PROGRAMA REGIONAL DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO E MEIO AMBIENTE/PRODEMA
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE ÁGUA EM UM
TRECHO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO
MAXARANGUAPE (RN): CONTRIBUIÇÕES PARA A
EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E AMBIENTAL
ARA A COTONICULTURA FAMILIAR SUSTENTÁVEL NOLOGIA VEGETAL COMO ALTERNATIVA PARA A COTONICULTURA
FAMILIAR SUSTENTÁVEL A BIOTECNOLOGIA VEGETAL COMO ALTER PARA A COTON
ICULTURA FAMILIAR SUSTENTÁVELAAA
LAYANA ALVES DE MORAIS
2018 Natal – RN
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE ÁGUA EM UM TRECHO
DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO MAXARANGUAPE
(RN): CONTRIBUIÇÕES PARA A EDUCAÇÃO EM
CIÊNCIAS E AMBIENTAL
A BIOTECNOLOGIA VEGETAL COMO ALTERNATIVA PARA A COTONICULTURA FAMILIAR SUSTENTÁVEL
A BIOTECNOLOGIA VEGETAL COMO ALTERNATIVA PARA A
COTONICULTURA FAMILIAR SUSTENTÁVEL A BIOTECNOLOGIA VEGETAL COMO ALTER PARA A COTONICULTURA FAMILIAR SUSTENTÁVELAAA
Dissertação apresentada ao Programa Regional de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (PRODEMA/UFRN), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre.
Orientadora: Profa. Dra. Ivaneide Alves Soares da Costa
2018 Natal – RN
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Leopoldo Nelson - Centro de Biociências - CB
Morais, Layana Alves de.
Avaliação da qualidade de água em um trecho da bacia hidrográfica do rio Maxaranguape (RN): contribuições para a educação em ciências e ambiental / Layana Alves de Morais. - Natal, 2020.
108 f.: il.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Biociências. Programa Regional de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio ambiente - PRODEMA.
Orientadora: Profa. Dra. Ivaneide Alves Soares da Costa.
1. Ambiente lótico - Dissertação. 2. Coliformes
termotolerantes - Dissertação. 3. Alfabetização científica - Dissertação. 4. Ensino investigativo - Dissertação. 5. Questões sócio científicas - Dissertação. I. Costa, Ivaneide Alves Soares da. II. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. III. Título. RN/UF/BSCB CDU 574.5
LAYANA ALVES DE MORAIS
Dissertação submetida ao Programa Regional de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (PRODEMA/UFRN), como requisito para obtenção do título de Mestre em Desenvolvimento e Meio Ambiente.
Aprovada em:
BANCA EXAMINADORA:
_______________________________________________ Profa. Dra. Ivaneide Alves Soares da Costa
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (PRODEMA/UFRN)
______________________________________________ Prof. Dr. Luiz Sodré Neto
Examinador Externo à Instituição
_______________________________________________ Prof. Dr. Thiago Emmanuel Araújo Severo
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo fomento da pesquisa por meio da bolsa de Mestrado;
À Profa. Dra. Ivaneide Alves Soares da Costa, pelos inestimáveis aprendizados e orientação na elaboração deste trabalho;
Ao Instituto de Medicina Tropical do Rio Grande do Norte (IMT-RN), na pessoa da Profa. Dra. Selma Maria Bezerra Jeronimo, por todo o apoio e a oportunidade desta pesquisa ser desenvolvida como parte do programa de extensão “Empoderamento de populações via educação”.
À equipe e alunos da Escola Municipal Henrique de Oliveira Fagundes – Pureza/RN, pela maravilhosa recepção, incríveis experiências e importante contribuição para esta pesquisa;
Aos colegas do Laboratório de Microbiologia Aquática (LAMAQ/CB), Laboratório de Limnologia (LabLimno/DOL), Laboratório de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental (LARHISA) e Núcleo de Processamento Primário e Reuso de Água Produzida e Resíduos (NUPPPRAR), pelo incentivo e apoio no desenvolvimento deste trabalho; Às amigas, Adriana Almeida e Marília Teixeira, pelo apoio e orientações na análise estatística;
Aos amigos, Nathalia Rodrigues, Eduardo Calisto e Carlos Silva, por suas contribuições na tradução dos meus textos, mapas e correção ortográfica, respectivamente;
Aos amigos, Adjuto Rangel Junior e Priscila Souza, por suas inúmeras contribuições e apoio na realização deste trabalho;
À família Câmara, de Pureza/RN, pelo precioso acolhimento como parte da família, incentivo e apoio na realização de diversas atividades desta pesquisa;
A todos que fazem o Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente (PRODEMA/UFRN), professores e colegas de turma, pelos valorosos ensinamentos e momentos compartilhados;
A todos os que contribuíram direta ou indiretamente para que fosse possível a realização deste trabalho;
A todos os meus amigos, que me apoiaram e me acompanharam em cada momento, contribuindo para que os desafios fossem superados;
Por fim e, mais importante, gratidão a Deus e à minha família, por serem minha inspiração e porto seguro.
Avaliação da qualidade de água em um trecho da bacia hidrográfica do rio Maxaranguape (RN): contribuições para a educação em ciências e ambiental
Os ecossistemas aquáticos têm sofrido alterações significativas, devido aos processos degradadores observados em função das atividades humanas, comprometendo a sua qualidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da água em um trecho da bacia hidrográfica do rio Maxaranguape, a partir da nascente de Pureza (RN), que é utilizada para abastecimento de água da população e, ainda, como atração turística. As amostras de água e sedimento foram coletadas em seis pontos do rio, de setembro de 2016 a abril de 2017, mensalmente, para análise de nutrientes, metais e microrganismos. As ações socioambientais compreenderam atividades com base em ensino investigativo visando a alfabetização científica e foram realizadas na Escola Municipal Henrique de Oliveira Fagundes, em Pureza-RN. A análise das amostras de água demonstrou que as concentrações de nutrientes, clorofila e metais pesados encontravam-se dentro dos limites previstos por legislação ambiental, representando boas condições para o corpo hídrico. O teste estatístico não paramétrico Kruskal Wallis, demonstrou diferença significativa nos pontos de coleta, quando comparados par a par, para as variáveis de Nitrogênio (os pontos P1, P2 e P3 tiveram maiores médias que os demais), Fósforo (P3 e P4 com maiores médias), Temperatura (P5 com maior média), Turbidez (P1 com menor média que todos os outros pontos e P3 com maior média) e Condutividade (P6 com a maior média de concentração que os demais pontos), refletindo o uso e a ocupação do seu solo. Na análise microbiológica, verificou-se a presença de coliformes no trecho do rio estudado e, considerando a utilização de suas águas para o consumo humano, deveria estar ausente. As análises de metais pesados no sedimento revelaram a presença de Cádmio com valores acima do permitido por legislação específica, podendo representar um potencial risco para intoxicações, porque, apesar de estar no sedimento, eles são liberados na coluna da água, em condições de baixo pH. A partir da análise dos dados coletados antes e depois da realização das atividades socioambientais percebeu-se maior percepção expressada pelos alunos, em seus desenhos, discursos, entrevistas e cartazes. Após a trilha interpretativa na Fonte de Pureza, detectou-se que os alunos produziram desenhos com mais elementos paisagísticos e maior relação homem e natureza, assim como nas entrevistas, utilizaram
dos alunos, que demonstraram, nos questionamentos após a oficina, maior percepção em seus discursos sobre a relação da ciência com o nosso cotidiano, desmistificando a ideia de que a ciência é algo distante e que apenas o cientista é quem a pode praticar e demonstraram o conhecimento sobre a ciência estar em casa, na escola, no trabalho de seus pais, em tudo ao nosso redor. Diante do exposto, é imprescindível a participação da universidade no acesso da comunidade à informação de pesquisas realizadas, principalmente no ambiente escolar, pelo seu papel na formação cidadã, assim como o aprofundamento em monitorar um importante manancial como o estudado, para manter a qualidade das suas águas, contribuindo com a qualidade de vida na região.
