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TRATAMENTO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS COM PLANTAS MACRÓFITAS

TREATMENT OF DOMESTIC EFFLUENTS

WITH MACROPHYTE PLANTS

Luciane Maria Martini Vieira1

Rosilda Aparecida Kovaliczn2

RESUMO

O saneamento básico em várias regiões do Brasil, em especial na área rural, é ainda bastante precário ou inexistente. O presente estudo relata o desenvolvimento de um projeto piloto na localidade de Witmarsum, área rural do município de Palmeira (PR) onde construiu-se uma miniestação de tratamento de água residual (ETAR), utilizando-se plantas macrófitas -Typha domingensis (taboa). O objetivo foi contribuir para amenizar a degradação ambiental ocasionada por resíduos líquidos domésticos lançados diretamente nas águas dos rios da região. Por intermédio de processo pedagógico foi produzido um material didático na forma de software educacional (CD-ROM) apresentando, com documentação fotográfica, todas as etapas da construção e manejo da miniestação (ETAR) com plantas macrófitas. Como resultado, verificou-se que o software contribuiu na orientação de educadores, escolares do Ensino Fundamental e da comunidade sobre o funcionamento do sistema, incentivando-os a participarem do tratamento de efluentes líquidos domésticos e colaborou na integração dos conhecimentos entre a escola e a comunidade, estimulando a formação de parcerias em busca do desenvolvimento sustentável e de respeito ao meio ambiente. Palavras-chaves: Tratamento alternativo. Efluentes. Plantas macrófitas. Taboa.

ABSTRACT

Basic sanitation in several regions in Brazil, especially in the rural area, is still inadequate or inexistent. The present study reports the development of a pilot project in the surroundings of Witmarsum, a rural area in the municipality of Palmeira (PR) where a mini-station for residual water treatment (ETAR) has been built, with the use of macrophyte plants – Typha domingensis (“taboa”). The purpose was to contribute to the mitigation of environmental degradation caused by liquid domestic residuals directly thrown into the rivers of the region.

1 Professor do Programa de Desenvolvimento Educacional - PDE, área de Ciências, Escola Estadual Fritz Kliewer – Ensino Fundamental, Município de Palmeira, PR. E-mail: immv@seed.pr.gov.br 2 Orientador- Docente do Setor de Ciências Biológicas e da Saúde, Departamento de Biologia Geral da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), PR. E-mail: rosildak@uol.com.br

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By means of pedagogical process a didactic material has been produced, an educational software (CD-ROM) presenting, with photographic documentation, all the construction stages and management of the mini-station (ETAR) with macrophyte plants. Assessment of the results showed that the software provided guidelines to educators, to Elementary School students and to the community and information on how the system works, encouraging them to participate in the treatment of liquid domestic effluents and gave its contribution to integrate school and community knowledge, stimulating partnerships that are aimed to seek sustainable development and committed to respect the environment.

Keywords: Alternative treatment. Effluents. Macrophyte plants. Typha domingensis.

1 INTRODUÇÃO

A falta de saneamento básico tem causado degradação ambiental, devido ao

despejo de resíduos domésticos lançados diretamente nas águas, tornando-se

veículo para diversas doenças que matam milhões de pessoas por ano em todo o

mundo, e consequentemente, diminuindo a potabilidade da água e a destruição da

biodiversidade. A educação, pode preventivamente contribuir para a solução do

problema futuro de escassez de água potável, através de medidas como a

conscientização sobre as questões ambientais, apresentando sugestões práticas e

utilizando o meio ambiente de forma responsável a fim de desenvolver a consciência

crítica e o desenvolvimento sustentável da população.

O presente trabalho é uma contribuição na melhoria do meio ambiente

através da utilização de plantas macrófitas para a remoção, por meio de suas raízes,

de resíduos poluentes presentes nos efluentes líquidos domésticos. As plantas

macrófitas emersas crescem em coleções hídricas e podem ser utilizadas na

despoluição de lagos e rios porque requerem altas concentrações de nutrientes para

o seu desenvolvimento, sendo que através de suas raízes contribuem na remoção

de macronutrientes provenientes de despejo industrial e doméstico.

O projeto piloto foi desenvolvido na colônia Witmarsum, situada em área

rural do município de Palmeira, estado do Paraná, para incentivar a disseminação

dessa metodologia junto aos moradores locais por intermédio dos escolares, numa

parceria entre a escola Estadual Fritz Kliewer - Ensino Fundamental, a Companhia

de Saneamento do Estado do Paraná (SANEPAR), a Universidade Estadual de

3

Ponta Grossa (UEPG), e a comunidade, numa ação conjunta para minimizar os

resíduos poluentes nos rios da região.

Alguns objetivos foram estabelecidos para realizar a presente pesquisa:

· encontrar medidas para redução da poluição e contaminação da água;

· incentivar e orientar os escolares a participarem do tratamento de efluentes

líquidos domésticos;

· promover parcerias entre a escola e a comunidade, prevendo ações

ambientalmente corretas sobre alternativas de tratamento de efluentes líquidos

domésticos;

· produzir um material didático, na forma de software educacional (CD-ROM),

sobre manejo de resíduos líquidos domésticos com plantas macrófitas;

· incentivar a pesquisa e aplicabilidade da miniestação de tratamento de

efluentes líquidos domésticos com plantas macrófitas por intermédio de ação

multiplicadora junto a comunidade.

2 DESENVOLVIMENTO

Muito se fala na deficiência e precariedade dos sistemas de saneamento

básico na área urbana da grande maioria dos municípios do Brasil, porém, a

escassez de saneamento básico na área rural é ainda maior. Nesse sentido, o

presente trabalho, em um estudo piloto, indica soluções simples para um

saneamento alternativo na Colônia Witmarsum, Palmeira, Paraná.

Para auxiliar os alunos e a comunidade no entendimento desse processo,

utilizou-se como material didático um software educacional, desenvolvido

especialmente para este trabalho, contendo fotos, representações gráficas e

conhecimentos teórico-práticos das etapas do saneamento alternativo com plantas

macrófitas, visando à remoção de resíduos poluentes presentes nos efluentes

líquidos domésticos.

