Química Ambiental no Ensino: uma aula de campo no rio Fervença com apoio de recursos digitais

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1 Química Ambiental no Ensino: uma aula de campo no rio Fervença com apoio de recursos digitais

2 Estrutura MOTIVAÇÃO PROBLEMÁTICA EM ESTUDO OBJECTIVOS BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO FERVENÇA ESTUDO DE CAMPO PÁGINA NA INTERNET IMPACTO DA METODOGIA UTILIZADA CONSIDERAÇÕES FINAIS E CONCLUSÕES 2

3 Motivação Alunos Química Ambiental no Ensino Qualidade das águas do rio Fervença As tecnologias de informação e comunicação na educação em Química 3

4 A problemática em estudo Todos os professores se preocupam com o currículo. É fundamental para aquilo que fazemos O que todos fazemos é fechar a porta da sala de aula e silenciar a escola. (Christopher Day, 1999, p. 182). PROGRAMA DE FÍSICA E QUÍMICA A DO 11º ANO Aula de campo LIGAÇÃO ESCOLA-MEIO EDUCAÇÃO AMBIENTAL 4

5 Hipóteses de trabalho A aula de campo no rio Fervença promove: a ligação entre os conteúdos a leccionar e o ambiente? eficácia laboratorial na colheita de amostras e na aplicação de técnicas analíticas expeditas? mais sensibilidade às questões ambientais e à sua relação com a importância da preservação da qualidade da água? uma aprendizagem mais ligada aos contextos reais? 5

6 Objectivos - Avaliar a qualidade físico-química das águas do rio Fervença no troço amostrado; - Seleccionar os locais de amostragem; - Aplicar técnicas analíticas expeditas, num ambiente natural; - Determinar os parâmetros: temperatura, ph, oxigénio dissolvido, dureza, cloretos, nitratos, nitritos e fosfatos; - Identificar fontes de poluição; - Construir uma página na Internet. 6

7 Razões da escolha da temática ambiental A Educação Ambiental visa a: aquisição de conhecimentos sobre o ambiente; mudança de comportamentos; determinação para a acção; busca de soluções para problemas ambientais; interdisciplinaridade; ligação escola-meio; escolha do meio envolvente dos indivíduos como terreno de estudo; É necessário que os nossos jovens alunos adquiram comportamentos e atitudes de inter-relação com o ambiente numa perspectiva global, não só como cidadãos de Bragança, mas também como cidadãos de um País e do Mundo. 7

8 Porque escolhemos o rio Fervença? Este curso de água banha as duas freguesias que constituem o perímetro urbano da cidade de Bragança onde residem os nossos alunos; As suas águas continuam poluídas permitindo-nos aplicar os conhecimentos adquiridos em Química a um problema concreto; A sua proximidade à escola permite-nos aplicar in situ os conteúdos programáticos da disciplina de Física e Química A: Da Atmosfera ao Oceano: Soluções na Terra e para a Terra ; 8

9 A água nos currícula de Física e Química A Diagrama de conceitos envolvidos nas actividades práticas. 9

10 Localização da bacia hidrográfica do rio Fervença Área aproximada de 203 km 2 Localiza-se no Nordeste Transmontano e está compreendida entre as cotas de 1300 m na Serra da Nogueira e 480 m na foz do rio com orientação para SE. Situa-se entre os paralelos 41º 40 e 41º 49 de latitude Norte e os meridianos 6º 50 e 6º 40 de longitude Oeste referidos a Greenwich. Na área desta bacia pode distinguir-se a zona rural, constituída essencialmente por regiões agrícolas, e uma zona urbana de grande pressão sobre a bacia do rio que é a cidade de Bragança. 10

11 Clima ZONAS CLIMÁTICAS - TERRA FRIA DE MONTANHA: Predomina junto às nascentes do curso de água. As temperaturas médias anuais são baixas, entre 9ºC e 10ºC. - TERRA FRIA DE PLANALTO Ocupa todo o território na zona da bacia localizada no maciço Bragança-Vinhais e nas abas da Serra da Nogueira. Temperaturas médias anuais entre 10ºC e 12,5ºC - TERRA DE TRANSIÇÃO Desta zona fazem parte os vales muito encaixados próximos da foz do rio. A temperatura anual varia entre 12,5ºC e 14ºC 11