PALAVRAS-CHAVE
Ambiente lótico, coliformes termotolerantes, alfabetização científica, ensino investigativo, questões sócio científicas.
ABSTRACT
Water quality evaluation in a section of the Maxaranguape River hydrographic basin, RN: Contributions to science and environmental education
Aquatic ecosystems have undergone significant changes, due to degrading processes observed due to human activities, compromising its quality. The objective of this work was to evaluate the water quality in a stretch of the Maxaranguape river hydrographic basin, from the spring of Pureza (RN), which is used to supply water to the population and also as a tourist attraction. Samples of water and sediment were collected at six points of the river, from September 2016 to April 2017, monthly, for analysis of nutrients, metals and microorganisms. The socioenvironmental actions comprised activities based on investigative teaching aimed at scientific literacy and building for responsible citizenship and were carried out at the Henrique de Oliveira Fagundes Municipal School, in Pureza-RN. The analysis of the water samples showed that the concentrations of nutrients, chlorophyll and heavy metals were within the limits provided by the environmental
compared pairwise, for the variables of Nitrogen (the points P1, P2 and P3 had higher means than the others), Phosphorus (P3 and P4 with higher averages), Temperature (P5 with higher average), Turbidity (P1 with lower average than all other points and P3 with higher average) and Conductivity (P6 with higher concentration average than the other points), reflecting the use and the occupation of its soil. In the microbiological analysis, the presence of coliforms was verified in the stretch of the studied river and, considering the use of it's water for human consumption, it should be absent. The analysis of heavy metals in the sediment revealed the presence of Cadmium with values above the allowed by the specific legislation, which may represent a potential risk by poisoning, because, despite being in the sediment, they are released in the water column, in low pH conditions. From the analysis of the data collected before and after the performance of socio-environmental activities, a greater perception expressed by the students was noticed, in their drawings, speeches, interviews and posters. After the interpretive trail at Fonte de Pureza, it was detected that the students produced drawings with more landscape elements and a greater relationship between man and nature, as well as in the interviews, they used a more coherent speech and with more sensitivity to the environment. With the realization of the scientific literacy workshop, it was possible to compare the initial and final conceptions of the students, who demonstrated, in the questions after the workshop, greater perception in their speeches about the relationship between science and our daily life, demystifying the idea that the science is something distant and that only the scientist is the one who can practice it and they demonstrated the knowledge about science being at home, at school, at their parents' work and all around us. According to the above, the participation of the university in the community's access to research information is essential, mainly in the school environment, due to its role in citizen formation, as well as the deepening in monitoring an important source like the one studied, to maintain the quality of its waters, contributing to the quality of life in the region.
KEY WORDS
Lactotic environment, thermotolerant coliforms, scientific literacy, investigative teaching, socio scientific questions.
Parte do segredo do universo Junto à todas as outras coisas as quais Admiro e converso
Preencho o meu peito com luz Alimento o corpo e a alma Percebo que no não-possuir Encontram-se a paz e a calma
E sigo por aí viajante Habitante de um lar sem muros O passado eu deixei nesse instante E com ele meus planos futuros Para seguir
Sendo aquele que sempre traz amor Sendo aquele que sempre traz sorrisos E permanecendo tranquilo aonde for Paciente, confiante, intuitivo”
CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
FIGURA 1: Bacia Hidrográfica do Rio Maxaranguape / RN ... 29 FIGURA 2: Mapa com os pontos de coleta de amostras de água e sedimento – Rio Maxaranguape / RN ... 30 FIGURA 3: Imagens dos pontos de coleta de amostras de água e sedimento – Rio Maxaranguape / RN... 30 CAPÍTULO 1 – De Olho na Fonte: Trilha Interpretativa para Conservação das Nascentes
FIGURA 1: Localização do município de Pureza, Rio Grande do Norte ... 39 FIGURA 2: Percepção dos alunos sobre a nascente expressa nos desenhos antes da trilha interpretativa na Fonte de Pureza/RN. ... 44
FIGURA 3: Percepção dos alunos sobre a nascente expressa nos desenhos após a trilha interpretativa na Fonte de Pureza/RN ...46
FIGURA 4: Percepção dos alunos sobre a relação Homem e Natureza expressa nos desenhos antes e depois da trilha interpretativa na Fonte de Pureza-RN ... 47
FIGURA 5: Percepção dos alunos sobre a importância e usos da nascente expressa na entrevista realizada antes e depois da trilha interpretativa na Fonte de Pureza-RN ... 50
CAPÍTULO 2 – Caracterização limnológica e microbiológica de um trecho da bacia hidrográfica do rio Maxaranguape, RN, Brasil
FIGURA 1: Pontos de coleta de amostras de água e sedimento - Rio Maxaranguape/RN... 58
CAPÍTULO 3 – Concepção sobre Ciência e Cientista entre estudantes do Ensino Fundamental I
FIGURA 1: Localização do município de Pureza, Rio Grande do Norte... 81
FIGURA 4: Percepções inicial e final sobre Ciência dos alunos do 4º ano... 91
CAPÍTULO 2 – Caracterização limnológica e microbiológica de um trecho da bacia hidrográfica do rio Maxaranguape, RN, Brasil
TABELA 1: Estado trófico da água em trechos do rio Maxaranguape, Pureza-RN ... 61
TABELA 2: Shapiro-Wilk normality test ... 61
TABELA 3: Kruskal Wallis test ... 62 TABELA 4: Qualidade microbiológica das amostras de água em trechos do rio Maxaranguape, RN ... 64 TABELA 5: Composição do fitoplâncton em trechos do rio Maxaranguape, RN .... 65
CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
QUADRO 1: Pontos de coleta de amostras de água e sedimento para análise de parâmetros físico-químicos e microbiológicos ... 29
CAPÍTULO 1 – De Olho na Fonte: Trilha Interpretativa para Conservação das nascentes
QUADRO 1: Roteiro da Trilha interpretativa na Fonte de Pureza-RN ... 42
CAPÍTULO 3: Concepção sobre Ciência e Cientista entre estudantes do Ensino Fundamental I
QUADRO 1: Etapas de realização da oficina de alfabetização científica ... 81
QUADRO 2: Fragmentos de respostas da percepção inicial dos alunos sobre o que é um cientista ... 83
QUADRO 3: Percepção dos alunos sobre a representação de um cientista ... 84
QUADRO 4: Fragmentos de respostas da percepção dos alunos sobre as invenções que conheciam ... 85
QUADRO 5: Fragmentos de respostas da percepção dos alunos sobre onde está a ciência no dia a dia, durante a manhã, tarde e noite, onde normalmente estão nesses respectivos horários ... 87
INTRODUÇÃO GERAL ...16
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ...19
CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO ...29
METODOLOGIA GERAL ... 32
CAPÍTULO 1 – De olho na Fonte: Trilha Interpretativa para Conservação das Nascentes ...36 RESUMO ... 36 ABSTRACT ... 36 INTRODUÇÃO ...37 METODOLOGIA ... 39 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 45 CONCLUSÕES ... 52 REFERÊNCIAS ... 52 FIGURA 1 ... 40 FIGURA 2 ... 45 FIGURA 3 ... 47 FIGURA 4 ... 48 FIGURA 5 ... 51 QUADRO 1 ... 43
CAPÍTULO 2 – Caracterização limnológica e microbiológica de um trecho da bacia hidrográfica do rio Maxaranguape, RN, Brasil ... 54
RESUMO ... 54 ABSTRACT ... 55 INTRODUÇÃO ... 55 MATERIAL E MÉTODOS ... 59 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 61 CONCLUSÕES ... 67 REFERÊNCIAS ... 68 MATERIAL SUPLEMENTAR ... 74 FIGURA 1 ... 59 TABELA 1 ... 62
TABELA 4 ... 65
TABELA 5 ... 66
CAPÍTULO 3 – Concepção sobre Ciência e Cientista entre estudantes do Ensino Fundamental I ... 76 RESUMO ... 76 ABSTRACT ... 76 INTRODUÇÃO ... 77 MATERIAL E MÉTODOS ... 81 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 84 CONCLUSÕES ... 94 REFERÊNCIAS ... 97 QUADRO 1 ... 82 QUADRO 2 ... 84 QUADRO 3 ... 85 QUADRO 4 ... 86 QUADRO 5 ... 88 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 99 REFERÊNCIAS FINAIS ... 100 ANEXOS ... 107
INTRODUÇÃO GERAL
A água desempenha um papel essencial na manutenção da vida no planeta e, atualmente, tem-se dedicado muito esforço visando melhorar suas condições de armazenamento e racionalização, pois ela tem se tornado escassa.