O trabalho envolveu professores e alunos da escola Estadual Fritz Kliewer -

Ensino Fundamental, SANEPAR, UEPG, e demais segmentos da comunidade, em

uma atuação integrada sobre a realidade vivenciada visando à solução conjunta

4

desse problema ambiental, porque conforme Sato (2002, p. 17), é necessário gerar

urgentemente “mudanças na qualidade de vida e maior consciência de conduta

pessoal, assim como harmonia entre os seres humanos e destes com outras formas

de vida”. Certamente é participando de ações concretas que o educando será

sensibilizado a tomar atitudes na relação ser humano/ambiente, sendo capaz de

atuar no processo de transformação da sua realidade, integrando-se à natureza, em

uma relação de equilíbrio.

Segundo Saviani (1984) e Lopes (1991) a escola existe “para propiciar a

aquisição dos instrumentos que possibilitam o acesso ao saber elaborado (ciência)

[...]” (SAVIANI, 1984, p. 9). O importante papel da escola é estimular o potencial do

aluno para que ele próprio desenvolva suas habilidades e capacidades e, os

conteúdos escolares “precisam ser conduzidos de forma que, ao mesmo tempo em

que transmitam a cultura acumulada, contribuam para a produção de novos

conhecimentos.” (LOPES, 1991, p. 44).

Para Guimarães (1995, p. 47) a Educação Ambiental – EA se define na

práxis:

A práxis em EA resulta em uma unidade teórico/prática do processo o qual se desenvolverá como uma educação ativa por partir de uma prática social do meio vivenciado, retornando ao final do processo a essa prática social com uma compreensão e com uma atuação qualitativa alteradas. Uma educação participativa, por possibilitar ao educando, além do educador, atuar em todas as etapas do processo com uma postura integrativa. Uma educação permanente, já que a ação para a transformação da realidade vivenciada pelos agentes sociais que participam do processo educativo tem como conseqüência a necessidade de um novo diagnóstico/plano de ação/execução, fazendo com que a cada nova realidade, como resultado da intervenção anterior, propicie o replanejamento em um processo contínuo que se retroalimentará.

2.1 ÁGUAS RESIDUAIS

As águas residuais são aquelas de origem doméstica, ou provenientes de

indústrias ou de atividades agrícolas. As de origem domésticas são compostas por

resíduos humanos (fezes e urina) e as servidas (asseio pessoal, lavagem de roupas

e de utensílios e preparação de comida). Silva e Mara (1979, p. 01) ressaltam o

aspecto das águas residuárias:

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As águas residuais recém-produzidas apresentam-se como um líquido turvo, de coloração parda, com odor similar ao do solo. Contêm sólidos de grandes dimensões em flutuação ou suspensão (tais como fezes, trapos, recipientes de plástico), sólidos em pequenas dimensões em suspensão (tais como fezes parcialmente desintegradas, papéis, cascas) e sólidos muito pequenos em suspensão coloidal (isto é: não sedimentáveis) bem como poluentes em dissolução.[...] Esteticamente são repugnantes em aparência e extremamente perigosos em seu conteúdo, principalmente por causa do número de organismo causadores de doenças (patogênicos) que contêm.

Na natureza, as águas dos lagos, represas e rios são habitadas por vários

microorganismos decompositores que se alimentam de matéria orgânica. Quando as

águas recebem o despejo de esgotos, passam a receber os microorganismos que

fazem parte do intestino humano (coliformes fecais) e também os microorganismos

patogênicos presentes nas fezes de pessoas doentes, uma quantidade excessiva de

sais minerais, favorecendo o processo de eutrofização das águas, e uma

consequente morte dos seres presentes nesse ecossistema, ou seja, uma ameaça à

saúde dos seres vivos, inclusive o homem.

Eutrofização é definida como o aumento de concentração de nutrientes,

especialmente o Fósforo (P) e o Nitrogênio (N), presentes nos ecossistemas

aquáticos, devido ao despejo de dejetos (domésticos, industriais ou atividades

agrícolas) ocasionando o crescimento descontrolado de plantas aquáticas e de

algas. (ESTEVES, 1988).

No Brasil ainda existem muitos lugares onde o esgoto não é recolhido para

ser tratado. Assim ele é despejado nas águas de rios, lagoas, solo e nas praias. O

tratamento dos esgotos contribui para que os mananciais (reserva de água doce)

não sejam poluídos, preservando-se a saúde da população. Segundo as

informações do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE, oriundas da

Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios – PNAD, sobre o acesso dos

domicílios à rede geral e os servidos por fossa séptica o percentual de esgoto

coletado no Brasil é baixo (em torno de 1/3), sendo ainda mais precário na zona

rural. (IBGE- Brasil -1992/2002). (Tabelas 1 e 2).

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TABELA 1- Distribuição dos moradores em domicílios particulares permanentes, por tipo de esgotamento sanitário e situação do domicílio na zona urbana–Brasil -1992/2002. Distribuição dos moradores em domicílios particulares permanentes (%).

ANO

REDE

COLETORA

FOSSA

SÉPTICA

FOSSA

RUDIMENTAR

VALA

DIRETO PARA RIO, LAGO OU

MAR

OUTRO

TIPO

NÂO

TINHAM

1992 45,5 20,4 22,9 2,0 2,5 0,3 6,2 1993 45,4 22,3 21,9 2,2 2,4 0,5 5,2 1995 46,0 22,4 22,1 1,9 2,5 0,5 4,6 1996 46,9 25,4 19,4 1,5 2,5 0,1 4,1 1997 47,6 24,0 20,1 1,7 2,5 0,1 3,9 1998 49,3 23,9 19,4 1,8 2,2 0,1 3,2 1999 50,6 23,2 19,6 1,6 2,0 0,1 3,0 2001 50,8 23,1 18,7 1,6 2,2 0,2 3,3 2002 51,6 23,3 18,1 1,6 2,4 0,1 2,9

Fonte: Dimensão ambiental-Saneamento-IBGE.

