticiada em diversas regiões do

Brasil, apesar de ser o país com mais oferta de água potável do mundo. O caso de

maior repercussão atualmente é a seca vivida na região Sudeste.

Na região metropolitana de São Paulo, principal afetada, o volume do Sistema

Cantareira, responsável pelo abastecimento de mais de nove milhões de pessoas, é

o mais baixo registrado na história, já tendo sido utilizados dois volumes mortos

(reservas que ficam abaixo das comportas de represas), e continua a diminuir, em

2015, por conta da estiagem dos últimos dois anos, vivida em todo o Sudeste e do

desperdício nas etapas de captação e de tratamento, na distribuição e no consumo.

No Rio de Janeiro, a reserva de Paraibuna, principal responsável pelo

abastecimento da região metropolitana e do interior do Estado, o que totaliza mais

de nove milhões de pessoas, entrou em seu primeiro volume morto em janeiro de

2015, causando muita preocupação em relação ao fornecimento de água e à

geração de energia, já que a reserva possui função dupla.

Em Minas Gerais, a Copasa (Companhia de Saneamento de Minas Gerais)

trabalha com 30% do volume do reservatório, também devido à estiagem. Cerca de

300 municípios da capital mineira ficaram sem água em outubro de 2014.

O Nordeste sofreu entre 2012 e 2014 a pior seca dos últimos cinquenta anos,

registrando prejuízos bilionários. Foi decretada situação emergencial em 1400

municípios. O governo foi obrigado a ajudar a alimentar a população de cinco dos

nove estados da região, as fontes elétricas foram severamente afetadas e mais de

quatro milhões de animais morreram, só em 2012, causando grande prejuízo ao

setor agropecuário.

Na região Sul, os três Estados decretaram situação de emergência, em 532

municípios, afetando a distribuição e a produção agropecuária de quase quatro

milhões de pessoas.

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A região Amazônica sofreu com a estiagem entre 2009 e 2010, causando a

diminuição do volume, o menor registrado desde 1902, do Rio Negro, ameaçando o

transporte fluvial, muito utilizado na região, e as comunidades dependentes da

pesca. Entre os sessenta e dois municípios de Manaus, quarenta decretaram estado

de emergência. Outra consequência foi a grande mortandade de árvores, que

poderia, de acordo com especialistas, diminuir drasticamente a absorção de gás

carbônico, tornando a floresta amazônica emissora desse gás ao invés de

absorvedora.

A preocupação com a manutenção dos recursos hídricos torna urgente que se

evite o desperdício e a poluição das fontes. Há também a necessidade de se estudar

formas alternativas de captação de água, visto que o método tradicional é, ou se

torna em determinado período, inviável em certas regiões.

Os problemas gerados pela finitude deste recurso que, caso sejam tratados

com displicência, sendo desperdiçados ou poluídos em grande escala, podem

chegar à escassez ou até ao esgotamento estão causando preocupação em esfera

internacional, entretanto a sociedade, em geral, dá pouca importância a isso, pois

trata a água potável como recurso infinito, consumindo-a indiscriminadamente.

Visto que, caso não haja uma mudança no comportamento das pessoas em

relação ao consumo e poluição das águas, haverá necessidade de racionamento, ou

a situação se tornará drástica, se faz necessária a conscientização populacional,

baseada em aspectos científicos, pelo conhecimento sobre a qualidade e

composição da água potável e sobre os malefícios da presença de impurezas e

micro-organismos; tecnológicos, pelo estudo dos processos de tratamento de água e

de esgoto para compreensão do seu funcionamento; sociais, pela análise de

informações sobre a maneira como a água é consumida, como evitar desperdícios e

pelos problemas gerados pelo consumo de água não tratada; e ambientais, pelos

problemas causados pela poluição de rios, lagos, lagoas, bacias hidrográficas,

mananciais, etc.

A temática “Tratamento, consumo e desperdício de água” viabiliza estudar as

diversas formas de captação de água, os principais aspectos do seu tratamento e

sua necessidade para a saúde humana. Possibilita discutir com os estudantes os

problemas supracitados, instrumentalizando-os, desse modo, a melhor julgar suas

atitudes, em relação ao consumo e desperdício de água, e também a dos outros

cidadãos, em vários setores da sociedade.

18

2- LEVANTAMENTOS SOBRE O USO DE TEMAS SOCIAIS NO ENSINO DE

QUÍMICA

Dada a grande variedade de temas químicos sociais, ou seja, de “assuntos

relacionados com o conhecimento químico que afetam diretamente a sociedade”,

listados por Santos e Schnetzler (2010, pp. 102-103), apresentamos, a seguir,

somente trabalhos relacionados às temáticas “lixo” e “água”.

Franchetti e Marconato (2003), em A Importância das Propriedades Físicas

dos Polímeros na Reciclagem, fazem um apanhado dos principais polímeros e

discutem diferentes maneiras de reciclá-los para evitar problemas ambientais

decorrentes do descarte impróprio dos mesmos, citando a necessidade da coleta

seletiva para isso. Propõem também atividades experimentais de separação de

vários tipos de polímeros utilizando soluções de diferentes densidades e testes para

verificação de certas propriedades macroscópicas, por observação e manuseio, e de

propriedades térmicas, pela imersão em água aquecida.

Santa Maria et al. (2003), no artigo denominado Coleta Seletiva e Separação

de Plásticos, relatam uma aula expositiva com a temática polímeros desenvolvida

com alunos do 3º ano do Ensino Médio de uma escola. Nela foram discutidos

aspectos social e ambientalmente relevantes acerca dos plásticos, tais como sua

importância, potencial de poluição, existência de coleta seletiva local, destinação e

possíveis soluções para os problemas ambientais gerados. A discussão foi elucidada

com a utilização de um texto, este distribuído aos alunos, com informações sobre a

importância e as implicações dos plásticos no meio ambiente. Ao abordar a

reciclagem como uma das maneiras de diminuir os problemas ambientais causados

pelo lixo e enfatizar que para procedê-la é necessário que se faça a separação por

tipo de material, dois procedimentos experimentais de separação de polímeros

foram realizados, um por queima, pela observação da mudança de aspecto e cheiro,

quando em contato com o fogo, e outro por densidade, pela utilização de diferentes

soluções.

Sanches et al. (2005), no artigo intitulado A Importância da Compostagem

para a Educação Ambiental nas Escolas, propõem uma discussão socioambiental,

com a participação de professores, alunos, funcionários e a comunidade local, para

promover a conscientização acerca do potencial de reciclagem do material orgânico

residual, bem como seus benefícios e malefícios. Os autores também propõem que

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a compostagem do material produzido no restaurante da escola sirva como tema

para trabalhar diversos conteúdos de forma interdisciplinar, assim a Matemática,

seria utilizada na realização dos cálculos para a produção da composteira; a

Biologia, no estudo de micro-organismos compositores e consumidores primários

que apareceram durante o processo e a Química, no estudo da composição ideal do

composto, na determinação de sua qualidade pela avaliação do pH, da temperatura,

umidade e aeração e na caracterização de nitritos, utilizando reações simples.

