análise, controle e química ambiental
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COLÉGIO ESTADUAL TÚLIO DE FRANÇA ENSINO FUNDAMENTAL, MÉDIO E NORMAL Av: Interventor Manoel Ribas, s/nº - Fone (42)3523-1736 CEP: 84.600-000 – União da Vitória – Paraná E-mail: [email protected] PROPOSTA PEDAGÓGICA CURRICULAR ANÁLISE, CONTROLE E QUÍMICA AMBIENTAL UNIÃO DA VITÓRIA 2013 2 “... o conhecimento químico não deve ser entendido como um conjunto de conhecimentos isolados, prontos e acabados, mas sim uma construção da mente humana em contínua mudança” (OBERTO, 2001). 3 1. APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA: Nos últimos anos tem crescido consideravelmente a demanda por profissionais aptos a analisar, de forma integrada, as questões ambientais e a propor soluções que tornem compatíveis a continuidade do desenvolvimento econômico e a conservação dos recursos naturais em meio a expressivas mudanças globais. O desenvolvimento de nossa sociedade urbana e industrial, por não reconhecer limites, ocorreu de forma desordenada, sem planejamento, à custa de níveis crescentes de poluição e degradação ambiental. Gradativamente, os impactos negativos desse modelo de desenvolvimento tornaram-se cada vez mais significativos e preocupantes, comprometendo a qualidade do ar, a saúde humana e a manutenção dos recursos naturais. Qualidade ambiental é hoje tão importante para a sobrevivência da humanidade quanto a água e a comida. Mudanças climáticas, escassez de recursos naturais, aumento da população mundial e do consumo, poluição da água, ar e solo, geração de resíduos (lixo) e limitações no tratamento adequado de lixo e esgoto, qualidade da água, educação ambiental e sustentabilidade são temas que passaram a fazer parte de nosso cotidiano e que apontam para a mudança de concepções, busca de novas soluções e a necessidade de novos profissionais capacitados a atuar na área ambiental. A Química Ambiental originou-se da Química clássica e hoje é uma ciência interdisciplinar por envolver não só as áreas básicas da Química como também a Biologia, a Geologia, a Ecologia e a Engenharia Sanitária. A Química Ambiental estuda os processos químicos (mudanças) que ocorrem no meio ambiente. Essas mudanças podem ser naturais ou causadas pelo homem e em alguns casos podem trazer sérios danos à humanidade. Atualmente há uma grande preocupação em entender a química do meio ambiente, com o objetivo de melhorar a qualidade de vida em nosso planeta. Química Ambiental é a química do meio ambiente. Pode ser dividido na química dos processos naturais no ar, na água e no solo da terra. Diz respeito principalmente com os aspectos químicos dos problemas que os seres humanos criaram no meio ambiente natural. Além disso, podemos usar a 4 química para defender o meio ambiente fazendo descobertas de novas espécies de vida. Segundo o La Educacion Ambiental (Unesco, 1980, p.13.63) traduzido por Dias (2000) "A Educação ambiental deve estar inserida em diversas disciplinas e experimentos educativos ao conhecimento e à compreensão do Meio Ambiente." Sendo assim a Química Ambiental é uma ferramenta de grande potencial para o ensino de Educação Ambiental. De acordo com a Lei de Diretrizes e Bases (Lei 9394/96), é obrigatório o ensino de Educação Ambiental para todos os níveis de ensino e a conscientização pública para a preservação do meio ambiente. E como falar em Educação Ambiental sem conhecer a Química Ambiental? Este é um ramo da química que ajuda na melhoria do meio ambiente, estuda os processos químicos que acontecem na natureza, é uma ciência que abrange os mecanismos que definem e controlam a concentração das espécies químicas que precisam ser monitoradas. Através da detecção dos problemas é possível prevenir um estrago maior no ambiente. A Química Ambiental estuda também as mudanças que ocorrem na natureza. É importante este estudo para entender os aspectos químicos dos problemas que nós, seres humanos, criamos no meio onde vivemos. Este mesmo ambiente há alguns anos antes de começar os processos de poluição, era um ambiente natural, ou seja, sem poluentes. Como a situação só se agrava, nos últimos anos houve uma conscientização dos cidadãos sobre os danos causados pelas atividades