TABELA 2- Distribuição dos moradores em domicílios particulares permanentes, por tipo de esgotamento sanitário e situação do domicílio na zona rural-Brasil -1992/2002.Distribuição dos moradores em domicílios particulares permanentes (%)

ANO

REDE

COLETORA

FOSSA

SÉPTICA

FOSSA

RUDIMENTAR

VALA

DIRETO PARA RIO, LAGO OU

MAR

OUTRO

TIPO

NÂO

TINHAM

1992 3,0 7,3 32,7 3,0 4,4 0,6 49,0 1993 3,1 8,1 34,1 3,4 4,1 1,0 46,3 1995 3,2 9,9 35,1 3,9 4,2 1,7 42,0 1996 3,5 13,8 35,5 3,9 3,7 0,4 39,1 1997 3,5 10,9 39,0 3,4 3,9 0,7 38,7 1998 4,5 10,3 39,9 4,0 4,6 0,5 36,3 1999 4,5 11,2 41,2 3,6 4,2 0,7 34,7 2001 3,1 10,6 40,5 4,7 4,1 0,8 36,2 2002 3,7 12,3 40,7 5,9 3,9 0,6 32,9

Fonte: Dimensão ambiental-Saneamento-IBGE Notas: 1. Exclusive a população rural de Rondônia, Acre, Amazonas, Roraima, Pará e Amapá. 2. Não houve pesquisa em 1994 e 2000.

Comparativamente, no que diz respeito ao abastecimento de água e rede

coletora de esgoto, observa-se que a zona urbana do município de Palmeira está

bem atendida pela SANEPAR. (Tabela 3).

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TABELA 3 – População urbana do município de Palmeira – PR, atendida pela Companhia de Saneamento do Estado do Paraná - SANEPAR (2008)

MÊS POPULAÇÃO URBANA

ABASTECIDA POR ÁGUA

% REDE COLETORA

%

JANEIRO 20.461 20.461 100,00 18.424 90,04 FEVEREIRO 20.461 20.420 99,80 18.393 89,89

MARÇO 20.484 20.484 100,00 18.410 89,88

ABRIL 20.484 20.480 99,98 18.544 90,53

MAIO 20.555 20.555 100,00 18.683 90,89

Fonte: SISMA 503 SIS-Sistema de informações SANEPAR-Palmeira-PR (2008).

O município de Palmeira possui atualmente uma população de 13.579

habitantes (IPARDES, 2008) na zona rural, porém a SANEPAR atualmente atende

com abastecimento de água, apenas cinco comunidades rurais das doze existentes,

deixando clara a precariedade do saneamento básico nessa área, conforme os

dados demonstrados na tabela 4.

TABELA 4- Comunidades da zona rural do município de Palmeira - PR atendidas com abastecimento de água pela Companhia de Saneamento do Estado do Paraná - SANEPAR (2008).

COMUNIDADE POPULAÇÃO ESTIMADA

ABASTECIDA POR ÁGUA

% DA POPULAÇÃO LOCAL

Quero-quero 318 314 99,06 Vila Lago 331 321 97,28

Pinheiral de Baixo 184 180 97,83 Santa Bárbara de Cima 363 363 100,00

Papagaios Novos 662 662 100,00 Fonte: SISMA 503 SIS-Sistema de informações SANEPAR-Palmeira-PR (2008).

Existe uma preocupação dos órgãos públicos com a área urbana e rural,

conforme poderá ser constatado observando-se o crescimento dos atendimentos

dos serviços básicos à população, comparativamente ao seu avanço demográfico

enquanto a população cresceu apenas 1,25%, os serviços de abastecimento de

água e rede coletora cresceram 23,60% e 28,50%, respectivamente. Estes dados

referem-se ao período entre 2000 e 2007, avaliados pelo Instituto Paranaense de

Desenvolvimento Econômico e Social – IPARDES. (IPARDES, 2008). (Tabelas 5 e

6).

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TABELA 5- Abastecimento de Água – Palmeira - PR

ANO

POPULAÇÃO TOTAL DE

HABITANTES

ABASTECIDA DE ÁGUA-LIGAÇÕES

RESIDENCIAIS

POPULAÇÃO ATENDIDA

% DA POPULAÇÃO

ATENDIDA

TAXA DE OCUPAÇÃO ESTIMADA

2000 30.847 4.579 17.033,88 55,21 3,72 2007 31.234 5.661 21.058,92 67,42 3,72

Fonte: Instituto Paranaense de Desenvolvimento Econômico e Social- IPARDES (2008).

TABELA 6- Rede Coletora de Esgoto- Palmeira - PR

ANO

POPULAÇÃO

TOTAL DE HABITANTES

ABASTECIDA DE ESGOTO-

UNIDADES ATENDIDAS

RESIDENCIAIS

POPULAÇÃO

ATENTIDA

% DA

POPULAÇÃO ATENDIDA

TAXA DE

OCUPAÇÃO ESTIMADA

2000 30.847 3.812 14.180 45,96 3,72 2007 31.234 4.897 18.216 58,32 3,72

Fonte: Instituto Paranaense de Desenvolvimento Econômico e Social- IPARDES (2008).

2.2 PLANTAS MACRÓFITAS

As plantas macrófitas - enraizadas em ambiente aquático - constituem, em

sua grande maioria, vegetais superiores, com grande capacidade de adaptação a

diferentes tipos de ambientes. São classificadas segundo o biótipo no ambiente

aquático, nos seguintes grupos ecológicos (PROBIO, 2008):

a) Macrófitas aquáticas emersas: enraizadas, porém com folhas fora d’água. Ex: Eleocharis sp, Typha domingensis. b) Macrófitas aquáticas com folhas flutuantes: enraizadas e com folhas na superfície da água. Ex: Nymphaea sp, Nymphoides sp. c) Macrófitas aquáticas submersas enraizadas: enraizadas, crescendo totalmente submersa na água. Ex: Egeria densa, Mayaca sp. d) Macrófitas aquáticas submersas livres: permanecem flutuando submergidas na água. Geralmente prendem-se a pecíolos e caules de outras macrófitas. Ex: Utricularia sp. e) Macrófitas aquáticas flutuantes: flutuam na superfície da água. Ex: Pistia stratiotes, Eichhornia sp.

