Ciencias Naturais 8º

Monday, May 28, 2007

PROTECÇÃO E CONSERVAÇÃO DA NATUREZA

No sentido de permitir um desenvolvimento sustentável, o Homem tem vindo a desenvolver práticas que permitem a protecção e a conservação da Natureza. Destacam-se:
- Tratamento de resíduos sólidos;
- Tratamento das águas;
- Conservação de certas áreas protegidas notáveis.

TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS

Em Portugal são produzidas cerca de 3,5 milhões de toneladas de resíduos sólidos por ano. Dar destino a estes resíduos é um desafio.
Existem três tipos de resíduos: sólidos urbanos, industriais e perigosos.
A atitude mais correcta é aplicar a politica dos 3 r’s: reduzir a quantidade dos resíduos produzidos e reutilizá-los. Caso não seja possível então a reciclagem permite poupar recursos, reduz a poluição, restringe a utilização de outros fins e cria postos de trabalho.
Cada um de nós deve ser um cidadão responsável e por isso devemos separar o lixo e colocá-lo nos ecopontos: baterias de contentores de cores diferentes, azul, amarelo e verde e vermelho. Actualmente também existem Ecocentros, que são parques destinados à recolha de uma grande variedade de resíduos separados.
As lixeiras eram a forma de deposição dos resíduos em que a quantidade e a origem dos resíduos não era controlada, com acesso a roedores e moscas e por isso fonte de propagação de doenças. As lixeiras libertavam maus odores e os lixiviados contaminavam o solo e as águas superficiais ou os lençóis freáticos.
As lixeiras actualmente são proibidas e foram substituídas por formas controladas de gestão dos resíduos:
-Aterro sanitário: A escolha do local para a construção do aterro passa por um estudo geológico pois o terreno deve ser tectónicamente estável e o relevo deve ser plano. O solo é protegido com uma tela de plástico impermeável e por uma camada de rochas com esta característica. É feita a drenagem das águas lixiviantes que são encaminhadas para uma ETAR. O lixo é colocado alternadamente com camadas de terra e é compactado para diminuir o volume. Da fermentação dos compostos orgânicos contidos nos lixos resulta o biogás que forma misturas explosivas com o ar e por isso deve ser drenado e convertido em energia eléctrica. As condições do aterro são devidamente controladas para que não haja contaminação do ambiente e o local é vedado de acesso restrito. Depois de selado, os aterros são tapados com uma cobertura constituída por terra o que permite o desenvolvimento de um relvado que pode ser aproveitado como campo de jogos.
-Compostagem: Cerca de 40% dos resíduos produzidos é matéria orgânica. Os resíduos vegetais devem ser colocados num contentor para compostagem, onde se irão decompor, e passados alguns meses tornar-se-ão num adubo.

- Incineração- Os resísuos perigosos são queimados a cerca de 850ºC, reduzindo muito o volume e permite recuperar o calor em energia que pode ser utilizada para vários fins. As cinzas são tóxicas e vão para os aterros. Ocorre poluição do ar e é um processo dispendioso.


TRATAMENTO DAS ÁGUAS

FUNCIONAMENTO DE UMA ETAR

Nas ETAR’s, os esgotos domésticos e industriais são inicialmente sujeitos a um Pré-tratamento, no qual ocorrem processos de separação dos sólidos mais grosseiros como sejam a gradagem que pode ser composto por grades grosseiras, grades finas e/ou peneiras rotativas, o desarenamento nas caixas de areia e o desengorduramento nas chamadas caixas de gordura ou em pré-decantadores. Posteriormente o efluente permanece a decantar, durante algum tempo, em tanques de sedimentação que permitem remover as restantes partículas e grande parte da matéria orgânica. Este processo físico pode ser complementado com substâncias químicas como a cal, que facilitam a formação de aglomerados de partículas e sua deposição por acção da gravidade. Segue-se um processo bioquímico, em que actuam microrganismos que consomem matéria orgânica dissolvida existente nas águas residuais. O tratamento terciário envolve principalmente fenómenos químicos, pois são retirados metais pesados como o chumbo e o mercúrio e outros produtos químicos como os nitratos e os fosfatos pela adição de determinadas substâncias químicas. O tratamento quaternário consiste na adição de cloro para a eliminação dos organismos patogénicos. Actualmente a desinfecção das águas pode ser feita por ozono ou pelas radiações ultravioletas. Durante o processo de tratamento das águas obtêm-se substâncias sólidas variadas que se designam por lamas.