humanas inadequadas. Sejam em indústrias ou em seus próprios lares, estas atividades têm gerado efluentes e resíduos sólidos, líquidos e gasosos que acabam tendo seu destino final na atmosfera, nos solos e nas águas. Todos os dias os jornais mostram como a poluição tem prejudicado a fauna, flora, rios, mares, lagos, etc., ou seja, é do conhecimento de todos que as transformações decorrentes da poluição ameaçam o meio ambiente, a prevenção é o melhor remédio. Como prevenir? Se todos fizessem sua parte, como não jogar papel fora do lixo, selecionar o lixo para reciclagem, seria uma grande contribuição, embora pareça pouco. É claro que os estragos maiores vêm de Indústrias, mas denunciar aquelas que não estão cumprindo seu papel 5 faz parte do combate à poluição. 2. CONTEÚDOS 2.1. CONTEÚDO ESTRUTURANTE: MATÉRIA E SUA NATUREZA, BIOGEOQUÍMICA E QUÍMICA SINTÉTICA Os conteúdos abordados no segundo ano constituem a relação entre os saberes biológicos, geológicos e químicos com o objetivo de entender as complexas relações existentes entre a matéria viva e não viva da biosfera, como também as suas propriedades e modificações ao longo dos tempos. 2.2. CONTEÚDOS ESPECÍFICOS E BÁSICOS - 2ª SÉRIE – CURSO TÉCNICO EM MEIO AMBIENTE - INTEGRADO: - Introdução à Química Ambiental; - Conceitos gerais sobre a Química Ambiental; - Poluição e contaminação; - Poluição das Águas; - Indicadores de qualidade das águas; - Padrões de qualidade das águas; - Principais fontes de poluição das águas; - Elementos de ecologia aquática; - Algas e sua importância no tratamento de águas residuais; - Problemas causados por microorganismos ao abastecimento da água: parasitismo, toxidez, sabor e odor, cor e turbidez, interferência na floculação e decantação, obstrução de filtros, corrosão; - Organismos aquáticos de interesse sanitário e suas características e as doenças por eles transmitidas: vírus, bactérias, algas, protozoários, fungos, animais invertebrados; - Conseqüências da poluição aquática; - Os metais de importância biológica; - Os metais pesados e o meio ambiente; 6 - Autodepuração dos corpos aquáticos; - Consumo de oxigênio dissolvido; - Curvas de autodepuração: Oxigênio dissolvido; - Demanda biológica de oxigênio (DBO); - Quantidade de cargas poluidoras; - Eutrofização; - Causas; - Controles; - Importância dos sedimentos no processo; - Variações ao longo do ciclo diário; - Contaminação por microorganismos; - Indicadores de poluição fecal; - Estimativas de cargas poluidoras; - Doenças de veiculação hídrica; - Controle de poluição hídrica; - Cultura Afro-Brasileira e Africana. 2.3. CONTEÚDOS ESPECÍFICOS E BÁSICOS - 3ª SÉRIE - CURSO TÉCNICO EM MEIO AMBIENTE INTEGRADO - Poluição do solo: - Ciclos do nitrogênio; - Controle da poluição do solo; - Fontes de contaminação; - Padrões de contaminação; - Tecnologias de tratamento de solos contaminados; - Modificações antropogênicas do solo; - A química verde; 2.4. CONTEÚDOS ESPECÍFICOS E BÁSICOS - 4ª SÉRIE – CURSO TÉCNICO EM MEIO AMBIENTE - INTEGRADO: - Poluição do ar: - Ciclos do O2 e do CO2; - Fontes de contaminação; 7 - Fatores que influenciam na poluição; - Consequências da poluição do ar; - Poluição do ar em ambientes internos; - Efeito estufa; - Chuva ácida; - Poluição sonora: - Som e ruído; - Fontes de poluição sonora; - Consequências da poluição sonora; - Padrão de emissão de ruídos; - Controle da poluição sonora – leis municipais, resolução CONAMA. 2.5. CONTEÚDOS ESPECÍFICOS E BÁSICOS – 1º SEMESTRE - CURSO TÉCNICO EM MEIO AMBIENTE - SUBSEQUENTE Introdução à Química Ambiental; Conceitos gerais sobre a Química Ambiental; Poluição e contaminação; Poluição da Água; Indicadores de contaminação da água; Padrões de qualidade da água; Principais fontes de poluição da água; Vídeos acidente Chernobil e Goiânia (contaminação da água e do ar); Poluição das Águas; Principais fontes de poluição das águas; Como tratar os diversos tipos de poluição; Poluição biológica; Poluição Térmica; Poluição Sedimentar; Tratamento da Água; Ciclo da água; Etapas do tratamento; 8 Algas e sua a importância das algas no tratamento de águas residuais Metal pesado Arsênio; Características, aplicações, precauções, toxicologia, mecanismos de toxicidade, efeitos tóxicos; Metal