Menezes et al. (2005) em Lixo, Cidadania e Ensino: Entrelaçando Caminhos

relatam trabalho desenvolvido com alunos do 9º ano do Ensino Fundamental,

“utilizando uma abordagem contextualizada, a partir do tema lixo, com o objetivo de

levar os alunos a compreenderem as relações existentes entre o lixo, sua produção,

seus impactos ambientais e os conceitos químicos envolvidos, como propriedades e

transformações da matéria” (p. 38). O trabalho iniciou com a aplicação de um

questionário para levantamento dos conhecimentos prévios, que depois, ao final das

atividades, foi reaplicado para comparação e análise das concepções dos alunos

antes e depois da execução da proposta pedagógica. Os alunos realizaram

pesquisas, em sites eletrônicos, livros, revistas e jornais, sobre fatores sociais e

ambientais relacionados ao tema lixo, que foram complementadas por debates, em

sala de aula; por visitas ao “lixão” e ao aterro celular e pela realização de

experimentos, propostos em livros didáticos, sobre diferentes transformações que

ocorrem com materiais descartados e sobre o uso de suas propriedades

organolépticas e físicas para separá-los. Também foi realizada a atividade de

investigação do lixo doméstico dos alunos, propondo aos mesmos e aos seus

responsáveis, que adotem a coleta seletiva em suas casas.

Mateus, Machado e Brasileiro (2009) descrevem, em Articulação de

Conceitos Químicos em um Contexto Ambiental por Meio do Estudo do Ciclo de Vida

dos Produtos, o desenvolvimento de projetos para a contextualização do ciclo de

vida de produtos comuns no cotidiano urbano com conteúdos químicos. Os projetos

envolveram a exibição de vídeos explicativos; a resolução de um questionário

esmiuçando constituição, origem, transformações e propriedades dos materiais

presentes em diferentes bens de consumo; a investigação dos processos de

produção e dos transportes desses bens; as implicações sociais, econômicas e

ambientais envolvidas na produção, no uso e no descarte desses produtos e, por

fim, a construção de um esquema elucidativo de todas as etapas estudadas.

20

Melo et al. (2010), em O Lixo e o Ensino de Química com Foco na Cidadania,

relatam uma atividade realizada com alunos do 3º ano do Ensino Médio, na qual foi

aplicado um questionário para avaliação dos conhecimentos químicos dos

estudantes relacionados ao tema lixo e sobre educação ambiental. Em seguida,

foram discutidos os problemas ambientais observados durante a visita ao “lixão”

local, objetivando chamar a atenção dos alunos para problemática do lixo na cidade.

Foram produzidos objetos de uso comum com materiais recicláveis, promovidas

ações de conscientização no ambiente escolar e arrecadada verba para compra de

tambores para a realização de coleta seletiva na escola, incentivando, desse modo,

a mudança de hábitos dos estudantes.

Santos et al. (2011) propõem uma abordagem interdisciplinar e social

utilizando o tema Lixo e Reciclagem para contextualizar os conteúdos escolares e

discutir problemas ocasionados pelo descarte do lixo e as alternativa de reciclagem,

em turmas do 6º ano do Ensino Fundamental e do 2º ano do Ensino Médio. Para tal,

foram feitas, inicialmente, pesquisas em diversas mídias e observações de campo

nos arredores da escola. Em seguida, foram realizados debates em sala de aula

sobre questões relevantes acerca das consequências do mau gerenciamento do

lixo, bem como do gerenciamento adequado; investigações sobre o lixo doméstico

de cada aluno; fabricação em laboratório de papel reciclado e sabão de óleo usado e

levantamento de questões sobre a responsabilidade de cada aluno como cidadão.

Maia, Oliveira e Osório (2003) propõem um experimento demonstrativo, com

posterior apresentação de relatório contendo observações dos fenômenos

envolvidos, sobre a clarificação da água turva utilizando soluções de hidróxido de

cálcio e sulfato de alumínio ou alúmen de potássio, para promover a coagulação das

impurezas. Na oportunidade, faz também uma discussão a respeito do

funcionamento de estações de tratamento de água (ETAs).

Quadros (2004), em Água como Tema Gerador de Conhecimento, aborda a

necessidade de se utilizar eixos temáticos, com reflexão sobre o mundo material, em

detrimento ao ensino fragmentado de conteúdos. Evidencia que a tendência de

utilização de contextualizações que trazem a Química como “vilã”, exclusivamente

prejudicial à saúde e/ou ao ambiente, pode reforçar uma imagem negativa dessa

Ciência. Propõe o estudo do tema através da pesquisa guiada por um questionário e

pela apresentação, em sala de aula, por parte dos alunos, do ciclo da água, com o

enfoque na agricultura, buscando relacioná-lo com conceitos químicos.

21

Oliveira et al. (2010) mostram a importância do ensino de Química

contextualizado em aspectos históricos do consumismo, analisando o papel da

química nas sociedades humanas, desde a descoberta do fogo, passando pela

revolução industrial, até os dias atuais, mostrando como as principais descobertas

influenciaram o desenvolvimento das mesmas. Em seguida, debate a alienação da

maioria da população sobre como a Química está presente na vida de todos,

fazendo questionamentos relevantes para salientar isso. Discute também aspectos

positivos e negativos, mostrando como os avanços científico-tecnológicos facilitaram

e incentivaram o consumo, que é necessário para a vida, mas quando desenfreado

pode trazer junto problemas ambientais gerados pela poluição, pela alta produção

de lixo.

Azevedo (1999) discute, em Poluição vs. Tratamento de Água: Duas Faces da

Mesma Moeda, os conceitos de poluição e a necessidade de se conhecer o

ambiente para que se possa definir que substâncias podem ser consideradas

poluentes. O autor sugere o uso do termo poluição para a “degradação do meio

ambiente causada pelas atividades humanas, sobretudo a partir de meados do

século XX - resultado do intenso desenvolvimento industrial desses últimos 50 anos”

(p. 22). Em seguida, discute a importância da água para o ser humano, os altos

índices de poluição, suas principais fontes e efeitos, e a finitude dos recursos

hídricos. Por fim, detalha formas de tratamento de efluentes e exemplifica como se

pode contribuir para minimizar o descarte de rejeitos poluidores.

Neto e Andrade (2010) propõem, em Descontaminação da Água por

Eletrofloculação, um experimento, simples e de baixo custo, alternativo ao usual

para a descontaminação da água. Os autores afirmam que a proposta de realização

desse experimento em aulas no Ensino Fundamental e Médio, visa “alertar e

despertar os alunos” para questões ambientais, “introduzindo uma postura mais

crítica” em relação ao tema poluição da água (p.57). Argumentam que dada a

escassez dos recursos hídricos, várias alternativas e tecnologias, conhecidas

“processos verdes”, têm sido desenvolvidas para o tratamento de águas residuais,

visando à eliminação dos poluentes, e “uma das técnicas mais utilizadas é a

eletrofloculação” (p.61), na qual se baseia a proposta pedagógica que descrevem.

Lima et al. (2011) analisam, em Água: Uma Abordagem de Química no Ensino

Médio, os planos de cursos, bem como os livros didáticos utilizados em duas

escolas para investigar a utilização da temática “água” no ensino de Química,

22

constatando a ausência, em ambas, de abordagens de temas visando a educação

ambiental, em geral. Em um segundo momento, foram aplicados questionários para

avaliar a relevância dessa temática na vida dos estudantes.