A disponibilidade de água doce, de fácil acesso, a partir de rios, lagos e represas representa somente 0,26 % (REBOUÇAS et al., 2006) e a população mundial se encontra em 7,7 bilhões aproximadamente, com crescimento contínuo. Esses dois aspectos são relevantes para que utilizemos a água de forma consciente e a tenhamos em boa qualidade e quantidade, atualmente e nas gerações futuras (BACCI & PATACA, 2008).
O crescimento da população associado à escassez dos nossos recursos naturais e ao aumento do consumo produzem grande quantidade de resíduos poluentes, os quais são devolvidos à natureza sem tratamento algum, causando sérios problemas ambientais e sociais afetando diretamente a qualidade de vida.
O abastecimento de água com qualidade e quantidade suficiente requer atenção para que sejam proporcionadas condições de vida com qualidade à população, protegendo sua saúde e promovendo o desenvolvimento socioeconômico, principalmente em regiões em que há vulnerabilidade socioambiental (RAZZOLINI & GÜNTHER, 2008).
O meio ambiente era explorado de forma compulsória, mais do que hoje ainda é, objetivando a industrialização e o desenvolvimento. A natureza era considerada fonte imutável e inesgotável de matéria prima. Contudo, essa ideia mudou com a crise do petróleo, em 1973, e os recursos passaram a ser considerados finitos e, a partir disso, surgiu uma realidade baseada no desenvolvimento alternativo, o ecodesenvolvimento, que durou pouco tempo, surgindo em seguida o desenvolvimento sustentado, defendendo que os altos índices de degradação não deveriam ser mantidos e a explosão demográfica deveria ser controlada para manter a qualidade de vida (DIEGUES, 2001).
Leff (2009) defende que a qualidade de vida está intrinsicamente relacionada com a qualidade do ambiente, assim como, com as necessidades básicas sanadas, a conservação do potencial produtivo dos ecossistemas, aproveitamento integrado dos recursos naturais e sustentabilidade ecológica do habitat. Contudo, essa qualidade tem uma relação de dependência com as formas de cooperação, solidariedade e realização.
O acesso à água potável diz respeito a um direito humano básico, porém, não se estende à toda população e isso compromete a utilização para atividades menos imediatas e também para condições de higiene. Em situações como essas ocorre também a busca de água em fontes alternativas que nem sempre apresentam uma qualidade sanitária confiável, o uso de recipientes inapropriados para o acondicionamento, além de ocorrer o transporte e o armazenamento dessa água, muitas vezes, em condições inadequadas. As atividades humanas e a ocupação do solo influenciam de forma direta as bacias hidrográficas, as quais constituem espaços característicos pelos seus fatores físicos. Os grupos que a ocupam definem os usos dessa água, os quais irão refletir nas condições dos rios da sua respectiva bacia de drenagem, podendo apresentar processos de degradação e comprometer a qualidade da água do ecossistema aquático. (BACCI & PATACA, 2008; GOULART & CALLISTO, 2003).
Esse contexto pode ser observado na bacia hidrográfica do Rio Maxaranguape (RN), o qual é muito influenciado por múltiplas atividades humanas, destacando-se a produção de cana-de-açúcar, indústria de cachaça, queima de castanhas, pecuária, carcinicultura, irrigação e lavagem de cavalos, as quais podem afetar a qualidade da água com a destinação inadequada de resíduos.
Nessa bacia destaca-se a Fonte de Pureza, denominada assim pela população local, pois corresponde a um fenômeno de ressurgência que dá origem à principal fonte de água do estado, em vazão, correspondendo a um manancial de usos múltiplos e, além do abastecimento doméstico, se utilizam de suas águas para lazer.
Oliveira, Silva & Mello (2020) discorrem em seu trabalho que a exploração desenfreada da água provoca inúmeros problemas, principalmente em áreas de recarga de nascentes, como a nascente de Pureza, podendo causar alterações na qualidade e quantidade de suas águas. Em consequência disso, poderemos enfrentar maior escassez de água potável de fácil acesso nas próximas décadas. Para uma melhor gestão desse recurso e uso sustentável é importante ter o conhecimento sobre os processos da recarga subterrânea dessa água e fatores que podem influenciá-la.
O uso de um corpo hídrico se for inadequado, implica em potenciais danos à saúde da população, podendo contribuir com as chamadas doenças de veiculação hídrica, que são aquelas adquiridas por meio da ingestão de água contaminada com microrganismo patogênico, como amebíase, giardíase, gastroenterite, ou mesmo as transmitidas de forma indireta pela água, como a esquistossomose, ascaridíase, teníase, além de vetores, como
o Aedes aegypti, que se relaciona com o ambiente aquático, podendo causar febre amarela, dengue, chikungunya e zika (ARAÚJO et al., 2013).
A esquistossomose, por exemplo, ocorre em 22 dos 167 municípios do Rio Grande do Norte, sendo endêmica nos municípios da Zona da Mata e do Litoral (BRASIL, 2011), incluindo a região da bacia do rio Maxaranguape, promovendo uma alta incidência na região, devido às inundações e lixiviações de produtos químicos que levam para os rios contaminantes e organismos patogênicos (OLIVEIRA et al., 2011).
Para Oliva Junior (2012), tem-se percebido que, nos últimos anos, inúmeros pesquisadores têm voltado seus estudos para o uso insustentável dos recursos naturais. Ele defende que os problemas de ordem ambientais mais graves no mundo moderno correspondem à poluição da água e da atmosfera, ao desflorestamento, ao uso indevido da terra, a deterioração dos recursos hídricos, entre outros, estimulando a sensibilização junto à sociedade, por uma tomada de providências, pela conservação dos recursos ambientais essenciais para a qualidade de vida na Terra.
A formação de cidadãos responsáveis e cientificamente esclarecidos consiste em algo imprescindível a esse contexto e pode ser considerada desafiadora, considerando o que a sociedade necessita e a atuação do educador em variadas áreas do saber.
A prática pedagógica precisa estar conectada ao processo para que a educação se empenhe em formar cidadãos com uma visão crítica e criativa, pois o conhecimento é uma ferramenta estratégica para o desenvolvimento moderno. É necessário que as próprias pessoas busquem e analisem as informações recebidas e, da mesma maneira, ao fornecê-las, também serão interpretadas e criticadas por outras pessoas, como complemento e troca de conhecimentos, o que compõe uma sociedade caracterizada pelo uso demasiado das tecnologias de informação e da comunicação em suas diversas atividades (LÉVY, 2003; BORGES, 2008).
Com o propósito de contribuir para o empoderamento do cidadão quanto ao entendimento de questões sócio científicas e socioambientais que marcam o seu cotidiano e a necessidade de ser um cidadão responsável e atuante no seu meio, é fundamental inserir metodologias ao modelo educacional atual que ultrapassem as barreiras do modelo convencional, para que os estudantes desenvolvam habilidades e competências, disponham de conhecimentos científicos e tecnológicos, proporcionando-os efetiva participação na sociedade e constituição de uma cidadania ativa e reflexiva (LINHARES & REIS, 2016; MARTÍNEZ PÉREZ et al. 2011).
Diante do exposto, teve-se interesse de verificar as seguintes hipóteses nesta pesquisa: (i) existe um gradiente sazonal e temporal da qualidade de água em um trecho do Rio Maxaranguape em função dos usos da bacia; (ii) a qualidade de água da nascente de Pureza/RN é afetada pela atividade de lazer local e turística; (iii) as ações socioeducativas e ambientais são ferramentas que proporcionam a sensibilização ambiental e incentivam a tomada de medidas preventivas.