12 O rio e a vegetação A vegetação ripícola que caracteriza as margens do rio é essencialmente constituída por amieiros (Alnus glutinosa), salgueiros (salix sp.), freixos (Fraxinus angustifolia) e choupos (Populus sp.). Na cabeceira do curso de água predominam as florestas climácicas de carvalhos (Quercus pyrenaica), em especial na Serra da Nogueira. Nas zonas expostas a Sul e de acentuado declive associadas a matos de carvalhos surgem matos de urzes (Erica australis), carqueja (Chamaespartium tridentatum) e estevas (Cistus ladanifer). No troço inferior da bacia predominam a azinheira (Quercus rotundifolia) e o carvalho cerquinho (Quercus faginea). 12

13 Uso da Terra Na Serra da Nogueira aparecem os prados permanentes para pastagem de ovinos e caprinos assim como a rotação de centeio. Nos vales da Veiga de Gostei e de Castro de Avelãs com disponibilidade de água e solos profundos aparece a horticultura e os prados permanentes destinados à pecuária bovina. Nas cotas mais elevadas associado ao castanheiro (castanea sativa), observam-se culturas anuais, desde logo, a cerealicultura e pastagens para ovinos. 13

14 Representação das estações de amostragem LOCAIS DE AMOSTRAGEM F1 em Castro de Avelãs a montante da cidade de Bragança; F2 dentro da cidade de Bragança, no Jardim Doutor António José de Almeida; F3 a jusante da cidade e da ETAR, no Pontão de Alfaião. 14

15 Critérios de selecção dos locais de amostragem Castro de Avelãs Zona rural Montante da cidade de Bragança Não apresenta qualquer tipo de perturbação Vegetação ripícola abundante e de grande porte Termo de comparação Jardim Dr. António José de Almeida Cidade de Bragança Zona urbana de grande pressão sobre o rio As margens e o leito do rio sofreram profundas alterações Pontão de Alfaião Jusante da cidade e da ETAR Próximo da foz do rio 15

16 Principais poluentes e suas fontes Águas Residuais Instalações agropecuárias Explorações agrícolas Alterações das margens e leito do rio 16

17 O estudo de campo TRABALHO DE CAMPO Actividade 1 Objectivo: Localizar os locais de amostragem com o auxílio de um receptor de GPS (Global Positioning System). Coordenadas geográficas da Escola Sec. Abade de Baçal Altitude Latitude Longitude Escola 710 m 41º º Coordenadas geográficas das três estações de amostragem F1 F2 F3 Altitude Latitude 41º º 48 41º Longitude 6º º º Loc. em função da cidade Montante Cidade Jusante 17

18 O estudo de campo TRABALHO DE CAMPO Actividade 2 1º Ensaio: Colheita de amostras de água e de solo ÁGUA DO RIO FERVENÇA Local de colheita: Data: / / Hora: Cor da água: Aspecto: Cheiro: Fontes poluentes : Temperatura no local de colheita: ph: 18

19 O estudo de campo 2º Ensaio: Medição da temperatura da água do rio 19

20 O estudo de campo TRABALHO DE CAMPO Actividade 3 Determinação dos seguintes parâmetros nos locais de colheita: ph, O 2 dissolvido, dureza, fosfatos, NO 3-, NO 2-, Cl -. 20