pesado Chumbo; Características, aplicações, precauções, toxicologia, mecanismos de toxicidade, efeitos tóxicos; Metal pesado Cádmio; Características, aplicações, precauções, toxicologia, mecanismos de toxicidade, efeitos tóxicos; Metal pesado Mercúrio; Características, aplicações, precauções, toxicologia, mecanismos de toxicidade, efeitos tóxicos; Metal pesado Crômio; Características, aplicações, precauções, toxicologia, mecanismos de toxicidade, efeitos tóxicos; Metal pesado Manganês; Características, aplicações, precauções, toxicologia, mecanismos de toxicidade, efeitos tóxicos; Indicadores de qualidade das águas; Elementos de ecologia aquática; Problemas causados por microorganismos ao abastecimento da água: parasitismo, toxidez, sabor e odor, cor e turbidez, interferência na floculação e decantação, obstrução de filtros, corrosão; Organismos aquáticos de interesse sanitário e suas características e as doenças por eles transmitidas: vírus, bactérias, algas, protozoários, fungos, animais invertebrados; Conseqüências da poluição aquática; Autodepuração dos corpos aquáticos; Consumo de oxigênio dissolvido; Curvas de autodepuração: Oxigênio dissolvido; Demanda biológica de oxigênio (DBO); Quantidade de cargas poluidoras; 9 Eutrofização; Causas; Controles; Importância dos sedimentos no processo; Variações ao longo do ciclo diário; Contaminação por microorganismos; Indicadores de poluição fecal; Estimativas de cargas poluidoras; Doenças de veiculação hídrica; Controle de poluição hídrica; Cultura Afro-Brasileira e Africana. 2.6. CONTEÚDOS ESPECÍFICOS E BÁSICOS - 2º SEMESTRE - CURSO TÉCNICO EM MEIO AMBIENTE - SUBSEQUENTE Composição do solo; Poluição do solo: Ciclos do nitrogênio; Conseqüências da poluição do solo; Controle da poluição do solo; Fontes de contaminação do solo; Resíduos perigosos no solo; Controle da poluição do solo; Fontes de contaminação; Modificações antropogênicas do solo; A química verde; 2.7. CONTEÚDOS ESPECÍFICOS E BÁSICOS - 3º SEMESTRE - CURSO TÉCNICO EM MEIO AMBIENTE - SUBSEQUENTE - Poluição do ar: - Ciclos do O2 e do CO2; - Fontes de contaminação; 10 - Fatores que influenciam na poluição; - Conseqüências da poluição do ar; - Poluição do ar em ambientes internos; - Efeito estufa; - Chuva ácida; - Poluição sonora: - Som e ruído; - Fontes de poluição sonora; - Conseqüências da poluição sonora; - Padrão de emissão de ruídos; - Controle da poluição sonora – leis municipais, resolução CONAMA. - OBSERVAÇÃO: No decorrer do ano letivo, em cada Série/Ano, ao organizar os Conteúdos Específicos dessa Disciplina, observar-se-á a inclusão/articulação dos Conteúdos dos quais tratam as seguintes Leis: - Lei nº 11769/08 – conforme § 6o “A música deverá ser conteúdo obrigatório, mas não exclusivo, do componente curricular de que trata o § 2o deste artigo.” - Lei nº 11.525/2007 – acrescenta § 5º ao art.32 da Lei nº 9.394 de 20 de dezembro de 1996, para incluir o conteúdo que trate dos Direitos das Crianças e dos Adolescentes no currículo do ensino fundamental. - Lei nº 11.645/08 - Educação Escolar Indígena: de acordo com a, que enfatiza no parágrafo segundo, (§ 2o Os conteúdos referentes à história e cultura afro-brasileira e dos povos indígenas brasileiros serão ministrados no âmbito de todo o currículo escolar, em especial nas áreas de educação artística e de literatura e história brasileiras.), - Lei nº 10639/03 - Educação para as Relações Étnicorraciais e Afrodescendência: os conteúdos podem estar relacionados a vencer preconceitos, bem como, a ampliar conhecimentos sobre estes povos. - Lei nº 9795/99 – Política Nacional de Educação Ambiental – conforme Art. 1º “Entendem-se por educação ambiental os processos por meio dos quais o indivíduo e a coletividade constroem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências voltadas para a 11 conservação do meio ambiente, bem de uso comum do povo, essencial à sadia qualidade de vida e sua sustentabilidade.” - Lei nº 13381/01 – História do Paraná – conforme § 2º - “A aprendizagem dos conteúdos curriculares deverão oferecer abordagens e atividades, promovendo a incorporação dos elementos formadores da cidadania paranaense, partindo do estudo das comunidades, municípios e microrregiões do Estado”. - Decreto