FUNCIONAMENTO DE UMA ETA

O tratamento inicia-se com a adição de sulfato de alumínio líquido, produto que agrega as impurezas contidas na água. Em seguida, esta passa para os floculadores, onde recebe cloro, para desinfecção, e um produto químico para ajudar na floculação. Os motores floculadores agitam a água para aumentar o tamanho dos flocos. Depois, o liquido passa para os decantadores, onde os flocos maiores e mais pesados se depositam. Cerca de 60% das impurezas ficam retidas no decantador. Somente a água da superfície sai dos decantadores e passa por um processo de filtragem recebendo nova adição de cloro. Depois de filtrada, é-lhe adicionada substâncias para elevar o pH e o flúor e neutralizar o efeito do cloro. Só depois está própria para consumo.

RECURSOS ENERGÉTICOS

A industrialização marcou definitivamente o progresso da Humanidade. Muitos recursos naturais são mobilizados para a produção de energia, por exemplo, eléctrica, que permite a utilização de muitos aparelhos que melhoram a qualidade de vida e que permitiram avanços tecnológicos muito importantes para a história da humanidade.
Os combustíveis fósseis são as principais fontes energéticas que o Homem utiliza actualmente nas mais diversas actividades: o carvão e o petróleo. Chamam-se combustíveis fósseis pois têm origem em seres vivos essencialmente fotossintéticos, que por decomposição anaeróbia, durante milhões de anos originaram substâncias que quando ardem, na presença de oxigénio libertam energia.
Até 1880 as principais fontes de energia utilizadas pelo Homem eram essencialmente a madeira e o carvão, com predomínio da madeira. A partir desta data as sociedades industrializadas começaram a utilizar o carvão como principal fonte energética, nomeadamente ao nível da indústria e dos transportes.
A turfa é ainda matéria orgânica vegetal, em decomposição, possui muitos produtos voláteis e água, não é considerada carvão e é utilizada como adubo. A transformação da turfa a grandes profundidades origina um enriquecimento em carbono, a incarbonização. A lenhite é o carvão mais pobre em carbono e menos rentável em termos comerciais. O carvão betuminoso ou hulha é o carvão mais utilizado em termos industriais mas o carvão com mais carbono é a antracite.
Só no início do século XX, com a invenção do motor de explosão e de técnicas mais evoluídas de prospecção e refinação, é que o petróleo começou a ser utilizado como fonte energética, substituindo progressivamente o carvão. Os mais variados combustíveis utilizados nos automóveis, barcos, aviões são refinados a partir de petróleo. O fabrico de borrachas, tintas, vernizes, asfalto das estradas, detergentes, pesticidas e fibras têxteis, são alguns entre muitos dos benefícios que o petróleo nos proporciona.
A utilização cada vez mais do petróleo está a pôr em causa o ambiente, uma vez que daí resultam emissões de produtos nocivos para o ar, água e solo e também pelos desastres em pleno oceano de muitos petroleiros ou pela limpeza dos seus tanques, em alto mar.
Além disso o petróleo disponível para extracção não é ilimitado. Para que se forme petróleo é necessário que existam condições anaeróbias, na decomposição de grande quantidade de plâncton e um processo de betuminização, em que há enriquecimento em hidrocarbonetos. O petróleo forma-se na rocha mãe mas vai migrar para rochas porosas, as rochas armazém. O gás–natural como é mais leve fica acima do petróleo líquido e sólido. Por baixo do petróleo é natural encontrar água do mar por ser mais densa. Para que este reservatório de petróleo não se perca é preciso que exista uma rocha cobertura, impermeável que impeça a migração de produtos petrolíferos.
A elevada dependência das sociedades actuais face ao petróleo acarretou crises internacionais, de que a guerra do Golfo é um exemplo.
Para minimizar a dependência do Homem face aos combustíveis fósseis é preciso desenvolver tecnologias que permitam aproveitar as energias renováveis.
As energias alternativas são formas de energia limpa com poucos riscos a nível ambiental e que, por serem renováveis, podem ser utilizadas continuamente sem haver perigo do seu esgotamento. Também conduzem à investigação em novas tecnologias que permitam melhor eficiência energética.
A energia solar pode ser aproveitada através dos painéis solares. No entanto esta tecnologia é dispendiosa. A energia eólica, utilizada nos moinhos de vento é hoje utilizada nas turbinas eólicas. Neste caso a paisagem fica alterada e os barulhos das turbinas perturbam alguns seres vivos como aves e morcegos que acabam por ser sugados por essas estruturas. A energia da água doce pode ser utilizada em barragens que alteram as paisagens, impede o fluxo natural dos sedimentos e destroem habitats. Estas desvantagens podem ser minimizadas pelas minihídricas. A energia geotérmica, que aproveita o vapor de água sobreaquecido que brota do interior da Terra, pode também ser aproveitada para produzir energia eléctrica em centrais geotérmicas e a energia da biomassa pode converter material biológico, como as folhas caídas numa floresta, em energia eléctrica. Nestes casos são também produzidos gases com efeito de estufa.