O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a qualidade físico-química e microbiológica da água em um trecho da bacia hidrográfica do rio Maxaranguape a partir da nascente de Pureza (RN), visando contribuir com a educação em ciências e ambiental. Como objetivos específicos: (1) determinar a concentração de nutrientes, clorofila a e metais pesados; (2) avaliar a ocorrência e distribuição da comunidade fitoplanctônica, no trecho do rio em estudo; (3) caracterizar o grau de eutrofização da água (4) identificar as possíveis fontes de poluição por coliformes no trecho do rio estudado; (5) promover ações de educação científica e ambiental, contribuindo na formação de um cidadão crítico, reflexivo, responsável e atuante.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Qualidade da água
Nas civilizações antigas, a partir do momento em que os homens começaram a se instalar nas cidades, a coleta do esgoto sanitário o qual era chamado de águas servidas, se tornou uma preocupação daqueles povos. Na Roma imperial faziam-se ligações de forma direta desde as casas até os canais, contudo, era uma iniciativa de cada morador, então nem todas as casas tinham esses aprimoramentos. Em Londres (Inglaterra), os esgotos passaram a ser lançados nas galerias de águas pluviais a partir de 1815. Considerando o crescimento das cidades mundialmente, vários países passaram a se preocupar com o tratamento dos seus esgotos, pesquisar e adotar medidas necessárias (METCALF & EDDY, 1977).
No Brasil, somente a partir da década de 70 passou-se a avançar na área do saneamento na maioria das cidades. Atualmente, mesmo que várias cidades brasileiras apresentem Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), grande parte ainda não coleta e também não trata seus esgotos, situação essa que terá que ser modificada, pois tem-se o
grande risco de ficarem sem mananciais com água adequada para abastecimento público, provocando assim, problemas de saúde pública (IMHOFF, 1986).
Com a instalação de um sistema de coleta e tratamento de esgotos o qual seja de confiança, tem-se a melhoria da saúde e do saneamento e com isso, a diminuição da ocorrência das doenças de veiculação hídrica. Boa parte das doenças que se propagam nos países em desenvolvimento são provenientes da água de má qualidade (BRASIL, 2006); e muitas delas surgem do contato com águas residuais, causadas por meio de agentes patogênicos dos quais os mais comuns são as bactérias, parasitas e vírus. Estes agentes podem causar diarreias e até infecções e, em longo prazo, podem causar doenças graves levando até a morte.
Oliveira (2013) discorre em seu trabalho sobre a inter-relação da pobreza e o meio ambiente, no qual ressalta a importância de se discutir quanto à manutenção do equilíbrio sustentável entre os requisitos humanos e o uso dos recursos naturais, pois a degradação ambiental afeta diretamente a qualidade de vida da população, principalmente das pessoas mais pobres que muitas vezes estão expostas a ambientes de risco.
O Brasil vem apresentando um bom nível de crescimento econômico ao longo de sua história, mas, em contrapartida, traz alto índice de concentração de renda, aliado a um baixo nível de escolaridade e grande número de desempregados. Esse cenário corresponde às deficiências encontradas no quadro socioeconômico e ambiental do país e, agravando-o mais, tem-se a crescente urbanização que contribui com a destruição de ambientes naturais e a degradação de corpos d’água. Vale ressaltar que condições adequadas de habitação e saneamento básico das populações estão relacionadas diretamente com as condições de saúde da população, pois proporcionam o controle e a redução de doenças.
De acordo com Von Sperling (1996), a ação humana, seja de maneira concentrada, como na liberação de despejos domésticos ou industriais, ou também de maneira indireta, como na aplicação de agrotóxicos e fertilizantes, contribui para a alteração da qualidade da água. Para ele, o uso da água requer que ela apresente algumas características as quais se fazem requisitos de qualidade, tais como: que esteja isenta de substâncias químicas ofensivas à saúde; que esteja adequada para serviços domésticos; que apresente baixa agressividade e dureza; que apresente uma aparência agradável (baixa turbidez, cor, sabor e odor); que não contenha macrorganismos.
A correlação entre os padrões de qualidade dos mananciais e de lançamento dos efluentes se dá no sentido de um efluente, além de satisfazer os padrões no lançamento, se faz importante proporcionar tais condições no corpo d’água receptor, de maneira que a qualidade do mesmo se enquadre dentro dos padrões para os corpos receptores.
Antunes (2018) discute em seu trabalho que o desenvolvimento humano atrelado ao sistema econômico vigente, sempre fortaleceu seu discurso de produtividade sendo subordinado à racionalidade instrumental que tem como retórica a exploração dos recursos naturais. O desenvolvimento sustentável, que desde o seu surgimento está relacionado às questões econômicas, vem se apresentando como um caminho a ser trilhado para corrigir os rumos que a sociedade tem escolhido, o que se mostra presente em documentos oficiais, programas, projetos e em compromissos firmados de órgãos ambientais e de financiamento.
A ciência moderna aliada à racionalidade instrumental tem influência direta na realidade social, pautada na fragmentação dos problemas globais devido ao objetivo de dominar a natureza e seus recursos e, como crítica epistemológica, entende-se que as dimensões de sustentabilidade não podem ser desarticuladas do todo complexo da realidade e se faz importante compreender suas interações a fim de fazer reflexões e obter dados significativos (MORRIN, 2013).
Sen (2010) aborda em seu livro “Desenvolvimento como liberdade” sobre o papel das diferentes formas de liberdade, tratando o desenvolvimento como um processo de expansão das liberdades reais que as pessoas desfrutam e explicita que, para alcançar o desenvolvimento, se faz necessária a eliminação das privações de liberdade que limitam as escolhas e oportunidades das pessoas (sociais, políticas e econômicas) para exercerem sua ação racional.
A maioria da população mundial sofre de diversos tipos de privação, nas quais são recusadas as liberdades básicas de sobreviver, tais como: privação de alimentos e nutrição adequada; saúde de qualidade; saneamento básico e água potável; educação eficaz; emprego; segurança econômica e social; liberdades políticas e direitos cívicos. O desenvolvimento é, portanto, um compromisso com as possibilidades da liberdade real que uma pessoa goza e se faz essencial refletir quanto à compreensão de todo um contexto que a população de um determinado lugar está inserida para poder verificar as melhores estratégias para contribuir com soluções de problemas socioambientais.
O Brasil enfrenta, como também diversos países, o dilema do desenvolvimento e ao mesmo tempo a preservação e recuperação dos seus mananciais. A consciência sobre os problemas relacionados à poluição da água tem crescido significativamente nas últimas décadas, o que promove um aumento do número de regulamentações as quais se apresentam cada vez mais rigorosas no que se refere à descarga de águas residuais (ZENG
et al., 2007).
De acordo com o Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA, a poluição da água pode ser considerada alterações de características físicas, químicas ou biológicas, de qualquer natureza, as quais prejudiquem a saúde, a segurança e o bem-estar da população, comprometendo, ainda a fauna e a flora local (BRASIL, 2005).
Diferentes tipos de poluição podem comprometer a qualidade de água e, consequentemente, a saúde e o ambiente. Os principais poluentes incluem os componentes orgânicos provenientes do chorume de lixo e cemitérios, do vinhoto da fabricação do açúcar e do álcool, do vazamento de tanques de armazenamento subterrâneo de gasolina, dos agrotóxicos e fertilizantes, dos rejeitos e aterros industriais.
Dentre os efeitos da poluição, a eutrofização, que é o enriquecimento de corpos d’água com nutrientes, especialmente fósforo e nitrogênio, é considerado o principal problema para maioria das águas superficiais, representando um fenômeno em expansão (SMITH & SCHINDLER, 2009).