nº 1143/99 e Portaria nº 413/02 – Educação Tributária. - Em relação aos Desafios Educacionais Contemporâneos (Enfrentamento à Violência contra a Criança e o Adolescente; Sexualidade Humana, Educação Ambiental, Educação Fiscal; Prevenção ao Uso Indevido de Drogas) que são demandas que possuem uma historicidade, por vezes fruto das contradições da sociedade capitalista, outras vezes oriundas dos anseios dos movimentos sociais e, por isso, prementes na sociedade contemporânea e estão presentes nas experiências, práticas, representações e identidades de educandos e educadores. Assim, serão incluídos/articulados por Conteúdos Básicos/Específicos em algum momento do trabalho disciplinar no decorrer do ano letivo. 3. METODOLOGIA DA DISCIPLINA É importante que o processo de ensino-aprendizagem em Química Ambiental parta do conhecimento prévio dos alunos onde se incluem as concepções espontâneas, a partir das quais será elaborado um conceito científico. Podemos dizer que as concepções espontâneas sobre os conceitos que o aluno adquire no cotidiano, na interação com diversos objetos no seu espaço de convivência, na escola, se fazem presente no momento em que se inicia o processo de ensino-aprendizagem. Já a concepção científica envolve um saber socialmente construído e sistematizado o qual necessita de metodologias específicas para ser disseminado no ambiente escolar, os quais deverão ser voltados para à construção e reconstrução de significados dos 12 conceitos científicos, aproximando o aluno do objeto de estudo da Química Ambiental.. Os conteúdos serão desenvolvidos com o auxílio de livros, além de recursos áudio visuais, pesquisas na Internet, revistas, jornais e demais fontes que podem ser trazidas pelos alunos, de acordo com o envolvimento do aluno com a disciplina. O quadro negro será utilizado para resolver exercícios e apresentar esquemas e resumos dos conteúdos abordados. 4. AVALIAÇÃO No ensino de Química a avaliação será voltada para melhorar a prática pedagógica e o ensino aprendizagem, buscando uma postura crítica com função diagnóstica, visando fortalecer o processo de ensino aprendizagem. Com isso poder mudar a ação pedagógica quando não forem atingidos os objetivos, usando novas soluções, adequadas para o sucesso do aluno. A avaliação utilizada será para verificar certos domínios, preocupandose com os conteúdos essenciais, com critérios pré-estabelecidos, como um exercício de auto conhecimento, que será utilizado como suporte pelo educando ao longo do processo ensino-aprendizagem, constituindo-se em outras formas de aprendizagem. Quando for diagnosticada deficiência de aprendizagem em algum conteúdo, posteriormente com nova ação pedagógica coletiva, se buscará solucionar a deficiência. 5. REFERÊNCIAS BRASIL, Ministério da Educação; Secretaria de Educação do Estado do Paraná. Diretrizes Curriculares para o Ensino de Química. Disponível em: <http://www. mec.gov.br/sef/legisla.shtm> Acesso em: 12 jun. 07b. MERÇON, F.; QUADRAT, S. V. a Radioatividade e a História do Tempo Presente. Química Nova na Escola, N°19, Maio, 2004. SANTOS, W. L. P. dos; MÓL, G. S. de (coord.). Química e Sociedade. Projeto de Ensino de Química e Sociedade. Livro do Professor, Volume único, Editora: Nova Geração, 1° edição, São Paulo, 2008. SECRETARIA DO ESTADO DA EDUCAÇÃO. Diretrizes Curriculares de Química para a Educação Básica – Curitiba 2006. 13 BARROS, R.T.V. et al. Manual de saneamento e proteção ambiental para pequenos municípios. Belo Horizonte: Escola de Engenharia da UFMG, 1995. Volume 2. BRAGA, Benedito. ET al. Introdução a Engenharia Ambiental. São Paulo: Prentice Hall, 2002 BRANCO, S.M. Hidrobiologia aplicada à engenharia sanitária. São Paulo: CETESB, 1986 DOROTHY, Casarini. ET.al. Relatório de Estabelecimento de valores orientadores para solos e águas subterrâneas no estado de São Paulo. São Paulo: CETESB, 2001. Disponível em http://www.cwetesb.sp.gov.br ESTEVES, F.A . Fundamentos de limnologia. Rio de Janeiro: Interciência, 1988 HELLER, L. Saneamento e saúde. Brasília: OPAS/OMS, 1997 MOTA, Suetônio. Introdução a Engenharia Ambiental. Rio de Janeiro: ABES, 1997. MOTA, Suetônio. Urbanização e Meio Ambiente. 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