Essas espécies requerem altas concentrações de nutrientes, e podem ser

utilizadas na despoluição de lagos e rios, através da remoção de macronutrientes

como o nitrogênio e o fósforo, provenientes de despejo industrial e doméstico,

utilizando-se do substrato e de biofilmes de bactérias. O conjunto forma um sistema

físico-biológico com uma intensa vida microbiana na rizosfera (região ao redor das

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raízes) e nos rizomas da planta. As bactérias heterotróficas que se encontram na

zona anóxica (pobre em oxigênio) são responsáveis pela transformação do nitrato

em nitrito e posteriormente em nitrogênio gasoso, e na zona anaeróbica, ocorre à

remoção da carga orgânica através da decomposição das bactérias anaeróbicas. O

fósforo é removido pelas plantas macrófitas, com imobilização microbiana, fica retido

no subsolo e precipita-se na coluna de água, não ocorrendo perdas pela forma

gasosa. (NAIME; GARCIA, 2005).

Uma das principais espécies de macrófitas utilizadas para o tratamento de

resíduos líquidos domésticos é a Typha domingensis conhecida popularmente por

“taboa”. (WIKIPÉDIA, 2008). A Taboa é uma macrófita aquática emersa, perene,

apresenta caule rizomatoso rastejante, as folhas são longíneas inseridas próximas à

base apresentando nervação paralelas. A multiplicação se dá por rizomas e

sementes, sendo a inflorescência em espiga contínua ou interrompida, apresentando

coloração escura. (CORDAZZO; SEELIGER, 1988). (Fig.1).

Figura 1. Typha domingensis (Taboa) com folhas e flor. Foto: VIEIRA, Luciane.

A planta floresce no início da primavera apresentando flores estaminadas e

pistiladas (inflorescência cilíndrica) que são receptivas a polinização, ocorrendo a

autofecundação com facilidade. (KUEHN; MINOR; WHITE, 1999). (Fig. 2).

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Figura 2. Inflorescência da Typha domingensis (Taboa). Foto: VIEIRA, Luciane.

Possui o sistema radicular fasciculado (sem raiz principal), originando

diretamente do caule (forma de cabeleira) denominadas adventícias, apresentando

raízes finas com diâmetro constante ao longo de seu comprimento. (AMABIS;

MARTHO, 2004). (Fig. 3).

Figura 3. Raiz da Typha domingensis (Taboa) em forma de cabeleira. Foto: VIEIRA, Luciane.

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Segundo Naime e Garcia (2005, p. 18):

(...) As enraizadas vêm sendo bastante utilizadas devido ao seu baixo custo e alta eficiência na remoção de Demanda Biológica de Oxigênio (DBO), nitrogênio, fósforo e coliformes fecais, que são utilizados como nutrientes, sendo absorvidos pelas raízes das macrófitas. São também utilizadas pelos fungos e bactérias do biofilme aderido ao substrato.

Logo, em face às vantagens abordadas sobre a planta Typha domingensis

na purificação das águas, sugere-se no aludido projeto a sua utilização como

sistema de tratamento das águas residuais da zona rural do município de Palmeira,

para que ocorram mudanças na paisagem e preservação dos recursos naturais.

As medidas a serem adotadas para assegurar um futuro sustentável à

comunidade local será a participação integrada da escola e da população na

construção de uma miniestação de tratamento de água residual como projeto piloto.

Como mencionado por Paulo Freire (1998, p. 46), “teorizar a prática e construir a

teoria, procurando articular a teoria e a prática, o saber e o fazer, o ensino e a

pesquisa”.

Este trabalho preserva os elementos de um piloto, cuja aplicabilidade de

atuação interativa e participativa poderá ser estendida a outras comunidades da

zona rural, apoiando-se nas Diretrizes Curriculares de Ciências para a Educação

Básica que prevê a Educação Ambiental inserida no conteúdo estruturante

Biodiversidade no currículo escolar. (Portal educacional dia-a-dia Educação, 2009).

A medida adotada para assegurar um futuro sustentável à comunidade local

foi a construção de uma miniestação de tratamento de água residual com plantas

macrófitas, a Typha domingensis. A miniestação foi construída na propriedade do

Senhor Hans Ulrich Kliewer, professor da Escola Estadual Fritz Kliewer e proprietário

da confeitaria Kliewer Ltda localizada na Colônia Witmarsum, situada na área rural

do município de Palmeira, estado do Paraná, a 59 Km da capital, Curitiba, com o

interesse e aceite do professor. A comunidade da Colônia Witmarsum é constituída

por pessoas que vieram da Europa, Menonitas que pertencem ao grupo de alemães

russos que tiveram origem na Frísia, no norte da Holanda e Alemanha.

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O projeto piloto consistiu das seguintes etapas:

· Avaliação do terreno para a construção da miniestação de tratamento dos

efluentes domésticos pelo Engenheiro Agrônomo Gernold Schartner.

· Projeto da miniestação elaborado pelo Engenheiro Civil Arnhold Thiessen.

· Parceria com a Escola Estadual Fritz Kliewer - Ensino Fundamental,

SANEPAR e UEPG.

· Construção da miniestação de tratamento dos efluentes líquidos domésticos.

· Documentação fotográfica das etapas simplificadas da construção da

miniestação de tratamento de esgoto líquido doméstico, registrada pela

professora PDE, da área de Ciências, Luciane Maria Martini Vieira.

· Elaboração de CD-ROM (software educacional) pela professora PDE Luciane

Maria Martini Vieira das etapas registradas da construção da miniestação de

tratamento dos efluentes líquidos domésticos, para apoio didático na Escola

Estadual Fritz Kliewer, com orientação das professoras MSc. Rosilda

Kovaliczn (UEPG) e MSc. Margarete Munhoz (PDE 2008).

· Análise química da água para averiguação da eficiência do sistema nos

laboratórios da SANEPAR (parceria UEPG) e análise de Nitrogênio, Fósforo,

pH e Demanda Química de Oxigênio (DQO) no Setor de Ciências Agrárias e

Tecnologia-Departamento de Engenharia de Alimentos, também da UEPG.