A eutrofização promove o aumento da biomassa de algas, causando florações e redução da diversidade da comunidade fitoplanctônica. Muitas florações em água doce são causadas por cianobactérias e, por apresentarem espécies tóxicas, tornam-se preocupantes principalmente quando o corpo d’água abastece a população, pois podem promover intoxicações, o que torna as cianobactérias bioindicadores de poluição (VON APELDOORN et al., 2007).
Considerando a necessidade de manter os padrões de qualidade dos corpos d’água receptores e mananciais de abastecimento, começou-se a desenvolver tecnologias para o tratamento de efluentes, objetivando preservar o ecossistema aquático e beneficiando também aos inúmeros usos da água. Atualmente, tem-se voltado à atenção para o desenvolvimento e aplicação de sistemas de tratamento de esgoto, visando desenvolver tecnologias para atender principalmente às pequenas populações e comunidades rurais.
Bioindicadores de qualidade de água
Os organismos bioindicadores são utilizados como uma das formas de controle de qualidade e conservação de recursos hídricos, pois suas funções indicam se há e quais tipos de alterações ambientais o ecossistema possui, as quais podem afetar o seu equilíbrio.
Impactos ambientais são avaliados em ecossistemas aquáticos, comumente, por meio de alterações nas concentrações de parâmetros físico-químicos, em conjunto com a avaliação de parâmetros microbiológicos, compondo uma importante ferramenta na classificação de qualidade de água de rios e córregos quanto aos padrões de potabilidade e balneabilidade humanas (OLIVEIRA et al. 2015).
Monitorar as comunidades biológicas de ambientes aquáticos corresponde a uma valorosa estratégia metodológica para avaliar como essas comunidades respondem às alterações nas condições do ambiente, pois esses organismos apresentam as adaptações adquiridas no processo evolutivo e os limites, os quais toleram no ambiente considerando suas condições originais e alterações ocorridas (Alba-Tercedor, 1996).
De acordo com Tortora, Funcke e Case (2000), bactérias (do latim, bacteria, singular: bacterium) são considerados organismos relativamente simples e possuem uma única célula (unicelulares). Não apresentam um núcleo, com isso, as células são caracterizadas como procarióticas, as quais podem apresentar uma ou várias formas possíveis e as mais comuns são os bacilos (com forma de bastão), os cocos (esféricos) e os espirilos (curvados).
Como nutrição, muitas bactérias utilizam compostos orgânicos os quais são encontrados na natureza oriundos de organismos vivos ou mortos, outras bactérias conseguem fabricar o seu próprio alimento através da fotossíntese, como as cianobactérias, e ainda algumas adquirem o seu alimento a partir de compostos inorgânicos. Na natureza, algumas bactérias encontram-se presas umas às outras e/ou numa superfície, geralmente sólida, comportamento esse chamado de biofilme, que corresponde a uma agregação complexa desses micro-organismos. Como exemplo de biofilme, pode-se citar a ocorrência de um lodo cobrindo uma rocha em um lago.
Bactérias do grupo Coliformes, que são bons indicadores de contaminação fecal recente, porque seus testes são mais sensíveis e específicos quanto à higiene e cuidados primários à saúde. As bactérias do grupo dos coliformes incluem os gêneros: Klebsiella,
Escherichia, Enterobacter e Citrobacter (BETTEGA et al., 2006) e são divididos em
coliformes totais e coliformes termotolerantes (MACÊDO, 2001). Os coliformes são os indicadores de contaminação mais utilizados no monitoramento da qualidade sanitária da água. Os resultados das análises microbiológicas apontarão a presença ou ausência de coliformes, podendo ser ou não patogênicos (BETTEGA et al., 2006).
Os coliformes totais podem ser aeróbios ou anaeróbios facultativos e capazes de fermentar a lactose com produção de gás, de 24 a 48 horas, a 35ºC. Os coliformes termotolerantes ou fecais são capazes de fermentar a lactose de 44 a 45°C, em 24 horas. Com isso, a presença de coliformes termotolerantes é menos representativa quanto à indicação de contaminação fecal, comparada à enumeração direta de Escherichia coli, contudo, é considerada muito mais significativa comparada à presença de coliformes totais, devido à alta incidência de E. coli dentro do grupo fecal. (SILVA et al., 2005).
Correspondendo a um dos microrganismos mais comuns de se encontrar no corpo humano, especialmente no trato digestório, a E. coli é considerada o microrganismo mais estudado mundialmente e o principal representante do grupo (ZIESE et al., 1996). A ocorrência desta espécie é um indicador específico de contaminação fecal e possível presença de patógenos entéricos (GUERRA et al., 2006).
A E. coli não é um patógeno comum e apresenta algumas com endotoxinas potentes, podendo causar diarreias, moderadas a severas, colite hemorrágica grave, e, ainda, a síndrome hemolítica urêmica em todas as idades, podendo levar à morte (ZIESE
et al., 1996). A portaria n° 2914, de 12 de dezembro de 2011, do Ministério da Saúde,
estabelece que as águas destinadas ao consumo humano devem apresentar ausência de coliformes termotolerantes em 100 ml da amostra.
Outro importante bioindicador ambiental é a comunidade fitoplanctônica, que corresponde a microrganismos fotossintéticos, adaptados a viver parte ou todo o tempo em águas continentais ou oceânicas. Desempenham o importante papel como fixadores de carbono e produção de biomassa. Apresentam grupos taxonômicos com grande diversidade morfológica, fisiológica e ecológica, como as diatomáceas, cianobactérias, euglenofíceas, clorofíceas, dinofíceas, crisofíceas, entre outros (REYNOLDS, 2006).
As cianobactérias, como exemplo do grupo do fitoplâncton, de água doce ou salgada, são fototróficos aeróbios, possuem clorofila-a e pigmentos acessórios. Elas estão entre os organismos pioneiros da Terra, o que explica seu sucesso em muitos habitats.
Algumas cianobactérias, tais como: Anabaena, Cylindrospermopsis, Microcystis e
Oscillatoria (Planktothrix) podem produzir cianotoxinas, que são toxinas naturais, cujas
funções ecológicas ainda não estão completamente esclarecidas (KAEBERNICK & NEILAN, 2001; VON APELDOORN et al., 2007).
A ocorrência de cianobactérias tóxicas em águas de abastecimento público representa uma preocupação real para a saúde humana, pois elas podem liberar suas cianotoxinas na água, promovendo intoxicações. Tem-se comprovação de que, em longo prazo, as neurotoxinas e as hepatotoxinas podem provocar tumores e cânceres em mamíferos, incluindo os humanos. O contato com as cianotoxinas se dá por diversas vias: ingestão de água contaminada; recreação em corpos aquáticos contaminados, devido ao contato com a pele ou ingestão; consumo de alimentos contaminados, em especial o pescado; e ainda, por meio de hemodiálise, conforme retratado em um surto ocorrido em Caruaru-PE no ano de 1996, devido à utilização de água não devidamente purificada (VIEIRA et al., 2005; VON APELDOORN et al., 2007; DITTMANN & WIEGAND, 2006; AZEVEDO et al., 2002).
Educação em ciências e ambiental
Educar para o ambiente se faz algo necessário, pois a partir de ações locais, sensibilização e conscientização dos envolvidos como cidadãos participantes na construção de uma sociedade nova, podemos mudar o destino dos problemas que assolam o planeta a nível global, sendo a água uma questão essencial (BRAGA et al., 2003).
Porto-Gonçalves (2004), aborda em seu livro "O Desafio Ambiental", de modo bem crítico e a partir de uma visão abrangente sobre a problemática ambiental, considerando as relações que existem entre a globalização neoliberal e o meio ambiente, de modo que a degradação da natureza se encontra a um nível muito elevado. É discutido como o mau uso da técnica promoveu danos ambientais irreparáveis e como o capitalismo é caracterizado por essa insustentabilidade político-ambiental.