A energia nuclear é não renovável pois utiliza elementos radioactivos como o urânio e teve grande implementação em alguns países industrializados por ser mais barata que o petróleo. No entanto, a utilização desta energia coloca grandes problemas a nível ambiental, uma vez que as falhas de segurança dos reactores centrais nucleares, bem como os resíduos aí criados, podem originar contaminações radioactivas nos ecossistemas, criando problemas de saúde pública muito graves, como o cancro.

RECURSOS HÍDRICOS

Recursos hídricos são as águas superficiais e subterrâneas que estão à disposição do Homem.
O planeta Terra é composto maioritariamente de água, havendo mesmo alguns autores que referem que este planeta, devido a este facto, devia chamar-se planeta Água ou planeta Oceano. A água disponível para consumo humano é de quantidade diminuta, uma vez que os oceanos são a grande maioria da água terrestre, estando dois terços da restante retidos em forma de gelo, nos pólos ou no cimo das montanhas, em forma de glaciares.
A água doce disponível distribui-se maioritariamente por rios, lagos, ribeiros e lençóis de água subterrâneos, sendo estes últimos a principal fonte de água doce para o Homem.
A água obedece a um ciclo complexo, que envolve também o solo e a atmosfera. A água existente nos oceanos evapora por acção do calor, o que vai levar à sua transferência para a atmosfera; aqui a água concentra-se, formando nuvens, que são arrastadas por correntes de ar para os continentes. Encontrando um obstáculo físico, como uma montanha, a água é levada a condensar mais ainda pelas baixas temperaturas e a cair sob a forma de chuva ou neve. Acumula-se então aqui em bacias hidrográficas, ou em gelo nos picos, indo lentamente e pela acção da gravidade percorrendo trilhos definidos (rios, ribeiros) até ao mar, onde retorna à origem. Pelo caminho, modificou a sua composição química, que depende por onde passou e quais os minerais que nela se foram dissolvendo.
As sociedades humanas usam os Recursos hídricos desde há muitos milénios, para os mais variados fins. A agricultura, desde a sedentarização do Homem, ocupou lugar de destaque na utilização destes recursos, que permitem uma maior rentabilização dos campos agrícolas. No século XX, com o aumento demográfico e a maior disponibilidade de terras para cultivo causada pelo êxodo das populações para os grandes centros urbanos, a agricultura sofreu um enorme desenvolvimento, auxiliado também pelo maior tecnológico dos instrumentos agrícolas, o que levou a aumentos de produção. Esta produção extra também trouxe mais gasto de água nesta actividade, levando a maiores desvios dos cursos de água e a impactos ambientais com grandes efeitos negativos.
Em termos domésticos, as utilizações variaram, sendo dado maior relevo a certas actividades até aí inexistentes ou negligenciadas, como a higiene pessoal ou o saneamento de resíduos sólidos domésticos. A higiene tornou-se uma medida importante na prevenção de doenças, mas acarretou um aumento da exploração dos Recursos hídricos.