Silva e Mortimer (2012) relatam as atividades executadas no âmbito do PIBID-

Química/Biologia-UFMG, relacionadas às ações do projeto Água em foco: qualidade

de vida e cidadania, que vem sendo desenvolvido em escolas das redes pública e

particular de Minas Gerais desde 2004. Segundo os autores: “As atividades desse

projeto fornecem subsídios para que os estudantes do ensino médio respondam a

um problema real relativo à qualidade da água na Lagoa da Pampulha e ao

consumo dos peixes” (p.242). Nesse projeto, os conteúdos científicos da Biologia e

da Química são ensinados levando em conta a sua função social e visando o

desenvolvimento, nos estudantes, da capacidade de tomada de decisão, ao envolvê-

los na discussão sobre problemas ambientais reais, caracterizando-se, desse modo,

por uma abordagem educacional que considera as relações CTSA. Os autores

salientam que a inserção dos licenciandos no projeto e no ambiente escolar

possibilitou o planejamento e a aplicação de atividades interdisciplinares,

relacionadas com conhecimentos adquiridos em sala de aula de Química e Biologia,

que trabalham a problemática da qualidade da água em centros urbanos, focando a

qualidade de vida e a cidadania. Para tal, foram utilizados questionários, realizadas

coletas de água da Lagoa da Pampulha para a análise de sua qualidade, utilizando

parâmetros físico-químicos e biológicos previamente estabelecidos, entrevistas com

pescadores que trabalham na região, pesquisas sobre forma de despoluição,

produção de tabelas e gráficos explicativos, etc.

Coelho et al. (2013), em Explicando Fenômenos a Partir de Aulas com a

Temática Água: A Evolução Conceitual dos Estudantes, relatam o desenvolvimento

de cursos de aprofundamento extracurriculares que abordaram os temas: ciclo da

água; água na natureza (doce, salgada, destilada, deionizada etc.); água nas

plantas; solo e ar, estes no módulo I, e feromônio e cosméticos; tratamento da água;

energia; plásticos e efeito estufa, no módulo II. Neles foram desenvolvidos

questionários para determinação dos conhecimentos prévios dos alunos, assim

como um pós-teste para avaliação da evolução dos estudantes e, planejamentos de

aulas temáticas objetivando problematizar, investigar e interpretar situações e fatos

relevantes social e ambientalmente, considerando o contexto dos alunos.

Candal, Silva e Gomes (2013) relatam, em Água: de onde vem? Para onde

23

vai?, o projeto didático desenvolvido com estudantes do Ensino Médio, no âmbito do

PIBID-Química-UERJ, visando contextualizar conteúdos químicos utilizando a

temática “água”. O projeto envolveu o levantamento dos conhecimentos prévios dos

estudantes; aulas expositivas, com apresentação de seminário que abordou o ciclo

da água, suas principais fontes naturais, tratamento, distribuição da água potável,

uso racional e reaproveitamento; debates; visitação a uma estação de tratamento de

água (ETA-Guandu); produção de textos, cartazes e maquetes sobre o

conhecimento adquirido e exposição do material produzido, pelos alunos, em uma

Feira de Ciências realizada na escola.

Pedro et al. (2013) utilizam, em Explorando os Aspectos Físicos, Químicos e

Biológicos da água no Ensino de Química, uma abordagem interdisciplinar da

temática “água” com turmas do 2º ano do Ensino Médio, incentivados pela falta de

saneamento básico nas redondezas da escola. Para tal, desenvolveram atividades

de pesquisa englobando a importância da água no corpo humano, principais

doenças provenientes de seu consumo, bem como aspectos históricos, geográficos

e da gestão dos recursos hídricos. Debateram e, posteriormente, propuseram

soluções para o problema das enchentes locais. Além disso, coletaram água de

diversas fontes para realizar testes de qualidade para a discussão de fatores

ambientais e sociais relevantes. Por fim, elaboraram cartazes para a

conscientização da comunidade acerca do que foi estudado.

3- ALGUMAS CONSIDERAÇÕES SOBRE O TRATAMENTO DE ÁGUA

A água potável é um recurso natural indispensável ao ser humano, tanto para

consumo como para a utilização na higienização pessoal e na do ambiente. Todavia,

estudos apontam para uma escassez crescente da oferta de água, aumentando a

preocupação com a manutenção dos recursos hídricos, com o desperdício e a

poluição das fontes. Para que haja abastecimento adequado é necessário que a

água coletada de qualquer fonte passe por processos de tratamento, a fim de

remover sedimentos em suspensão, destruir micro-organismos causadores de

doenças e controlar aspecto e gosto.

Dos vários métodos de tratamento de água, o mais conhecido e usual é o

24

convencional ou clássico, que também é utilizado pela Companhia Estadual de

Águas e Esgoto (CEDAE), empresa responsável pelo tratamento e distribuição de

água no Rio de Janeiro. O manancial que abastece a Estação de Tratamento de

Água (ETA) vem do rio Guandu, que é formado pelos rios Ribeirão das Lajes, Piraí e

Paraíba do Sul. Em Barra do Piraí, dois terços da vazão do rio Paraíba, cerca de

160m3/s de águas, são captados e bombeados na elevatória de Santa Cecília para

as usinas do Sistema Light e são conduzidas ao reservatório de Santana, formando

então o rio Guandu, onde se localizam a captação e a estação de tratamento de

água da CEDAE.

Na ETA-Guandu (Anexo I) a água passa por vários processos, até se tornar

adequada para ser distribuída a população, os quais são brevemente descritos, a

seguir. A etapa inicial é o gradeamento, que é responsável por remover impurezas

de grande porte da água captada do manancial. Após essa etapa, a água é

transferida para um tanque onde ocorre a retirada de partículas de areia em

suspensão (etapa de desarenação). Em seguida, a água é conduzida para uma

caixa de tranquilização, onde perde a força da correnteza, para então receber sulfato

de alumínio e cal, responsáveis pela coagulação química, que consiste na

aglutinação de sólidos finos, ainda presentes, formando flocos (etapa de floculação),

com maior densidade que as impurezas. Na sequência, a água passa para um

tanque de decantação, onde os flocos gerados sedimentam, formando um lodo, que

é retirado por espátulas raspadoras e descargas hidráulicas. Em seguida, a água é

conduzida para o tanque de filtração cujo filtro é formado por camadas de areia e/ou

carvão antracinoso, para a remoção de partículas que ainda estejam presentes na

água. Por fim, a água, agora livre de impurezas, passa por processos de

desinfecção, pela adição de cloro, que elimina grande parte das bactérias presentes,

de fluoretação, para auxiliar na prevenção da cárie dentária e de correção de pH,

para evitar a corrosão ou a formação de incrustações nas tubulações.

O processo de remoção de sólidos finos, em suspensão, que são

responsáveis pela turbidez da água é denominado clarificação, que envolve as

etapas de coagulação química e de sedimentação das partículas. Para que ocorra a

coagulação, é necessário adicionar à agua substâncias iônicas que contenham

cátions com cargas elevadas, tais como Al+3 e Fe+3, que fazem com que as miscelas

se agregem e formem flocos que se aglomeram. Os compostos geralmente usados

para fornecer estes cátions são sais de alumínio ou de ferro (III), como: sulfato de

25

alumínio, Al2(SO4)3 . 18 H2O, alúmem amoniacal, Al2(SO4)3 . (NH4)2SO4 . 24 H2O,

alúmen de potássio, Al2(SO4)3 . K2SO4 . 24 H2O, sulfato férrico, Fe2(SO4)3, e cloreto

férrico, FeCl3. 6 H2O. O sal mais utilizado é o sulfato de alumínio cuja reação com a

cal hidratada (hidróxido de cálcio) pode ser representada pela equação abaixo:

Al2(SO4)3 (aq) + 3 Ca(OH)2 (aq) 2 Al(OH)3 (gel) + 3 CaSO4 (s)

Em meio aquoso, levemente alcalino, os íons Al+3 e Fe+3, formam hidróxidos

gelatinosos pouco solúveis que adsorvem os sedimentos em suspensão e os

desestabilizam, fazendo com que aconteça a floculação e a decantação dos

mesmos, que posteriormente são removidos por filtração.

Existem outros métodos para a formação de hidróxidos gelatinosos insolúveis.