O modelo de desenvolvimento atual é criticado a partir dos vastos desastres naturais observados, explicitando que há limite na relação homem-natureza para o crescimento econômico, pois a natureza não se reestrutura sozinha, como é percebido nos índices escassos de recursos naturais. Por exemplo, tem-se uma disputa pelo controle, pela gestão e pela apropriação da água e sua escassez em certas regiões, agravando os
processos de desertificação, que somado ao crescimento de precipitações exacerbadas e grandes estiagens, demonstram a ocorrência de uma desordem ecológica global.
Veiga (2005), traz em seu livro intitulado "Desenvolvimento Sustentável: o desafio do século XXI", os conceitos de desenvolvimento e sustentabilidade de modo que nos faz refletir sobre como esses termos são conhecidos e utilizados em nossa sociedade. O desenvolvimento, de acordo com Veiga, é muitas vezes tido como sinônimo de crescimento econômico como se um país que possui um elevado PIB per capita fosse desenvolvido, o que não é verdade.
O desenvolvimento pode ser compreendido como a capacidade de os indivíduos terem suas necessidades básicas sanadas, tais como: não estar enquadrado na pobreza, não ter carência de oportunidades econômicas e não estar destituído socialmente. Para Veiga, o desenvolvimento também é visto como mito, pois na prática, não há desenvolvimento em países considerados “em desenvolvimento” devido à alta taxa demográfica e concentração de renda. Do mesmo modo, um país considerado “desenvolvido” não oferece o desenvolvimento a todos os cidadãos, pois existe uma parcela que não consegue sanar suas necessidades fundamentais.
Já a sustentabilidade, ainda de acordo com Veiga (2005), deve ser entendida como a capacidade de preservar e expandir as liberdades de que as pessoas desfrutam atualmente, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de desfrutarem de liberdade semelhante ou maior. Para ele, a verdadeira solução para a problemática da sustentabilidade dar-se-á a partir de formulação de políticas públicas em escala global, além da conscientização da humanidade para evitar guerras, degradação da biosfera, preservar a diversidade biológica e ecológica.
O tripé da sustentabilidade se baseia na preservação do potencial da natureza para a produção de recursos renováveis; uso limitado dos recursos não renováveis e respeito para com a capacidade de autodepuração dos ecossistemas naturais.
As questões ambientais revelam uma disputa teórica e política a partir da definição de ideias e conceitos. Envolver a questão ambiental no meio científico trouxe à discussão a temática da interdisciplinaridade. Ela também passou a questionar a existência das fronteiras entre as ciências sociais e naturais, entre a ciência e a política (KANASHIRO, 2009).
Considerando a problemática ambiental dos recursos hídricos, com a poluição de rios e suas nascentes, tem-se um caminho oportuno para buscar mudanças com a prática da educação científica e ambiental, a qual orienta o indivíduo e a coletividade na construção do conhecimento ambiental, elucidando os valores éticos, sociais e promovendo a formação de cidadãos críticos e ativos, aptos para intervir na sua realidade. A Política Nacional de Educação Ambiental, estabelecida pela Lei nº 9.795/99, traz em seu artigo 2º que “A educação ambiental é um componente essencial e permanente na educação nacional, devendo estar presente, de forma articulada, em todos os níveis e modalidades do processo educativo, em caráter formal e não-formal”. Pode-se dizer que a aprovação dessa legislação promoveu esperança aos educadores, ambientalistas e professores, pois ela assegura o direito de todo cidadão brasileiro à educação ambiental.
Para Mello e Trajber (2007), para fortalecer as políticas locais de educação ambiental e empoderar os atores sociais, se faz importante a formação continuada de professores, quando proposta regionalmente e em conjunto com grupos diversos da sociedade, como as ONGs, universidades e secretarias de educação. Vale ressaltar que é preciso reforçar tanto o conteúdo político quanto pedagógico da educação ambiental nessa formação de maneira que se incluam conhecimentos específicos sobre a prática pedagógica, assim como noções sobre a gestão e legislação ambiental.
Carvalho (2004) traz em seu trabalho que, considerando uma educação ambiental crítica, a prática educativa diz respeito à formação do sujeito enquanto ser individual e social, o qual está situado historicamente de maneira que a educação não vai estar centrada apenas no indivíduo, assim como não vai corresponder somente a coletivos abstratos. Nessa perspectiva, ela irá incidir sobre as relações existentes entre o indivíduo e a sociedade, que tomará uma posição de responsabilidade considerando as dimensões da ação humana consigo próprio, com os outros e com o ambiente.
Freire (2003) defende que o ato de ensinar não está relacionado à transferência de conhecimento, mas sim à criação de possibilidades para que o próprio indivíduo realize a sua construção ou produção. A construção do conhecimento requer que os educadores e os educandos se sintam estimulados e curiosos nessa busca a fim de incentivar as habilidades de imaginar, intuir, comparar, questionar, transcender e transformar.
O conhecimento científico se faz importante para oportunizar aos alunos a participação em discussões e tomadas de decisão, fazendo-os participar ativamente da construção de uma sociedade mais igualitária, na qual todos têm o direito de voz e visibilidade. Para compreender a natureza da ciência na sua complexidade, é preciso ter
conhecimento dos diferentes aspectos da ciência, que interagem entre as áreas de história, filosofia, psicologia e sociologia e são significativos no que dizem respeito à origem e evolução do conhecimento científico (REIS & GALVÃO, 2004; OSBORNE, 2000; ZIMAN, 1984).
O ensino de ciências por investigação tem como um dos seus principais objetivos a aproximação do aluno com a própria ciência, já que esta tem como uma de suas funções a investigação, que leva à resolução de problemas ou resposta de perguntas (AZEVEDO, 2004). Os espaços de ensino não formais e até mesmo informais podem se tornar ótimas ferramentas para a prática investigativa, uma vez que podem apresentar novas realidades para o aluno e, dependendo do espaço, se contextualizar ainda mais com a sua realidade.
A estratégia de utilização da educação não formal, segundo Praxedes (2009), proporciona a capacitação dos indivíduos a se tornarem cidadãos de maneira a abrir as janelas de conhecimento com os objetivos sendo construídos e espera-se contribuir com a formação do indivíduo para a vida e suas adversidades, construção/reconstrução de concepções de mundo e sobre mundo.
Dentre as características dessa estratégia de ensino, há uma forte contextualização com o meio, já que a ciência é uma produção cultural, moldada pela sociedade e com fins e objetivos relacionados a ela. Azevedo (2004) argumenta a necessidade de o aluno entender os motivos que o levam a investigar. Sendo assim, a contextualização com o cotidiano é um fator importante em uma abordagem investigativa.
O processo de acesso a informações e contextualização com a realidade de um indivíduo quanto a algum assunto pertinente a ele, incentiva a reflexão sobre a sua condição presente e o desejo de uma condição futura a ser construída. Com isso, tem-se uma possibilidade de mudança de atitude estimulando a pessoa, grupo ou instituição para que ocorra a ação prática de fato, com objetivos e metas a atingir, deixando o hábito meramente observador, passando então a agir como um cidadão ativo, atuante, empoderado (SCHIAVO & MOREIRA, 2005).
Para Freire (1992) o empoderamento está relacionado com o fato de uma pessoa alcançar a liberdade do estado de subordinação à posição de dependência econômica ou física ou de qualquer outra natureza que outrora esteve e, por conseguinte, não é uma simples aquisição de habilidades e competências, geralmente associada à educação formal. O empoderamento por meio da educação transcende o conhecimento formal no que diz respeito ao direcionamento à coletividade, além do individual e centralização na transformação cultural, sendo mais além que a adaptação social.
CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO
A bacia hidrográfica do rio Maxaranguape (Figura 01), que ocupa uma superfície de 1.010 km², está compreendida entre as latitudes 5°21’ e 5°36’ S e as longitudes 35°15’ e 36°00’ W, localizada no Litoral Leste, entre as bacias do rio Ceará Mirim, ao Sul, e a bacia do rio Punaú, ao Norte, desenvolve-se de Oeste para Leste, com cabeceiras nos municípios de João Câmara e Pureza; corresponde a Bacia 5 do Sistema Hidrográfico do Estado do Rio Grande do Norte. O rio Maxaranguape, seu principal rio, encontrado no curso médio da bacia, apresenta uma extensão da ordem de 35 km até sua confluência com o oceano Atlântico, no município de Maxaranguape-RN.