3 IMPLEMENTAÇÃO DA PROPOSTA DE INTERVENÇÃO NA ESCOLA

A Escola Estadual Fritz Kliewer está situada à BR 277 no Km 146 no

Município de Palmeira, na Região Sul do Paraná, distante cinquenta e nove

quilômetros de Curitiba, e a seiscentos metros da residência e confeitaria do

professor Hans Ulrich Kliewer. A escola atende alunos do Ensino Fundamental

provenientes de comunidades próximas. (Tabela 7).

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Tabela 7 - Dados da Escola Estadual Fritz Kliewer – Ensino Fundamental – Palmeira (PR)

PORTE

ALUNOS

TURMAS

ENDEREÇO

BAIRRO

TELEFONE

CIDADE

De 161 a 360 alunos

173

6

Colônia Witmarsum

Centro

(42)32541489

Palmeira

PR Fonte: Portal Educacional dia-a-dia Educação (2008).

A implementação do projeto na escola ocorreu no primeiro semestre de 2009

aplicando-se o material didático (software educacional) produzido pela professora

PDE (2008) Luciane Maria Martini Vieira, sob orientação da professora MSc. Rosilda

Aparecida Kovaliczn (UEPG) e coorientação da MSc. Margarete Munhoz, também

professora PDE 2008.

O material didático pedagógico sobre o tema Meio Ambiente com o título

“Tratamento de efluentes domésticos com plantas macrófitas” foi elaborado no

formato multimeio, um CD-ROM (Software Educacional), em uma sequência de

slides que contemplam através de textos sucintos, e incluem documentação

fotográfica de qualidade, e apresenta etapas simplificadas da construção e do

funcionamento de uma miniestação de tratamento de esgoto líquido doméstico com

plantas macrófitas. Esse material serviu de apoio didático na Escola Estadual Fritz

Kliewer nas séries finais do ensino fundamental nas aulas de Ciências e está

disponível à comunidade para ser socializado, devido às orientações de

operacionalidade que contém.

Para a elaboração da proposta de implementação do projeto na escola, o

professor PDE contou com a colaboração dos professores do Grupo de Trabalho em

Rede (GTR) realizado no segundo semestre de 2008 e no primeiro bimestre de

2009. Os grupos de trabalho em rede são formados pelos professores da rede

estadual do Estado do Paraná, de mesma área ou disciplina do professor PDE. Os

professores atuaram neste GTR através de encontros virtuais, fizeram contribuições

fundamentadas teoricamente e orientadas pela professora PDE, para a elaboração

da proposta de implementação do projeto na escola, que seguiram as seguintes

fases:

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· No início de 2009, no decorrer da semana pedagógica, o projeto foi

apresentado para os professores, coordenadores e direção da Escola

Estadual Fritz Kliewer - Ensino Fundamental visando despertar interesse e

divulgar informações relacionadas ao meio ambiente, auxiliando os

educadores na participação ativa do projeto, definindo objetivos e estratégias

comuns em suas disciplinas.

· Aulas expositivas com a promoção de discussão entre os alunos na sala de

aula sobre a falta de saneamento básico e suas consequencias para o

planeta Terra e para a humanidade. Nesta fase, destinada a produção de

sugestões e idéias, o professor atuou como orientador.

· Exploração do ambiente próximo a Escola Estadual Fritz Kliewer para estudo

e observações sobre o destino do esgoto doméstico.

· Elaboração em grupo de relatos orais, escritos e outras formas de registros,

considerando as informações obtidas por meio de observações.

· Apresentação da produção didático-pedagógica CD-ROM com o título

“Tratamento de efluentes domésticos com plantas macrófitas” – 27 min., e

debates coordenados pela professora PDE conduzindo os alunos ao

raciocínio crítico, a tirar conclusões próprias sobre o tema em questão. Esse

material de apoio é importante para motivá-lo para o aprendizado, auxiliando

os educando a entender melhor determinadas situações, utilizando as

imagens para o aprofundamento do assunto e interação das disciplinas:

Português, Matemática, Ciências, Informática, Artes e Geografia.

· Visitas dos alunos à miniestação de tratamento de efluentes domésticos com

plantas macrófitas, na propriedade do Sr. Hans Ulrich Kliewer, agendadas

previamente. As saídas de campo com os alunos para a miniestação foram

com o objetivo especificado na sala de aula durante as informações contidas

no material didático pedagógico e não ultrapassou grupos de 25 alunos. Cada

grupo foi previamente orientado a: ficar sempre atento às instruções do

professor; levar material para registrar suas anotações e observações.

(caderno, caneta, câmara, fotográfica digital, etc.); falar baixo durante o

trabalho nas observações na miniestação de tratamento de efluentes

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domésticos com plantas macrófitas; fazer anotações das informações

discutidas para ser socializada posteriormente na sala de aula; agir de forma

responsável em relação ao meio ambiente; pesquisar o assunto na Internet,

para trabalhar em grupo na escola (sala de informática) ou como preferir,

incentivando a participação de professores e familiares.

· Trazer as anotações das informações discutidas nos trabalhos de campo para

serem socializadas na sala de aula e comparar com os resultados obtidos

junto a Companhia de Saneamento do Estado do Paraná (SANEPAR) e dos

laboratórios de análises da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG),

quanto a análise das substâncias presentes no esgoto líquido doméstico

antes e depois de passar pelo sistema.

· Elaboração de folders e/ou outras produções pelos alunos, a partir das

imagens visualizadas no CD-ROM, e da visita técnica ao local do projeto, para

divulgação à comunidade sobre os possíveis benefícios encontrados,

buscando construir uma nova consciência ambiental fundamentadas em

valores éticos, atitudes e compromissos com o desenvolvimento sustentável

da região e a promoção do trabalho interdisciplinar.

· Distribuição dos folders para a comunidade através da Associação de

Moradores da Colônia Witmarsum, para que a população participe dos

conhecimentos científicos e tecnológicos e saiba avaliar as intervenções

práticas sobre as questões sociais e ambientais, levando o indivíduo a

assumir responsabilidades, utilizando-se de conhecimentos locais de

sustentabilidade propostos na Agenda 21, trazida pela Conferência das

Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, a Rio 92

(CNUMAD,1997).