Um de fácil reprodução em pequena escala, possibilitando sua demonstração no

ambiente escolar, é a eletrofloculação, um processo de eletrólise entre pregos de

ferro e a água a ser purificada. Com o meio eletrolítico necessário e uma pequena

bateria, é possível produzir hidróxido ferroso e hidróxido férrico, também insolúveis

em água e de boa adsorção de impurezas, obtendo-se o mesmo efeito do

procedimento supracitado. De acordo com Neto e Andrade (2010) o processo

eletrolítico descrito, pode ser representado pelas equações químicas abaixo:

Anodo:

Fe (s) Fe+2 (aq) + 2 e-

Fe+2 (aq) + 2 OH- Fe(OH)2 (s)

Catodo:

2 H2O (l) + 2 e- H2 (g) + 2 OH- (aq)

Equação global:

Fe (s) + 2 H2O (l) Fe(OH)2 (s) + H2 (g)

26

4- METODOLOGIA

4.1- Tema: Lixo, coleta seletiva e reciclagem

O projeto de ensino “Lixo, coleta seletiva e reciclagem”, foi planejado com o

auxílio da coordenadora e da supervisora do Subprojeto PIBID-Química-UERJ, foi

desenvolvido com um grupo de sete alunos, de uma turma do primeiro ano do

Ensino Médio, do Colégio Estadual Professor Ernesto Faria, localizado no Rio de

Janeiro, para a Feira de Ciências de 2012.

No primeiro momento os alunos foram instigados a refletir, através do debate

entre eles e o bolsista de Iniciação à Docência, orientador do projeto de ensino, em

um tempo de aula, disponibilizado por um dos professores da escola, sobre a

temática “Lixo, coleta seletiva e reciclagem”. Após a discussão, foram apresentadas

as questões para nortear as pesquisas, a serem realizadas pelos alunos, de forma

que o assunto pudesse ser abordado segundo vários aspectos, todos socialmente

relevantes. O questionário está disponível no Anexo II. A principal fonte de consulta

foi o livro didático adotado pelos professores de Química do Colégio, no ano de

2011: Química e Sociedade, de Wildson Luiz Pereira dos Santos, Gerson de Souza

Mól e colaboradores. Volume único. Esse livro se caracteriza por abordar em cada

unidade um tema social, por meio do qual é contextualizado um conjunto de

conhecimentos químicos fundamentais. A primeira unidade do livro trata da temática

“A Ciência, os Materiais e o Lixo”.

No segundo momento, utilizando as classificações anteriormente

pesquisadas, foram distribuídos recipientes coletores de lixo pelos diversos

ambientes da escola, com o objetivo de classificar e quantificar os rejeitos recolhidos

para, posteriormente, comparar as proporções dos vários tipos de materiais

encontrados no lixo do ambiente escolar com as de diferentes ambientes, utilizando

valores de referência.

No terceiro momento foi apresentado aos integrantes do grupo, no contra

turno, um experimento de separação de polímeros por densidade (SANTA MARIA et

al., 2003), para que fossem analisadas e discutidas diferentes maneiras de separar o

lixo.

Por fim foi definida a forma de apresentação, bem como as informações

relevantes que deveriam ser divulgadas nela.

27

4.2- Tema: Tratamento, consumo e desperdício de água

O projeto de ensino “Tratamento, consumo e desperdício de água”, também,

foi planejado, com o auxílio da coordenadora e da supervisora do Subprojeto PIBID-

Química-UERJ, e desenvolvido em um grupo de sete alunos de uma turma do

terceiro ano do Ensino Médio do Colégio Estadual Professor Ernesto Faria, para a

Feira de Ciências de 2013.

No primeiro momento foi promovido um debate visando conscientizar sobre a

importância da manutenção da oferta de recursos hídricos, sobre aspectos

relevantes do abastecimento de água e sobre as principais fontes de desperdício de

água potável, bem como diminuí-lo. Em seguida foi entregue aos alunos um

questionário (Anexo III) para guiá-los em suas pesquisas por sites eletrônicos e

livros didáticos.

No segundo momento foram apresentados dois experimentos relacionados ao

processo de clarificação da água. No primeiro experimento, esse processo foi

reproduzido no laboratório adicionando solução de sulfato de alumínio, Al2(SO4)3, a

uma amostra de água turva, cujo pH foi elevado usando água de cal (MAIA et al.,

2003). O procedimento experimental está descrito no Anexo IV.

No segundo experimento, a clarificação ocorreu via um processo eletrolítico –

eletrofloculação - que conduz a formação simultânea de íons ferro II e III no anodo e

íons hidroxila no catodo, o que resulta na formação de hidróxidos gelatinosos que

atuam de forma similar ao hidróxido de alumínio no experimento anterior (NETO e

ANDRADE, 2011). O procedimento experimental está descrito no Anexo V.

Os dois experimentos foram apresentados com o objetivo de se discutir quais

as vantagens e desvantagens de cada método e identificar qual é o mais apropriado

para o tratamento da água.

Por fim foi definida a forma de apresentação do trabalho na Feira de Ciências,

bem como quais seriam as informações relevantes a serem divulgadas.

28

5- RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1- Tema: Lixo, coleta seletiva e reciclagem

O projeto teve início com a discussão da proposta, em grupo, mediada pelo

bolsista de Iniciação à Docência que orientou os trabalhos. Foi requisitado aos

alunos que definissem “lixo” e as respostas mais citadas foram: “aquilo que não

precisamos mais”, “coisas inúteis”, “aquilo que não queremos mais”, “coisas

quebradas, sujas, de nenhuma importância”. Tais respostas mostraram a falta de

conhecimento acerca da capacidade de reutilização, reaproveitamento e reciclagem

dos diversos materiais encontrados no lixo.

Em seguida, os alunos foram questionados sobre que materiais,

normalmente, são encontrados no lixo. As respostas foram muito variadas:

“embalagens de comida”, “embalagens de remédios”, “restos de comida”, “garrafas

PET”, “latinhas de alumínio”, “papel higiênico”, “papel para escrever”, “garrafas de

vidro”, “frascos de vidro”, “restos de borracha”, “papelão”, “restos de giz”,

“absorventes”, “lixo hospitalar”, entre outros. A maioria dos materiais citados provém

do descarte doméstico ou do contexto escolar, sendo excluídos materiais

usualmente classificados como lixo industrial (restos de madeira, restos de tecido,

couro, metais, rejeitos laboratoriais) e lixo nuclear (rejeitos de usinas nucleares).

Visando ensinar a forma correta de se separar os diferentes resíduos

descartados no dia a dia, foi analisada a tabela “Classificação do Lixo”, do livro

Química & Sociedade (2008, p. 48), onde são apresentadas seis classificações para

lixo, oriundas do estabelecimento dos três critérios, a seguir: (i) quanto à natureza

física do lixo – seco ou úmido; (ii) quanto à origem do lixo em relação aos seres

vivos - orgânico ou inorgânico e (iii) quanto à origem do lixo em relação à atividade

humana - domiciliar ou comercial.

A análise possibilitou que todos compreendessem a importância da separação

do lixo úmido, composto basicamente por alimentos estragados, restos de comida,

cascas e bagaços de frutas, verduras, ovos e legumes; do lixo seco, composto

basicamente de papéis, plásticos, metais, couros tratados, tecidos, vidros, madeiras,

cerâmicas, guardanapos e toalhas de papel, isopor, lâmpadas, porcelanas, espumas

e cortiças, pois a decomposição natural do lixo úmido acaba por inviabilizar o

29

reaproveitamento ou a reciclagem dos materiais do lixo seco, pois os contamina.