21 O estudo de campo Conservação e transporte das amostras 21

22 Página na Internet Pagina web Adilia\index.htm 22

23 Resultados das análises Físicos Parâmetros Inorgânicos Métodos analíticos Amostras V M R V M A Referência Unidades F1 F2 F3 Água superficial Temperatura Termometria ºC 12,8 15,2 17, Condutividade (a 20ºC) Electrometria μs/cm ph, (20ºC) Electrometria Escala Sorensen 7,3 9,1 7,2 6,5 8,5 9,5 Dureza Total Complexometria mg/l CaCO 3 61,4 101,6 119, Alcalinidade Volumetria ácido-base mg/l HCO Cloretos Titulação (método de Mohr) mg/l CL - 4,2 7,2 16, Nitratos Espectrometria mg/l NO 3 - <4 < Nitritos Espectrometria mg/l NO 2 - <0,04 <0,04 4, Fosfatos Espectr. Abs. Molecular mg/l P 2 O 5 0,050 0,049 3,228 0, Químicos Sulfatos Espectr. Abs. Molecular mg/l SO 4 2- < Cálcio Complexometria mg/l Ca 2+ 18,3 19,9 20, Magnésio Espectr. Abs. atómica mg/l Mg 2+ 3,8 12,6 16, Ferro Espectr. Abs. Molecular µg/l Fe 0,13 0,12 0, CBO5 CQO Oxidabilidade (MnO4) Det. O 2 dis. antes e após 5 dias de incubação. Volumetria de precipitação Mét. do Dicromato de potássio mg/l O 2 0,1 2,6 9, mg/l O 2 <10 <10 < mg/l O 2 2,1 3,6 5, Cor Espectr. Abs. Molecular mg/l escala Pt-Co

24 Tratamento gráfico dos resultados 24

25 Evolução dos teores de nitratos, fosfatos e CBO 5 Evolução dos teores de CBO 5 25

26 Resultados do impacto da metodologia utilizada 1. Preferências pelo tipo de aula 2. Actividades preferidas 3. Apreciação global da aula de campo O que modificarias? Categorias de respostas Nº de respostas B1 Nada, porque correu tudo maravilhosamente bem. Foi uma aula excelente, diferente e interessante, na qual tive gosto em participar. Foi muito 16 enriquecedora em termos práticos, teóricos e ambientais. B2 Mais tempo para algumas actividades 3 B3 A distribuição das tarefas 2 Distribuição das respostas por categorias 26

27 Considerações finais e conclusões O estudo mostrou que que a aula aula de de campo: garante desenvolve uma uma competências aprendizagem para para mais mais intervir ligada intervir ligada aos aos na na contextos detecção de reais; de reais; problemas ambientais; proporciona promove a interdisciplinaridade; um um relacionamento mais mais estreito estreito entre entre os osconteúdos a leccionar e o ambiente; constitui um um acto acto educativo e científico multidisciplinar não sensibiliza os os nossos não se se limitando, nossos jovens apenas, jovens alunos alunos para ao para a ao cumprimento importância do da do programa da preservação da da disciplina da de da qualidade de Física da Física e da água; Química água; A. A. 27

28 Considerações finais e conclusões A utilização das das TIC TIC e a construção da da página web web permitiu: responder disponibilizar divulgar on-line a on-line on-line, on-line, futuros futuros a experiência fichas fichas desafios vivida; trabalho, vivida; pedagógicos textos textos de de científicos apoio, apoio, actividades no no âmbito âmbito e o guia da guia da Química da da aula aula de e de da campo; da campo; Educação Ambiental; motivar motivar outros outros alunos alunos e professores para para o desenvolvimento divulgar os os resultados de de conteúdos analíticos programáticos facultando a sua em sua utilização em ambiente implementar natural; a a posteriores interdisciplinaridade estudos. e a experimentação. 28

29 Considerações finais e conclusões Os Os resultados das das análises físico-químicas demonstram que: as as a montante águas águas colhidas cidade cidade no no de de local Bragança local de de amostragem as as águas águas do do rio localizado rio apresentam a jusante jusante excelente da da cidade cidade qualidade e da da química; ETAR ETAR são são as as que que apresenta pior pior qualidade química; há háalteração significativa da da qualidade da da água água com com o rio rio consequente possui possui capacidade diminuição para para da da se se biodiversidade recuperar em em nas termos nas estações amostradas em em Bragança e a jusante termos de de biodiversidade e de de qualidade química jusante desta das desta cidade; das suas suas cidade; águas. águas. 29