A bacia apresenta cinco domínios geomorfológicos distintos que são caracterizados em função da configuração de relevo, altitude e natureza geológica dos terrenos: Faixa litorânea, Tabuleiros costeiros, Planícies aluviais, Superfície de rocha carbonática, Superfície dos arenitos da Formação Açu.
O clima, próximo à foz, é tropical chuvoso com verão seco e com estação chuvosa que se adianta para o inverno, precipitação média anual de 1.400 mm; na cabeceira da bacia, tem-se clima muito quente e semiárido, com estação chuvosa se adiantando para o outono, precipitação média de 550 mm (SEMARH/RN, 2010).
Composta pelos municípios de Ceará-Mirim, Maxaranguape, Rio do Fogo, João Câmara, Poço Branco, Pureza, Taipu e Touros, a bacia apresenta uma divisão em 5 sub-bacias, as quais são: Riacho da América, Riacho Seco, Riacho D’água da Colônia, Riacho Riachão e Rio Maxaranguape.
As demandas hídricas da bacia correspondem à humana urbana, humana rural, animal, para irrigação, industrial, aquicultura, turismo e lazer; A SEMARH possui uma listagem das concessões de recursos hídricos outorgadas por este órgão (38 concessões até 2010), perfazendo juntas vazões no total de 83.761,77 m³/dia (SEMARH, 2010). A nascente do Rio Maxaranguape, no município de Pureza, chamada de Fonte de Pureza, é utilizada para abastecimento doméstico dos municípios de Pureza, Poço Branco, Taipu, João Câmara e Bento Fernandes e, além disso, é utilizada para turismo e lazer local.
As coletas de amostras de água realizadas no rio Maxaranguape tiveram seus pontos escolhidos com base na possível influência das ações antrópicas nas proximidades desse trecho do rio estudado. (Quadro 01 / Figuras 02 e 03)
Figura 01 - Bacia Hidrográfica do Rio Maxaranguape / RN.
Fonte: SEMARH/RN, 2010.
Quadro 1 – Pontos de coleta de amostras de água e sedimento para análise de parâmetros físico-químicos e microbiológicos
Ponto Nome Latitude Longitude Elevação
1 Fonte de Pureza 05º 28’ 04.4’’ S 035º 33’ 15.8’’ W 52m 2 Piscina 05º 28’ 04.8’’ S 035º 33’ 16.1’’ W 47m 3 Fazenda Garavelo 05º 28’ 11.5’’ S 035º 33’ 19.5’’ W 35m 4 Ponte Jardim 05º 28’ 59.6’’ S 035º 32’ 49.3’’ W 34m 5 Ponte Boa Vista 05º 29’ 30.1’’ S 035º 31’ 09.9’’ W 33m 6 Ponte Tabua 05º 29’ 21.0’’ S 035º 29’ 44.6’’ W 34m
Figura 02 – Mapa com os pontos de coleta de amostras de água e sedimento – Rio Maxaranguape/RN
Fonte: Dados da pesquisa (2017).
Figura 03 – Imagens dos pontos de coleta de amostras de água e sedimento – Rio Maxaranguape / RN
METODOLOGIA GERAL
Procedimento amostral
Foram realizadas coletas mensais, de setembro de 2016 a abril de 2017, uma a cada mês e foram contemplados seis pontos do rio Maxaranguape a partir da nascente em Pureza-RN durante períodos de seca e chuva. As amostras de água foram coletadas para identificação (análise qualitativa) do fitoplâncton, clorofila-a, coliformes termotolerantes, nutrientes e metais pesados.
Todo o material coletado foi transportado para o Laboratório de Microbiologia Aquática da Universidade Federal do Rio Grande do Norte para ser preservado e analisado. Foram consultadas as resoluções do CONAMA de nº 357, de 17 de março de 2005 e nº 430, de 13 de maio de 2011, para comparar informações referentes às condições de padrões de lançamento de efluentes.
As amostras para análise de coliformes foram coletadas em frascos previamente esterilizados e armazenadas no gelo. Para a coleta do fitoplâncton foi utilizada uma rede de plâncton com malha de 20 μm e foram realizados arrastos superficiais na água. Após isso, as amostras foram colocadas em frascos de polietileno de capacidade de 300 mL, etiquetados, onde foram preservadas parte das amostras em solução de formol (para análise qualitativa) e outra parte em solução de lugol acético (para análise quantitativa). Os parâmetros ambientais de temperatura e oxigênio dissolvido foram medidos no momento da coleta com o medidor Portátil de Oxigênio Dissolvido da marca Logen Scientific. Os parâmetros de pH, condutividade e turbidez foram medidos logo ao chegar da coleta, no Laboratório de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental – LARHISA, da UFRN.
As análises de clorofila-a, fósforo total e nitrogênio total foram realizadas no Laboratório de Limnologia, do Departamento de Oceanografia e Limnologia – DOL, da UFRN. As análises de metais pesados foram realizadas pelo Núcleo de Processamento Primário e Reuso de Água Produzida e Resíduos – NUPPRAR, da UFRN.
Análise de identificação do fitoplâncton
A análise qualitativa do fitoplâncton foi realizada para avaliar a ocorrência da comunidade fitoplanctônica, utilizando bibliografias especializadas que correspondem à
identificação e sistematização do fitoplâncton, como por exemplo, Sant’Anna et al. (2012); Tucci et al. (2006); Bicudo & Menezes (2006); Komárek & Anagnostids (1989). As amostras foram fixadas na solução de formol a 4% (NEWELL & NEWELL, 1968) e sua análise feita qualitativamente no microscópio óptico Leica, modelo DM500, para que assim fosse possível identificar as espécies encontradas nas amostras de água, referentes aos pontos coletados.
Análise de coliformes
A análise dos coliformes consiste em qualitativa, com a ausência ou presença de coliformes na amostra analisada, assim como quantitativa, pelo crescimento de coliformes, através da técnica mais utilizada nesse tipo de procedimento, a dos tubos múltiplos, que possibilita estimar o número mais provável (NMP) em 100 mL de amostra, usando meio de cultura, que no caso foi utilizado o Aquateste, que compreende um kit comercial para detecção de coliformes termotolerantes e E. coli e, a partir dos tubos de ensaios positivos, foi possível fazer a quantificação (APHA, 1998).
Análise de nutrientes e metais pesados
A determinação das concentrações de nitrogênio total e fósforo total estão de acordo com as metodologias padronizadas descritas na 20ª edição do livro Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 1998).
A análise de metais pesados foi realizada em amostras de água e sedimento por meio do método de espectrometria de absorção atômica, também conhecida como espectrofotometria de absorção atômica, comumente utilizada para determinar qualitativamente e quantitativamente a presença de metais.
Os elementos foram escolhidos com base na Portaria MS nº 2.914, de 12/12/2011, referente ao padrão de potabilidade para substâncias químicas que representam risco à saúde. São eles: Mercúrio, Arsênio, Chumbo, Bário, Cádmio, Cromo, Cobre e Níquel.
Análise estatística
A análise estatística compreendeu a realização de testes estatísticos, por meio do programa computacional R Development Core Team – 2011, objetivando averiguar a
normalidade de distribuição dos dados e verificar se havia diferença quanto aos parâmetros analisados com relação aos pontos de coleta de amostra de água no trecho do rio estudado.
Após a análise de variância com o teste de Kruskal Wallis, os parâmetros que apresentaram diferença estatisticamente significativa (p<0,05) foram submetidos ao teste a posteriori de Mann-Whitney para comparação de dois grupos não pareados (análise par a par) a fim de identificar se pertencem ou não à mesma população.