Após esse estudo, partiu-se para outras classificações do lixo seco, através

da observação de propriedades organolépticas, físicas ou químicas dos materiais

que o compõe. Houve certa dificuldade, por parte dos estudantes, em reconhecer a

composição de alguns objetos de uso comum. Assim, foram orientados a ler os

rótulos das embalagens.

O grupo ficou responsável por conseguir vinte e quatro tambores coletores,

quatro para cada uma das seis salas de aula da escola. Os tambores foram

identificados por etiquetas contendo a classificação do lixo destinada a ele. As

classificações utilizadas foram: papéis, plásticos, metais e outros. Ao fim de uma

semana, foi contabilizada a quantidade de lixo gerada, por categoria. A

contabilização foi feita de maneira não ideal, através das quantidades de sacos

cheios de cada um, pois não dispunham de balança industrial para pesar todo o lixo.

Com essas informações, o bolsista orientador pediu para que os estudantes,

baseados em dados do IBGE (2000), refletissem sobre a necessidade do descarte

correto do lixo e sobre a importância da coleta seletiva e da reciclagem para a

sociedade e para o ambiente.

A coleta seletiva em um ambiente público como a escola, esta com turno

matutino, vespertino e noturno, é uma atividade que somente pode ser realizada

com a colaboração dos indivíduos inseridos nesse contexto, ou seja, diretoria,

professores, alunos e demais funcionários. Para isso, foi necessário conscientizar

todos sobre os objetivos do trabalho e sobre a importância da coleta seletiva,

através de cartazes explicativos do procedimento de separação do lixo, produzidos

pelos integrantes do grupo, identificação dos recipientes coletores e esclarecimento

verbal, em sala de aula, realizado pelos alunos no período da manhã e pelos

professores e membros da diretoria nos demais períodos.

No terceiro momento, os alunos foram questionados sobre como seria

possível separar diferentes tipos de materiais plásticos. Nenhum soube responder

satisfatoriamente. Quando se sugeriu a possibilidade do uso da propriedade

densidade para separar esses materiais, um dos integrantes do grupo disse achar

que nenhum plástico boiaria, pois pareciam mais “pesados” que a água.

Para desmistificar essa concepção do senso comum, de que todo sólido é

mais denso que um líquido, realizou-se o experimento de separação dos plásticos e,

no momento em que alguns dos pedaços boiaram e outros afundaram, os alunos

30

perceberam que havia realmente diferença entre as suas propriedades.

No experimento, foram misturados pedaços de polipropileno (PP) e

poliestireno (PS), retirados de copos descartáveis, politereftalato de etileno (PET),

retirado do corpo de uma garrafa de refrigerante, e polietileno de alta densidade

(PEAD), retirado da tampa de uma garrafa de refrigerante, todos os materiais

compunham o lixo recolhido na escola.

Quando à mistura foi adicionado água, PS e PET boiaram e PP e PEAD

afundaram. Para as novas misturas, cuja separação também foi requisitada pelo

bolsista orientador, dois dos alunos propuseram que mudássemos o líquido utilizado

para a separação, evidenciando assim que eles tinham compreendido que materiais

diferentes têm propriedades diferentes, inclusive a densidade. Foram, então,

apresentadas outras substâncias, o álcool (etanol 96%) e sal de cozinha (cloreto de

sódio e outros sais).

Após a explicação que, em comparação com a água, o álcool tem menor

densidade e o sal de cozinha maior, um dos alunos propôs que se adicionasse

álcool à água contendo os plásticos que flutuaram e sal de cozinha à água contendo

os plásticos que afundaram. A proposta do aluno evidenciou que, através da

discussão e do experimento, foi possível construir uma boa compreensão das

propriedades das misturas e como modificá-las para um fim específico. O

procedimento proposto pelo aluno foi realizado e os polímeros foram separados. Os

componentes do grupo ficaram satisfeitos com o experimento e valorizaram o

conhecimento adquirido.

Duas semanas após o primeiro encontro, os integrantes do grupo trouxeram,

para o bolsista orientador, como proposta de trabalho para a Feira de Ciências, a

confecção de cartazes elucidando aspectos relevantes sobre lixo, coleta seletiva e

reciclagem para apresentar para a comunidade local, principalmente a comunidade

escolar.

Foram produzidos seis cartazes com textos e figuras. O primeiro cartaz,

intitulado “O nosso lixo”, apresentava informações sobre o que se pode encontrar no

lixo, enfatizando o lixo domiciliar e o escolar. O segundo, intitulado “Coleta seletiva”,

informava sobre a necessidade de separar o lixo, como separá-lo adequadamente e

onde descartá-lo. O terceiro cartaz, intitulado “Dados importantes”, trazia dados

estatísticos obtidos do site do IBGE (2000) e do livro didático sobre o alto potencial

de reaproveitamento dos resíduos urbanos, que pode chegar a 95%; a porcentagem

31

média nacional dos materiais presentes no lixo; a quantidade de lixo gerada per

capita, por dia, no Brasil ( que chega a 1 kg) e nos países mais desenvolvidos, como

os EUA (que chega a 3,2 kg) e a destinação dada ao lixo, o qual é depositado em

lixões, nas cidades brasileiras, em 71,5% dos casos. O quarto cartaz, intitulado “Em

que o lixo que pode ser transformado?”, apresentava ideias, umas um tanto simples,

outras mais elaboradas sobre como reciclar os principais materiais presentes no lixo

e, também, sobre as vantagens de reciclagem. O quinto cartaz, denominado “As

consequências”, mostrava os graves problemas ambientais e sociais decorrentes da

má gestão do lixo. No sexto cartaz, intitulado “A composição do lixo da nossa escola”

foi apresentado um gráfico que mostrava a porcentagem de cada uma das quatro

classes de lixo que o grupo coletou na escola, em seis salas de aula, nos três turnos

da escola, durante uma semana. O gráfico está reproduzido na figura 1.

Figura 1. Composição do lixo coletado em seis salas de aula

Além disso, os estudantes também exibiram o experimento “Separação de

polímeros por densidade”, para alertar para a importância de se conhecer as

propriedades dos materiais para poder separá-los corretamente e, assim, poder

reaproveitá-los de maneira eficiente.

Para exemplificar o alto potencial de reutilização e/ou reciclagem de alguns

dos materiais separados na coleta seletiva realizada na escola, foi feita uma

pesquisa sobre maneiras de produzir diversos objetos de uso cotidiano empregando

o que foi descartado. Os estudantes, com a ajuda de uma conhecida de um dos

integrantes do grupo, que trabalha com artesanato, produziram vários itens, a partir

do lixo coletado na escola, tais como mural de fotos feito com caixas de ovos;

17%

43%

27%

13%

Alumínio

Papel

Plástico

Outros

32

assentos, lâmpadas, estojo e porta-joias de PET; porta canetas e cestas de café da

manhã de papel reciclado, etc.

Outro artifício utilizado pelos alunos foi o jogo “Coleta Correta” para, de uma

maneira lúdica, explicar como proceder para descartar resíduos de forma

responsável, como realizar a coleta seletiva e destinar os materiais, quando

possível, para a reciclagem.

5.2- Tema: Tratamento, consumo e desperdício de água

A primeira tarefa dos alunos foi responder as perguntas do questionário que

serviu de base para a preparação da apresentação do trabalho na Feira de Ciências.

Para auxiliá-los nas pesquisas, o bolsista orientador, com a supervisão de seus

superiores, selecionou sites eletrônicos que continham textos, tabelas e gráficos que

os auxiliariam na obtenção de respostas.