· Exposição dos trabalhos na Feira de Ciências da Escola Estadual Fritz

Kliewer que será realizada no mês de outubro, onde os trabalhos serão

expostos para divulgação na comunidade.

16

3.1 SENSIBILIZAÇÃO ECOLÓGICA

O objetivo de sensibilização ecológica foi atingido, uma vez que educadores

e educandos mostraram-se bastante envolvidos com a preservação do meio

ambiente. Num primeiro momento do desenvolvimento da proposta na escola, o

professor trabalhou o tema meio ambiente em sala de aula com alunos das séries

finais do ensino fundamental (5ªA, 6ªA, 6ªB, 7ªA e 7ªB), levantando desafios para

organização do trabalho e delimitando os problemas a serem investigados sobre a

falta do saneamento básico da zona rural e suas consequências.

A apresentação da produção didático pedagógica trouxe bons resultados. O

CD-ROM sobre o tratamento de efluentes domésticos com plantas macrófitas foi

apresentado em projetor multimídia, e envolveu professores de outras disciplinas (na

sua hora atividade) que acreditaram no valor do trabalho em equipe para a

construção do conhecimento coletivo, contribuindo de forma eficiente para educação

e interagindo com o projeto. Em todos os momentos da apresentação os alunos

participaram através de questionamento sobre o tema, onde surgiram os primeiros

questionamentos e reflexões para a realização de seus trabalhos:

- Quanto foi gasto neste projeto? (Aluno da 6ª Série B)

- Água limpa, todo mundo quer professora, mas chega hora de tratar...(Aluna

da 6ª Série A)

3.2 TRABALHO DE CAMPO

As saídas de campo para estudo e observação do ambiente, a visita técnica

ao local do projeto sobre o destino do esgoto doméstico, foram realizadas nos

meses de abril, maio e junho de 2009. Os alunos puderam observar in loco as

consequências da poluição do ambiente que cerca a escola, principalmente a

poluição das águas do Rio Cancela e foram sensibilizados, despertando ainda mais

o interesse e a participação, fazendo com que expressassem dúvidas e

curiosidades. A observação permitiu aos alunos vivenciarem o que aprenderam em

sala de aula e no seu cotidiano, estimulando uma postura de respeito ao meio

ambiente.

17

Em todos os momentos do trabalho, o aluno foi estimulado a pesquisar, a

ler e a escrever sobre o tema, desenvolvendo as habilidades de leitura que

subsidiaram a elaboração, desenvolvimento e estruturação de suas produções,

demonstrando seu potencial de habilidades e capacidades. (Figs. 4a e 4b).

Figuras 04 (a e b). Alunos das 6ª e 7ª Séries A e B observaram e fizeram anotações das informações recebidas na miniestação de tratamento de efluentes domésticos com plantas macrófitas. Foto:VIEIRA, Luciane.

Houve um trabalho de acompanhamento individualizado e contínuo pelo

professor, com incentivos constantes, orientações, sugestões e análises dos

problemas encontrados nas atividades produzidas pelos alunos. (Figs. 5 e 6).

Figura 05. Alunos da 6ª Série A observando a miniestação de tratamento de efluentes domésticos com plantas macrófitas. Foto: VIEIRA, Luciane.

18

Figura 06. Registro das alunas das 6ª séries A e B durante saída de campo à miniestação de tratamento de efluentes domésticos com plantas macrófitas.

Dando continuidade ao trabalho de pesquisa de campo, os alunos

protegidos com luvas descartáveis, coletaram amostra da água da lagoa, após

passar pelo sistema de tratamento com plantas macrófitas para análise microscópica

no laboratório da escola. (Fig. 07).

Figura 07. Em visita à miniestação de tratamento de efluentes domésticos com plantas macrófitas, os educandos da 6ª série A coletaram água após passar pelo sistema, para análise microscópica. Foto: VIEIRA, Luciane.

19

A observação microscópica foi realizada no dia seguinte, nas aulas práticas

de Ciências. Mesmo com um número limitado de microscópio óptico (dois), os

alunos tiveram paciência e esperaram sua vez para observar os seres vivos

presentes no ecossistema. (Figs. 08 a e b).

Figura 08 (a e b). No laboratório da escola os educandos fazem investigação na água tratada. Foto: VIEIRA, Luciane.

Após as investigações no laboratório da escola, através de relatório da aula

prática, os alunos fizeram um breve relato sobre a importância ambiental das algas

presente no ecossistema aquático, mostrando algumas características dos seres

microscópicos: constituição celular, estruturas destinadas à locomoção, forma de

vida e alimentação. (Fig. 09).

20

Figura 09. Relatório da aluna da 7ª série A, depois da observação microscópica do material obtido na miniestação na aula prática de Ciências no laboratório da escola.

21

3.3 PRODUÇÃO DO EDUCANDO E O TRABALHO INTERDISCIPLINAR

Um dos fatores determinantes para o desenvolvimento dos trabalhos foi à

relação dos alunos com os professores de diferentes áreas do conhecimento e com

pessoas da comunidade, ocorrendo troca de saberes para alcançar um objetivo

comum. As atividades foram bastante diversificadas, integrando as disciplinas de

Português, Matemática, Ciências, Artes, Geografia e Informática, indo além de uma

abordagem tradicional da Educação Ambiental na escola, estimulando uma postura

de respeito ao ambiente onde está inserido, valorizando a pesquisa, a leitura,

propiciando a autonomia do indivíduo e o trabalho interdisciplinar. (Figs. 10,11 e 12).

Figura 10. Professor Henrique Mehl Hellmann Junior, da disciplina de Matemática, incentivou os alunos da 5ª série A e desenvolveram trabalhos com base no conteúdo do material didático (CD-ROM) sobre a miniestação de tratamento de resíduos domésticos.

22

A professora Marta Lena Janh, também de matemática, trabalhou questões

do meio ambiente relacionando os conteúdos conceituais, como área de trapézio,

volume de sólidos, expressões algébricas e medidas de volumes, favorecendo uma

visão mais clara da aplicação da matemática no seu cotidiano, possibilitando ao

educando efetuar operações e tomar decisões. (Fig. 11).