O desenvolvimento industrial, com o crescimento que teve no século XX, necessitou de mais água para a sua actividade, seja como solvente, agente de refrigeração ou produto intermédio de certas reacções, levou também ao aumento da utilização desta substância nesta actividade.
Em Portugal, um país considerado desenvolvido, esta situação também se verifica, sendo os nossos Recursos hídricos grandemente utilizados para a agricultura, a produção de energia e as actividades industriais.
As actividades industriais, agrícolas e domésticas sofreram grande desenvolvimento ao longo do século XX, o que levou a maiores consumos destes recursos. Contudo, não foi apenas o maior consumo de água que provocou problemas ecológicos de grande monta. Os produtos despejados através dos esgotos domésticos e industriais levaram a uma grande contaminação dos Ecossistemas com produtos altamente tóxicos que, podendo não levar à morte imediata dos seres vivos, sofre amplificação nas cadeias tróficas, afectando todos os níveis e levando à destruição lenta dos Ecossistemas envolvidos. Os produtos de limpeza domésticos, como os detergentes, são também um problema ecológico, já que contribuem com substâncias que levam ao desequilíbrio dos Ecossistemas aquáticos, com o desenvolvimento exagerado de certas algas que provocam, a médio-longo prazo, a morte dos restantes seres vivos destes Ecossistemas, como os peixes.
A actividade agrícola também contribui com poluentes para o ambiente, já que a exigência de maior produção levou à adopção de medidas como adição de adubos sintéticos, que sofrem lixiviação e vão integrar os lençóis freáticos, que servem depois para a alimentação humana ou são integrados em ambientes aquáticos, afectando estes Ecossistemas.
A água distribui-se de forma muito desigual pelo globo terrestre. Enquanto certas zonas têm farto acesso a Recursos hídricos de grande qualidade ao longo de todo o ano, outros locais têm acesso limitado a água, e mesmo esta pode não ser de qualidade aconselhável. É portanto um recurso que, por ser essencial à sobrevivência dos organismos vivos e por ser tão escasso em certos locais, pode ser motivo de guerras humanas, que podem ser ainda mais destrutivas do que as actividades hoje desenvolvidas.
Atendendo à composição química, as águas minerais podem ser classificadas como: águas de nascente, caracterizadas por serem pouco mineralizadas e com circulação superficial; águas minerais, captadas em profundidade e apresentando maior concentração de um mais elementos químicos; águas termais, que resultam normalmente da passagem de cursos de água junto de câmaras magmáticas; e águas medicinais, utilizadas para fins terapêuticos, pelas suas características químicas especiais.
A escassez cada vez maior de água potável pode levar este tipo de recurso, considerado renovável, à categoria de não-renovável. A manutenção dos ambientes com níveis de intervenção humana tendencialmente baixos, em que o equilíbrio existente seja pouco afectado por estruturas como centrais de produção de energia, por exemplo, ou certas indústrias, é o objectivo actual das sociedades desenvolvidas, tendo inclusive a União Europeia criado a Carta Europeia da Água, uma vez que segundo esta instituição “a água é um património que é necessário proteger, tratar e defender como tal”.