Após uma semana, os integrantes do grupo apresentaram suas respostas,

que estão disponíveis no Anexo VI. As questões 1, 2, 4, 8 e 9 foram respondidas

adequadamente, não havendo necessidade de fazer correções. Entretanto, as

questões 3, 5, 6, 7 e 10 estavam incorretas ou incompletas. A questão 3 estava

demasiadamente simplificada, sem algumas explicações necessárias sobre o

processo de tratamento convencional de água como, por exemplo, a desarenação e

a coagulação. Na questão 5 houve erro na interpretação das tabelas do site

eletrônico do IBGE (2008), pois foram apresentados dados referentes ao

saneamento básico, não à distribuição de água tratada. A questão 6 estava

incompleta, pois faltou responder quais são os pontos positivos e negativos dos

métodos alternativos de captação de água. A questão 7 teve resposta superficial,

não havendo qualquer tipo de especificação de quais são os setores da sociedade e

de como a água é utilizada nesses setores. A questão 10 também foi respondida

superficialmente, pois só levava em consideração aspectos do terceiro setor da

sociedade (residencial e comercial), não levando em consideração o setor

agropecuário e o industrial.

Todas as ressalvas foram informadas aos membros do grupo. As devidas

alterações foram feitas e resultaram em respostas mais completas, que estão

disponíveis no Anexo VII. A única dificuldade que persistiu foi para responder a

33

questão 5, pois, de acordo com um dos alunos, “os gráficos disponibilizados pelo

IBGE estavam difíceis de entender”. Para contornar essa dificuldade, o bolsista

orientador agendou uma data no contraturno para que, no laboratório de informática

da escola, pudessem analisar as tabelas juntos, esclarecendo assim quaisquer

dúvidas a respeito de sua interpretação. Com isso, todos foram capazes de

compreender como procurar as informações desejadas e o significado dos valores

encontrados nas tabelas.

Posteriormente foi agendado outro encontro, também no contraturno, para a

discussão e execução de dois experimentos. O primeiro (Anexo III), foi adaptado do

experimento sugerido no artigo “Da Água Turva à Água Clara: o papel do

coagulante” (MAIA et. al., 2003), que apresenta a forma tradicional de proceder à

coagulação de impurezas para a eliminação da turbidez da água.

No experimento, para simular a água a ser clarificada, foi adicionada uma

colher (de chá) de pó de café a, aproximadamente, 80 mL de água. Em seguida a

mistura foi filtrada e a água ficou turva e com coloração amarronzada. Os alunos

perceberam que a água estava com a aparência de “suja”.

Em seguida foi adicionada uma pequena quantidade de sulfato de alumínio e,

posteriormente, foi adicionada solução de hidróxido de cálcio, lentamente, até a

formação do hidróxido gelatinoso de alumínio que aglutinou as impurezas da mistura

gradativamente, precipitando em seguida. Após nova filtração, a água voltou a ter

aspecto incolor e transparente. Os alunos ficaram curiosos com a formação da

substância gelatinosa, questionando que tipo de transformação teria ocorrido.

Para a explicação, foi requisitado que os membros do grupo escrevessem a

reação a partir das substâncias adicionadas e, após uma breve discussão,

chegaram à conclusão que houve formação do hidróxido de alumínio. Então se

iniciou a explicação das propriedades dos hidróxidos de alumínio e de ferro, como a

baixa solubilidade em água e a capacidade de adsorver determinadas impurezas.

Com isso, os alunos foram capazes de perceber como funciona a coagulação

efetuada pela CEDAE e a importância de se conhecer as propriedades das

substâncias e as transformações químicas necessárias para processos essenciais

para a sociedade.

O segundo experimento realizado foi de eletrofloculação. Neste, 30 mL de

uma mistura semelhante à usada no primeiro experimento foi preparada. A ela foi

adicionada uma colher (de chá), aproximadamente 100 mg, de sal de cozinha

34

(NaCl), formando assim uma solução eletrolítica. Quando o sistema formado pelos

pregos de ferro ligados a uma bateria de 9 V por fios de cobre foi montado, um dos

integrantes do grupo imediatamente perguntou se o processo que seria iniciado se

tratava de uma eletrólise, pois lembrou-se que processos eletrolíticos necessitam de

uma fonte de energia externa para acontecer. Com isso, ficou evidente a relação do

experimento com o conteúdo de sala de aula, aumentando o interesse dos alunos.

Ao mergulhar o sistema na solução eletrolítica, a reação se iniciou

instantaneamente, formando o que foi definido por um dos alunos como uma

“gelatina verde”. A explicação das propriedades dos hidróxidos de ferro e alumínio

no experimento anterior remeteu diretamente a este, o que foi evidenciado quando

um dos integrantes do grupo disse que “isso deve ser um hidróxido também” e outro

disse logo depois que “deve ser hidróxido de ferro, por causa do prego de ferro”. No

decorrer do experimento, a produção crescente do hidróxido de ferro II (precipitado

gelatinoso verde claro) fez um dos alunos questionar a eficiência do processo, já

que, para ele, “a água está ficando cada vez mais suja”. Passados,

aproximadamente, sete minutos, a filtração foi feita e a água contaminada voltou a

ter aspecto translúcido, evidenciando o sucesso do experimento.

Depois de realizados os dois experimentos, os alunos foram questionados do

motivo da CEDAE utilizar o primeiro procedimento em detrimento do segundo.

Iniciou-se uma discussão em que surgiram respostas como “o primeiro é mais rápido

que o segundo, por isso é melhor” e “o primeiro deve ser mais barato que o

segundo”. A diferença de tempo entre os processos é um fator muito significativo,

pois no primeiro experimento a formação do hidróxido de alumínio é praticamente

instantânea, enquanto a de hidróxido de ferro demorou cerca de sete minutos para

se obter a quantidade necessária. Em maior escala a diferença de tempo seria maior

ainda, inviabilizando a utilização do procedimento do segundo experimento.

Quanto à questão financeira, foi requisitado aos integrantes do grupo que

especificassem que aspectos tornam o segundo processo mais caro que o primeiro.

Um dos integrantes do grupo logo questionou a diferença de valor entre o sulfato de

alumínio e os pregos de ferro. O bolsista orientador então explicou que a

discrepância entre os custos não é pela diferença de preço dos reagentes, mas sim

da utilização da bateria no segundo experimento, que não é necessária no primeiro.

Em larga escala seria necessária uma grande quantidade de energia elétrica para

clarificar toda a água que é tratada pela CEDAE, caso fosse utilizado o segundo

35

processo, por isso a escolha da clarificação pela adição de sulfato de alumínio.

Desse modo, os alunos puderam perceber que em qualquer processo é necessário

que se façam estudos para se alcançar a melhor relação custo/benefício.

Para exibição na Feira de Ciências, os alunos decidiram preparar uma

apresentação em slides que continha uma tabela com informações sobre doenças

transmitidas pela água (SAUNDERS, 1983); fotos da estação de tratamento de água

da CEDAE - ETA Guandu; uma figura ilustrativa com todas as etapas do tratamento

de água, na ordem que acontecem; imagens dos processos de coagulação,

floculação, decantação, filtração, desinfecção, correção de pH e fluoretação;

equações química correspondentes as reações que acontecem no processo de

eletrofloculação; imagens explicativas das maneiras alternativas de captação de

água (captação de água da chuva e dessalinização, por exemplo); uma tabela sobre

a quantidade de água consumida em cada setor da sociedade; gráficos sobre o

consumo de água no Brasil e no mundo; dados estatísticos sobre a população

atendida pela distribuição de água potável, pela coleta e pelo tratamento de esgoto;

possível economia advinda do investimento em saneamento público - considerando

a probabilidade de uma pessoa com acesso a rede de esgoto faltar às suas

atividades normais em relação a uma pessoa que não tem acesso à rede; número

de falecimentos por infecções gastrointestinais e custos com internação - e imagens

de desperdício de água.