Figura 11. A Professora Marta Lena Janh, da disciplina de Matemática, trabalhou os conteúdos conceituais com alunos da 7ª série A também com base no conteúdo do material didático (CD-ROM).

Incentivados pela professora de português, Rosane Mayer Temp, os alunos

da 6ª série B do Ensino Fundamental confeccionaram um folder sobre a importância

do tratamento dos resíduos para distribuição à população local. (Fig. 12).

23

Figura 12. Folder (frente e verso) confeccionado pelos alunos da 6ª série B do Ensino Fundamental com a participação da professora de português Rosane Mayer Temp.

Os folderes foram distribuídos aos moradores da Colônia Witmarsum para a

divulgação do projeto na feira de ciências da Escola Estadual Fritz Kliewer, realizada

em outubro de 2009, onde os moradores obtiveram maiores informações sobre o

tratamento de efluentes domésticos com plantas macrófitas e puderam apreciar os

trabalhos confeccionados pelos alunos.

24

A sensibilização dos moradores da Colônia Witmarsum para a questão

ambiental foi expressa por meio dos depoimentos obtidos nas entrevistas realizadas

pelos alunos:

O presente projeto deveria ter a sua publicidade muito mais divulgada e a nossa Associação, a Cooperativa e os Bancos deveriam criar incentivos para que toda propriedade em Witmarsum tivesse esse tipo de tratamento para seus efluentes domésticos. (Helmult Pauls – morador da Colônia Witmarsum)

Eu acho uma iniciativa muito importante, que se todos fizessem assim o meio ambiente estaria melhor. As pessoas deveriam se conscientizar mais para melhorar o futuro da vida delas e de seus descendentes. (Siloel Verneke - morador da Colônia Witmarsum)

O projeto de tratamento de resíduos líquidos domésticos é muito valioso e importante para o ser humano, mas principalmente para a natureza. Todos podem colaborar, quando se refere à preservação do nosso solo, pois dependemos dele para nossa sobrevivência. Esse projeto veio em bom momento conscientizar e auxiliar a todos os moradores da Colônia Witmarsum; principalmente aos alunos, que são o nosso futuro. A professora Luciane Maria Martini Vieira os meus parabéns, assim como ao Sr. Hans Ulrich Kliewer que gentilmente cedeu a sua propriedade para estudos e pesquisas dos alunos. (Suzana Friesen - moradora da Colônia Witmarsum)

Eu aprovo esse novo projeto com certeza, pois além de não causar nenhum dano a natureza, somente fará bem a toda humanidade. Para mim, é um projeto bem interessante onde o homem pode com sua sabedoria ajudar a salvar o nosso planeta, onde a única vantagem é ser beneficiado. Vamos todos fazer parte desse projeto, dando o nosso apoio e assim conseguir salvar a saúde e o bem estar de todos e com isso fazer a nossa natureza agradecer e sorrir novamente. (Raquel S. Heinrichs - moradora da Colônia Witmarsum)

Os alunos se expressaram de várias maneiras: oralmente, na escrita,

através de desenhos, pinturas e entrevistas com pessoas da comunidade,

favorecendo as práticas cotidianas sobre a Educação Ambiental, uma vez que fez

sentido para o aluno, foi significativo, porque normalmente o tema é abordado de

forma descontextualizada e não envolve o educando com as causas relacionadas

com a preservação do seu entorno.

Os professores de Matemática Henrique Mehl Hellmann Junior, Marta Lena

Janh e a professora de Português Rosane Mayer Temp, realizaram as atividades

25

propostas pelo professor PDE com responsabilidade e satisfação, envolvendo-se

com os alunos e propondo estratégias comuns a suas disciplinas.

Alguns trabalhos realizados pelos alunos expressam as idéias de acordo

com o tema proposto com as orientações do professor PDE (Figs.13,14,15,16,17,18

e 19).

Figura 13. O aluno articula o conhecimento científico adquirido com material didático pedagógico (CD- ROM) de forma lúdica.

A escola ao aceitar o novo e estando aberta a todas as culturas, gera novas

metodologias para trabalhar com seus alunos. O professor pode ajudar o aluno a ter

autonomia, sem se esquecer de seus direitos e deveres perante a sociedade,

incentivando-o a atuar como multiplicador de ações de cidadania.

Alguns alunos optaram por reproduzir histórias em quadrinhos sobre o tema. (Fig. 14).

26

Figura 14. Produção de história em quadrinhos pelo aluno da 7ª série A.

O aluno autor da história em quadrinhos (Fig. 14) se valeu da linguagem

visual para produzir o efeito almejado. A contundência da imagem contribui para

uma conscientização sobre a importância da preservação da natureza verificando a

existência de doenças veiculadas pela água, sugerindo ações de prevenção dessas

doenças, desenvolvendo sua capacidade de observação, criatividade e despertando

uma percepção crítica da interferência do homem sobre o meio ambiente.

No decorrer da aplicação do projeto na escola, o aluno também foi

incentivado a calcular gastos com a construção da miniestação de tratamento com

plantas macrófitas. (Fig. 15).

27

Figura 15. Aluno da 6ª série B envolve-se com a comunidade para realizar sua pesquisa sobre os custos da miniestação.

Através das pesquisas para a construção da miniestação, os alunos

colocaram em prática diversos conhecimentos matemáticos, dentre eles: volume (em

diversas situações); perímetro (medidas lineares de canos de PVC); área lateral de

figuras geométricas (para cálculo de materiais utilizados). Foi possível, também,

vivenciar a matemática no dia a dia, sua importância e, verificar que a mesma é uma

ferramenta indispensável em muitas atividades laborais formais ou não.

28

Partindo dos aspectos teóricos e da observação do meio ambiente, o

educando, de forma consciente concretiza seus conhecimentos elaborando um

poema. (Fig. 16).

Figura 16. Alunas da 6ª série e o poema “Água”, no tema meio ambiente.

Houve incentivo também para a produção de redação sobre o tema. (Fig.

17).