Ações educativas
Foram utilizadas como abordagens para as atividades de educação em ciências e ambiental: alfabetização científica (SASSERON & CARVALHO, 2011; AMOEDO et
al., 2016); ensino por investigação (NUNEZ, 2004; CARVALHO, 2013); aprendizagem
significativa (AUSUBEL, NOVAK & HANESIAN, 1980; ZOMPERO & LABURÚ, 2010); teorias da aprendizagem (MOREIRA, 1999); aprendizagem baseada em problemas (SOUZA & DOURADO, 2015); perspectiva Freireana (FREIRE, 2008; SOLINO & GEHLEN, 2014); questões sociocientíficas (REIS & GALVÃO, 2004; LINHARES & REIS, 2016; MARTÍNEZ PÉREZ et al. 2011), pois convergem para o entendimento proposto pelo trabalho.
As ações compreenderam a realização de um projeto intitulado A “Pureza” da água: querer, cuidar e agir, no período de junho a agosto de 2017, na Escola Municipal Henrique de Oliveira Fagundes, Pureza-RN, objetivando contribuir para o empoderamento da comunidade escolar quanto ao entendimento de aspectos socioambientais relacionados à poluição e preservação da água e, localmente, à nascente do rio Maxaranguape-RN ou “Fonte de Pureza”, sensibilizando para a importância de ser um cidadão responsável e atuante. Foram realizadas as seguintes atividades:
Trilha ecológica interpretativa na Fonte de Pureza, objetivando sensibilizar aos participantes sobre os importantes aspectos relacionados à nascente, vegetação, impactos ambientais e de saúde. Foram escolhidos quatro pontos na trilha, sendo relacionados temas como o ciclo da água, importância da vegetação para as nascentes, doenças de veiculação hídrica, poluição e preservação. A coleta de dados e instrumentos utilizados na pesquisa foram desenhos e entrevistas, antes e após a trilha, para avaliar o seu potencial didático para o ensino de ciências e incentivo ao exercício da cidadania consciente;
Oficina de alfabetização científica sobre o tema “Ciência”, objetivando discutir sobre o que é ciência, quem e como a faz, qual a sua importância e como podemos encontra-la no dia a dia, de maneira a dialogar com as concepções alternativas dos alunos e auxiliar na construção do conhecimento e ressignificação dos seus próprios conceitos. A realização da oficina contemplou rodas de conversas, apresentação em multimídia desmistificando o estereótipo do cientista, contação de história abrangendo o método científico, dinâmica em grupo aproximando a ciência da realidade do aluno, vídeo de animação sobre responsabilidade socioambiental e questionamentos com confecção de cartazes, antes e após a oficina, sobre os temas discutidos, para comparar suas percepções. Oficinas temáticas sobre a água, objetivando discutir a relação da água com a manutenção de vida na Terra e os cuidados que devemos ter com ela. Foram promovidas discussões sobre a importância da água, poluição, ciclo da água, parâmetros de qualidade e tratamento da água e doenças de veiculação hídrica por intervenção de atividades de investigação, desenhos, vídeos, gincana e quadros com pinturas, para sensibilizar quanto à relação da água com a qualidade de vida e promoção da saúde.
Para garantir os direitos éticos, foi aplicado um termo de consentimento livre e esclarecido, constando esclarecimentos dos instrumentos de análise das atividades, para fins da pesquisa, assegurando o anonimato dos envolvidos, conforme Anexo 01. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em pesquisa da instituição responsável e compõe o Projeto de Pesquisa sob Certificado de Apresentação para Apreciação Ética 12584513.1.3001.5577.
Capítulo 1
Artigo publicado no periódico Acta Scientiae, v. 20, n. 5, p. 847-862, 2018. (https://doi.org/10.17648/acta.scientiae.v20iss5id3803)
De Olho na Fonte: Trilha Interpretativa para
Conservação das Nascentes
Layana Alves de Morais Ivaneide Alves Soares da Costa
RESUMO
O presente trabalho objetivou avaliar a contribuição de uma trilha interpretativa como ferramenta de educação ambiental e científica visando contribuir com a conservação de nascentes e construção de uma cidadania responsável. A trilha foi realizada na nascente do rio Maxaranguape, município de Pureza/RN, envolvendo 62 alunos, do 1º ao 5º ano do ensino fundamental da Escola Municipal Henrique de Oliveira Fagundes, em comemoração ao Dia Mundial do Meio Ambiente. Quatro pontos foram escolhidos na trilha, sendo relacionados temas como o ciclo da água, importância da vegetação para as nascentes, doenças de veiculação hídrica, poluição e preservação. A coleta de dados e instrumentos utilizados na pesquisa foram desenhos e entrevistas e, a partir da sua análise, antes e após a trilha, foi possível identificar uma importante contribuição da realização da trilha para a sensibilização ambiental dos alunos com relação à preservação das nascentes dos rios. Após a trilha, detectou-se nas produções de desenhos dos alunos mais elementos paisagísticos e maior relação homem e natureza, assim como nas entrevistas, a presença de um discurso mais coerente e mais sensibilidade ao meio ambiente. Com isso, acredita-se que a trilha interpretativa em um ambiental natural, como uma nascente, apresenta um potencial didático significativo para o ensino de ciências e incentiva ao exercício da cidadania consciente.
Palavras-chave: Educação ambiental. Espaços não formais de ensino. Água. Pureza/RN.
With an Eye on the Source: Interpretive Trail for Conservation
of Springs
ABSTRACT The present work aimed to evaluate the contribution of an interpretative trail as a tool for environmental and scientific education seeking to help in the conservation of springs and the construction of responsible citizenship. The trail was carried out at the source of the Maxaranguape River, municipality of Pureza, Rio Grande do Norte (RN), Brazil, involving 62 students, from the 1st to 5th year of elementary school of the Escola Municipal Henrique de Oliveira Fagundes, in commemoration of the
World Environment Day. Four points were chosen on the trail, approaching topics such as water cycle, importance of vegetation to the springs, waterborne diseases, pollution and preservation. The collection of data and instruments used in the research were drawings and interviews and, from their analysis, before and after the activities, it was possible to identify an important contribution of the trail realization to the environmental awareness of the students regarding the preservation of the rivers. After the trail, students’ drawings showed more landscape elements and a greater relationship between human and nature, as well as in the interviews, where a more coherent discourse and more sensitivity to the environment was observed. Thus, it is believed that the interpretative trail in a natural environment, such as a spring, presents a significant didactic potential for the teaching of sciences and encourages the exercise of conscious citizenship.
Keywords: Environmental education. Water. Informal Learning Spaces. Pureza/RN.
INTRODUÇÃO
Os ambientes não formais de ensino podem e devem ser usados no ensino formal e representam uma importante ferramenta para educação ambiental, por inserir o aluno dentro do contexto real tornando-os mais perceptivos e ativos.
A educação não formal compreende o ensino e a aprendizagem de conteúdos da educação formal em contextos e espaços não formais de ensino, que são regulamentados e possuem geralmente uma equipe técnica responsável pela execução das atividades, como museus, centro de ciências, parques ambientais, dentre outros. Além desses, existem também ambientes naturais e urbanos, que embora não sejam institucionalizados, favorecem o desenvolvimento de práticas educativas, que podem ser bem direcionadas, tendo como início e estruturação um objetivo bem definido. Em espaços abertos, pode proporcionar um maior contato dos participantes com o meio natural. Dentre as práticas educativas realizadas nesses ambientes, as trilhas podem se configurar em uma importante ferramenta utilizada para a sensibilização ambiental, como atividade educativa em espaços não formais de ensino. (GOHM, 1999; JACOBUCCI, 2008; PRAXEDES, 2009).
Sobre a caracterização de trilhas, Lima (1998) aborda que podem ser duas, a partir de normas internacionais: a trilha cênica, que geralmente compreende uma sequência paisagística e uma travessia por cenários (urbanos ou rurais), abrangendo cultura, história e paisagem. Possui um percurso de distância longa e pode ser considerada de natureza recreacional; e a trilha interpretativa, que apresenta um caráter educativo e é composta de instrumentos pedagógicos. Possui um percurso de distância curta e busca-se dinamizar a compreensão da sequência paisagística traçada.