Na Feira de Ciências, o grupo que apresentou os slides aos espectadores, fez

ponderações sobre o uso e o desperdício de água, alertando para a urgência na

mudança de hábitos da sociedade; realizaram os experimentos para demonstrar um

dos processos utilizados no tratamento da água, a clarificação, destacando a

importância da água não chegar suja e poluída nas estações de tratamento, para

que haja menos gastos e consumo de reagentes químicos para torna-la potável.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

No decorrer dos projetos ficou evidente a satisfação dos estudantes em

realizar as atividades. O grupo que desenvolveu o tema “Lixo, coleta seletiva e

reciclagem” se mostrou muito responsável e engajado com o projeto, seja orientando

36

colegas e fiscalizando a coleta seletiva organizada na escola, seja na busca de

informações adicionais e de produtos de reciclagem, que pudessem enriquecer o

trabalho, sempre trazendo, com entusiasmo, os resultados das pesquisas para o

bolsista orientador.

O grupo responsável pelo tema “Tratamento, consumo e desperdício de

água”, a princípio, mostrou-se pouco interessado na pesquisa inicial, tratando-a

como mais uma avaliação de conteúdo, a que estavam acostumados. Após a

realização de discussões sobre o tema, o interesse aumentou significativamente,

originando respostas muito mais elaboradas e reflexões mais profundas a respeito

do desperdício e dos problemas gerados pelo alto consumo de água. Todos os

membros do grupo participaram ativamente na produção dos slides e na

apresentação oral e reprodução do experimento na Feira de Ciências.

Gostaríamos de destacar o grande interesse com que os estudantes e a

comunidade escolar observaram a realização dos experimentos. Os comentários

feitos e os debates gerados no decorrer das apresentações mostraram o auxílio

importante da atividade prática para facilitar a compreensão ambos os temas.

Sendo assim, os dois projetos didáticos aplicados na escola chegaram a

resultados satisfatórios, na minha concepção e também nas das professoras

Coordenadora e Supervisora do Subprojeto Pibid Química UERJ, pois

proporcionaram a realização de trabalhos em equipe, o envolvimento dos estudantes

nas atividades propostas, o desenvolvimento do pensamento crítico e a

conscientização sobre as problemáticas abordadas, além de promover o ensino e o

aprendizado de diversos conhecimentos escolares de Química.

As produções dos alunos exigiram que eles realizassem várias leituras,

resgatassem dados do cotidiano, elaborassem suas ideias sobre os temas e

falassem a respeito delas, o que contribuiu para a apropriação de um conhecimento

que poderá ser utilizado em outros momentos de suas vidas. Com isso, acreditamos

ter nos aproximado do objetivo de formar cidadãos capazes de exercerem sua

cidadania.

37

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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40

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41

ANEXO I

Representação esquemática das etapas de tratamento de água na ETA-Guandu

Fonte: http://www.cedae.com.br/div/GUIA2012.pdf

42

ANEXO II

Perguntas utilizadas para nortear as pesquisas realizadas pelos alunos

no projeto didático “Lixo, coleta seletiva e reciclagem”.

1. O que é lixo?

2. Quais são os tipos de materiais encontrados no lixo? Como são

classificados?

3. Qual é a quantidade de lixo produzida diariamente por pessoa, nas

principais capitais brasileiras e em vários países?

4. Por que devemos separar o lixo?

5. Que destino podemos dar ao lixo para que sua quantidade seja diminuída?

43

ANEXO III

Perguntas utilizadas para nortear as pesquisas realizadas pelos alunos no

projeto didático “Tratamento, consumo e desperdício de água”.

1. De onde vem a água que abastece o seu bairro e os bairros vizinhos?

2. Por que motivo a água é tratada antes de chegar as nossas residências?

3. Quais são as principais etapas do tratamento convencional da água?

4. Quais as principais doenças transmitidas pela água não tratada?

5. No Brasil, quantos municípios possuem rede de distribuição de água tratada

regulamentada, recebem água parcialmente tratada e não possuem água

tratada?

6. Quais são as maneiras alternativas de captação de água? Quais são os

fatores positivos e negativos desses métodos?

7. Em que setores da sociedade a água é utilizada?

8. Em qual deles há maior consumo de água?

9. Qual é o consumo residencial médio de água por pessoa por dia no Brasil? E

na sua região?

10. Quais são os principais focos de desperdício de água? Como evitá-los?

44

ANEXO IV

Roteiro experimental da clarificação da água por coagulação.

Material utilizado

- 2 béqueres de 1000 mL (ou jarros transparentes de boca larga)

- 1 bastão de vidro (ou espeto de madeira para churrasco)

- 2 funis

- 2 papéis de filtro qualitativos (ou filtro de papel para coar café)

- 2 béqueres de 600 mL (ou copos de vidro)

- 1 pipeta de 1 mL (ou seringa descartável)

- 1 proveta de 50 mL (ou copinho de café descartável)

- Água a ser clarificada, obtida dispersando terra em água da torneira e

filtrando em papel qualitativo (visando evitar acidentes e/ou contaminações,

não se recomenda o emprego de água turva natural de rio ou represa)

Água de cal (solução 0,02 mol/L de Ca(OH)2)

- Solução de sulfato de alumínio (0,9 mol de Al/L) ou de alúmen de potássio

(0,18 mol de Al/L)

- Retroprojetor

Procedimento experimental

Coloque a água a ser clarificada, que simula uma água de represa, nos dois

béqueres de 1 L até cerca da metade de sua capacidade e disponha os mesmos

sobre um retroprojetor ligado, para serem iluminados de baixo para cima. Reserve

um dos béqueres para comparação e adicione ao outro 1 mL de solução de

sulfato de alumínio ou, alternativamente, 5 mL de solução de alúmen. Agite e em

seguida acrescente aos poucos 50 mL de água de cal. Agite brandamente e deixe

em repouso, observando os dois sistemas. Após cerca de 15 minutos, filtre

separadamente os conteúdos dos dois béqueres e compare os dois filtrados,

iluminados no retroprojetor.

45

ANEXO V

Roteiro experimental da clarificação da água por eletrofloculação.

Material utilizado

- bateria de 9 V

- 2 pregos comuns

- 2 fios de cobre (aproximadamente de 20 cm comprimento)

- garras do tipo “jacaré”

- 1 béquer de 50 mL

- Cloreto de sódio (sal de cozinha)

- Corante alimentício, café ou refrigerante de cola

- Filtro de papel de poro fino e coador (do tipo para café)

Procedimento experimental

1) Adicione aproximadamente 30 mL de H2O em um béquer (ou um pequeno

copo de vidro) de 50 mL, contendo cerca de 100 mg (1 colher de café) de sal

de cozinha (NaCl) (que atua como eletrólito ou “carregador dos elétrons”) e

algumas gotas de corante alimentício, café ou refrigerante de cola.

2) Monte o sistema como demonstrado na Figura 1, de forma que os dois pregos

fiquem completamente imersos na solução em lados opostos.

46

3) Os pregos serão, a seguir, conectados a uma fonte de corrente contínua (DC,

uma bateria de 9 V ou 3 pilhas em série), por meio de fios de cobre comuns

utilizando garras do tipo “jacaré”. Os pregos não devem ser tocados para

impedir a ocorrência de um curto-circuito. A partir desse momento, o anodo da

célula começa a ser lentamente dissolvido por oxidação, enquanto é possível

observar bolhas de hidrogênio sendo produzidas sobre o catodo.