29

Figura 17. Aluno da 6ª série B interagindo com o projeto através da redação.

De acordo com o texto acima, o aluno interage com o conhecimento prévio

sobre os elementos linguísticos, sua capacidade de compreensão para produção de

diferentes tipos de gêneros de texto, interagindo com o tema em questão,

posicionando-se de maneira crítica em relação à preservação do meio ambiente.

Na figura 18 observa-se que a aluna procurou novas fontes de informações,

consultando sites na internet e acrescentou novos conhecimentos relacionados ao

conteúdo proposto, ressaltando sua habilidade em outras fontes de pesquisa. (Fig.

18).

30

Figura 18. Aluna da 6ª série pesquisa na internet sobre a “taboa” – planta macrófita

Em outra etapa do desenvolvimento do projeto, alunos do ensino fundamental

atuaram como mediadores da Educação Ambiental, dando assistência aos

professores do Colégio Municipal Fritz Kliewer e aos alunos da 4ª série na visita

técnica à miniestação de tratamento de efluentes domésticos com plantas

macrófitas, utilizando conhecimentos científicos adquiridos previamente, durante a

participação no projeto e exercendo a sua cidadania. (Fig. 19).

Figura 19. Na socialização de conhecimentos, alunos da 4ª série recebem informações dos alunos da Escola Estadual Fritz Kliewer sobre o funcionamento da miniestação. Foto: VIEIRA, Luciane.

31

4 RESULTADOS DAS ANÁLISES LABORATORIAIS

No período de novembro de 2008 a junho de 2009 coletou-se amostra (em

frascos estéreis) da água residual e após passar pelo sistema de tratamento com

plantas macrófitas para averiguar a purificação do sistema. (QUADROS 1 e 2).

QUADRO 1- Resultado do exame bacteriológico da água de efluente doméstico in natura e após passar pelo sistema de tratamento com plantas macrófitas.

ORIGEM DA AMOSTRA DATA DA COLETA

TOTAL DE BACTÉRIA (UFC)

COLIFORMES TOTAIS (NMP)

COLIFORMES FECAIS (NMP)

Água de efluente doméstico in natura 18/11/08 >10.000/mL >240/100mL >240/100mL

Água de efluente doméstico após tratamento com plantas macrófitas.

18/11/08 >5.000/mL >240/100mL >240/100mL

Nota: Análises efetuadas pelo Prof. Dr. Alberto E. G. Kloth da Universidade Estadual de Ponta Grossa – UEPG. Os resultados referem-se exclusivamente a amostras encaminhadas ao laboratório. QUADRO 2- Resultados da dosagem do pH, Fósforo total, Nitrogênio total e Demanda Química de oxigênio (DQO) da água de efluente doméstico in natura e após passar pelo sistema de tratamento com plantas macrófitas.

ORIGEM DA AMOSTRA DATA DA COLETA

pH FÓSFORO TOTAL

NITROGÊNIO TOTAL

DQO

Água de efluente doméstico in natura 29/04/09 6,56 6,89 1,52 1047,51

Água de efluente doméstico após tratamento com plantas macrófitas

29/04/09 7,42 3,47 0,52 50,92

Água de efluente doméstico in natura 18/06/09 5,21 n.d. 0,102 1.108,84

Água de efluente doméstico após tratamento com plantas macrófitas

18/06/09 7,15 n.d 0,036 176,62

Nota: Análises efetuadas nos laboratórios do Departamento de Engenharia de Alimentos da Universidade Estadual de Ponta Grossa – UEPG.

Comparando os resultados dos quadros acima os alunos mostraram-se

surpresos com a redução da intensidade de contaminação dos corpos receptores do

efluente devido à ação da planta macrófita “taboa” que é considerada por muitas

pessoas da comunidade uma planta invasora. Hoje, o educando reconhece sua

importância na natureza, uma vez que, de forma controlada pode auxiliar no

combate à poluição e a contaminação da água por meio de esgotos domésticos.

32

Muito mais dos que as análises e comprovações técnicas, os alunos puderam

perceber as mudanças a olho nu quanto ao processo da melhoria da qualidade da

água residuária. Na figura 20 destaca-se o relato da aluna da 6ª série:

Figura 20. Relato da aluna Lidiane da 6ª série B sobre a miniestação de tratamento com plantas macrófitas (Taboa), demonstrando sua sensibilização para a questão ambiental.

Mesmo que o professor não possua uma formação sistemática e continuada

em Educação Ambiental (EA), com esforço ele poderá atuar nesse tema para

atender as necessidades primordiais da sociedade, estimular o conhecimento do

indivíduo e aplicação no exercício da cidadania, incorporando a temática ambiental

no seu dia-a-dia, experimentando novas idéias e responsabilidades, buscando uma

melhor qualidade de vida, mesmo com tantas dificuldades e incertezas que

encontrará. Conforme Sato (SATO, 2002, p.12).

[...] quem optou caminhar na EA deve perceber que as incertezas e as dúvidas sempre estarão ao nosso lado. Nossa liberdade e responsabilidade implicam uma situação ontológica que se situa no desenvolvimento da humanidade, que, antes de ser adjetivado de “sustentável”, deve responder ao desejo de uma sociedade global com menos disparidades sociais e com mais cuidados ecológicos.

33

5 CONCLUSÃO

Envolvendo a comunidade escolar, o estudo piloto realizado na comunidade

rural do município de Palmeira – PR, onde construiu-se uma miniestação de

tratamento de água residual (ETAR) com plantas macrófitas, demonstrou que a

utilização dessas plantas contribuiu para a remoção dos resíduos nos efluentes

líquidos domésticos, e em consequência, na melhoria do meio ambiente através da

despoluição de lagos e rios da localidade.

A participação de educadores, educandos e da comunidade em geral, e

também as parcerias estabelecidas, revelaram que os problemas ambientais só

serão sanados ou amenizados com o envolvimento coletivo. Há necessidade de a

população identificar os problemas locais relacionados ao meio ambiente e, uma vez

sensibilizados, praticar atitudes corretas de sustentabilidade através da participação

cidadã, com respeito ao próximo e a natureza.

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