O corante imediatamente começará a mudar de cor ao redor do catodo

e uma espécie de lama (contendo hidróxido de ferro, como descrito acima)

começará a se formar. Dentro de poucos minutos haverá lama suficiente para

absorver a maior parte do corante e o experimento poderá ser encerrado.

Agite bem a célula e seu conteúdo; então, derrame a solução em um funil

contendo filtro de papel de poro fino (coador de café) e colete o filtrado.

47

ANEXO VI

Respostas iniciais dos alunos para o questionário elaborado para o projeto

“Tratamento, consumo e desperdício de água”.

1. A água que abastece a região metropolitana e a baixada fluminense vem da

estação de tratamento de água do rio guandu.

2. A água pode servir como um meio de transporte de vermes, parasitas e

bactérias que podem ser prejudiciais à saúde. Por isso é necessário tratá-la

para torná-la própria para o consumo.

3. Primeiro a água passa por uma grade que serve para reter vegetais e

impurezas de tamanho expressivo, logo em seguida é realizado o processo

chamado de floculação, onde é adicionado um reagente químico (sulfato de

alumínio), aglomerando as impurezas ali contidas. Após isso ocorre o

processo de decantação, dessas impurezas aglomeradas. Logo depois, a

água passa por um processo de filtração, passando por filtros compostos de

carvão, areia e cascalho, retendo essas impurezas restantes. No Brasil, por

lei, foi introduzido a fluoretação da água, por ultimo é feito o processo de

controle do pH.

4. Diarréia, cólera, leptospirose, hepatite A, esquistossomose e febre tifoide.

5. Cerca de 5564 possuem algum tipo de serviço de saneamento, sendo apenas

1810 por instrumentos reguladores e 33 não possuem rede de abastecimento.

6. Através de poços, captação da água da chuva e dessalinização.

7. Em todos os setores.

8. Setor agropecuário. (consenso em torno de 70 % do consumo total).

48

9. O consumo médio brasileiro é de 159 litros/dia. Na região sudeste o consumo

é de 185,9 litros/dia.

10. Vazamentos, mau uso. Fechar as torneiras, não tomar banhos demorados,

não limpe a calçada com água, deixar a roupa acumular para lavá-las, etc.

49

ANEXO VII

Respostas definitivas dos alunos para o questionário elaborado para o

projeto “Tratamento, consumo e desperdício de água”.

1. A água que abastece a região metropolitana e a baixada fluminense vem da

estação de tratamento de água do rio Guandu.

2. A água pode servir como um meio de transporte de vermes, parasitas e

bactérias que podem ser prejudiciais à saúde. Por isso é necessário tratá-la

para torná-la própria para o consumo.

3. O tratamento da água é composto pelas seguintes fases:

Gradeamento – Retirada de impurezas brutas com a utilização de grades.

Desarenação – Retirada de partículas de areia da água bruta.

Coagulação – A remoção das partículas de sujeira se inicia no tanque de

mistura rápida com a dosagem de sulfato de alumínio ou cloreto férrico.

Floculação – Na floculação, a água já coagulada movimenta-se de tal forma

dentro dos tanques que os flocos misturam-se, ganhando peso, volume e

consistência.

Decantação – Na decantação, os flocos formados anteriormente separam-se

da água, sedimentando-se, no fundo dos tanques.

Filtração – A água ainda contém impurezas que não foram sedimentadas no

processo de decantação. Por isso, são utilizados filtros de areia ou carvão

para remover essas impurezas.

Desinfecção – A água já está limpa quando chega a esta etapa. Mas ela

recebe ainda o cloro, que elimina as bactérias presentes.

Correção de pH – Para proteger as canalizações das redes e das casas

contra corrosão ou incrustação, a água recebe uma dosagem de cal, que

corrige seu pH para um valor próximo de 7.

Fluoretação – Finalmente a água é fluoretada, em atendimento à Portaria do

Ministério da Saúde, para auxiliar no controle de cáries.

50

4. Diarreia, cólera, leptospirose, hepatite A, esquistossomose e febre tifoide.

5. Quase todos os municípios brasileiros têm rede de abastecimento de água.

116 municípios brasileiros, ou 2% do total, não têm abastecimento de água

por rede geral; a maior parte deles situada nas regiões Norte e Nordeste. No

que se refere aos domicílios brasileiros, no entanto, a cobertura é de 63,9%, e

se caracteriza por um desequilíbrio regional. Na região Sudeste, a proporção

de domicílios atendidos é de 70,5%. Já nas regiões Norte e Nordeste, o

serviço alcança, respectivamente, 44,3% e 52,9% dos domicílios. Os menores

municípios apresentam maior deficiência nos serviços e apenas 46% dos

domicílios situados em municípios com até 20000 habitantes contam com

abastecimento de água por rede geral.

6. Através de poços artesianos, captação da água da chuva e dessalinização.

Vantagens:

Poço artesiano – Em locais sem rede de abastecimento, pode ser a única

alternativa de captação de água.

Captação de água da chuva – Facilidade de armazenamento.

Dessalinização – Abundância da fonte de água.

Desvantagens:

Poço artesiano – Alta chance de contaminação do lençol freático ou na

perfuração do poço.

Captação de água da chuva – Em locais com altos níveis de poluição existe

chuva ácida que não pode ser usada para beber, preparar comida, etc. E em

períodos de seca não há maneiras de captação pela chuva.

Dessalinização – Alto custo para a produção de água potável a partir da água

salgada.

7. No setor primário para irrigação da vegetação, no secundário principalmente

em siderúrgicas para o resfriamento de metais e equipamentos, e no terciário

para residências e comércio e para o consumo próprio.

51

8. Setor agropecuário (consenso em torno de 70 % do consumo total).

9. O consumo médio brasileiro é de 159 litros/dia. Na região sudeste o consumo

é de 185,9 litros/dia.

10. Agropecuária – Por ser o maior foco de uso de água, cerca de 70% da água é

utilizada nesta área.

Indústria – As indústrias utilizam a água de diversas maneiras no resfriamento

e na lavagem de seus equipamentos, como solvente ou ainda na diluição de

emissões poluentes. Em termos globais, a indústria é responsável por 21% de

toda a água doce consumida. Essa porcentagem é muito maior em países

ricos - 59% - e bem menor nos países pobres - apenas 8%.

Residências – De acordo com as Nações Unidas, crianças nascidas no

mundo desenvolvido consomem de 30 a 50 vezes mais água que as dos

países pobres. Mas as camadas mais ricas da população brasileira têm

índices de desperdício semelhantes, associados a hábitos como longos

banhos ou lavagem de quintais, calçadas e carros com mangueiras. Isso

corresponde a 10% do uso da água.

Como evitar:

Agropecuária – Pelo sistema de gotejamento - um duto passa ao longo das

raízes das plantas, pingando apenas a água necessária. Produzir tomates

com os sistemas de irrigação tradicionais exige 40% mais água que nos

sistemas de gotejamento.

Indústria – Racionalização da água por meio de novas tecnologias.

Residências – Evite tomar banhos demorados. Cinco minutos de chuveiro são

suficientes. Feche a torneira enquanto escova os dentes ou faz a barba. Não

use o vaso sanitário como lixeira ou cinzeiro, porque, além de gastar mais

água, os objetos despejados ainda podem causar entupimento. Procure

manter a válvula de descarga sempre regulada para evitar o desperdício.

52

Para lavar o carro, use balde e pano, evitando o uso de mangueira,

principalmente durante o período de estiagem.

Na hora de limpar a calçada use vassoura e balde com água. "Varrer" a

calçada com a mangueira só traz desperdício. Para regar plantas, use sempre

balde ou regador.