1 Físico-Química Explora Duarte Nuno Januário Eliana do Carmo Correia Carlos Brás Público-alvo Alunos de Físico-Química do 7.º ano, podendo ser aplicado a alunos de outros anos de escolaridade do ensino básico. Recursos Ficha de trabalho Computador Projetor multimédia Duração 90 minutos Bibliografia e sites Jornal Quercus. WEB: http://bit.ly/14xhezj, consultado em janeiro de 2013. Mekonnen, M. M.; Hoekstra, A.Y. (2011). National Water Footprint Accounts: The green, blue and grey water footprint of production and consumption. UNESCO-IHE, Institute for Water Education. Sopa de plástico no Pacífico choca cientistas, Diário de Notícias (2008). WEB: http://bit.ly/wnpqqx, consultado em janeiro de 2013. 2013 Ano Internacional de Cooperação pela Água Metas de aprendizagem a atingir Classifica materiais segundo critérios diversos (exemplos: naturais ou manufaturados; origem mineral, vegetal ou animal; solúveis/insolúveis em água...). Identifica materiais existentes na Natureza, a nível regional e nacional, que são matérias-primas, algumas de uso industrial, e explica por que muitas dessas fontes são limitadas. Classifica, por observação macroscópica, materiais em homogéneos e heterogéneos; identifica alguns materiais (por observação microscópica direta ou de fotografias) que aparentam ser homogéneos, como coloidais. Explica implicações da utilização excessiva e desregrada de recursos naturais (exemplo: consequências para desequilíbrios no planeta) e vantagens da reciclagem, da redução e da reutilização de materiais.
2 Analisa e reflete A água é um recurso natural essencial à sobrevivência mas a sua distribuição pela população mundial é desequilibrada e nem sempre suficiente face às exigências do mundo atual. Enquanto em alguns países existe escassez de água, em outras regiões do planeta persistem hábitos de desperdício. Assim, as questões associadas à disponibilidade, gestão e utilização de água doce, que até recentemente eram abordadas ao nível local, nacional e à escala da bacia hidrográfica, adquirem cada vez mais importância no contexto global. Portugal e Espanha partilham grande parte dos recursos hídricos ibéricos através das bacias hidrográficas que têm em comum. Portugal, devido à sua localização geográfica, depende em grande parte da água que chega de Espanha. O indicador de água necessária para sustentar uma população é designado por Pegada de Água. A Pegada de Água inclui informação baseada no conceito de Água Virtual, definida como o volume de água necessário para produzir um bem ou serviço. De acordo com este conceito, para produzir, por exemplo, uma fatia de pão com 30 g de massa, é necessário um volume de 40 L de água. Volume de água virtual (L) 1 copo de leite 1 T-shirt de algodão 1 hambúrguer 1 par de sapatos de pele 8000 6000 4000 2000 0 Figura 1 Volume de água virtual médio global de alguns produtos, por unidade de produção. Fonte: Hoekstra e Chapagain, 2007, in jornal.quercus.pt Cada país tem a sua Pegada de Água. Portugal é um dos países do Mundo que mais água gasta por habitante, com uma Pegada de Água de cerca de 2505 metros cúbicos per capita, por ano o equivalente ao conteúdo de uma piscina olímpica. Entre 153 países, Portugal ocupa o 4.º lugar no ranking mundial da Pegada de Água e o 1.º lugar se considerarmos apenas os países europeus. A produção e o consumo de bens agrícolas são os setores que mais contribuem para a Pegada de Água portuguesa.
3 Pegada de Água m 3 /ano per capita 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Níger Portugal Equador Suíça Guatemala Pegada de Água m 3 /ano per capita 550-750 750-1000 1000-1200 1200-1385 1385-1500 1500-2000 2000-2500 2500-3000 >3000 Sem resultados Figura 2 Pegada de Água de alguns países com população superior a 5 milhões de habitantes(1996-2005). Adaptado de Mekonnen (2011). Figura 3 Pegada de Água por país no período1996-2005. Adaptado de Mekonnen (2011). A Pegada de Água inclui dados referentes à utilização das águas superficiais e subterrâneas, à água retida no solo e à água poluída que entra no sistema após utilização nas diversas atividades. O mapa da figura 3 refere-se à utilização da água total, por país, de 1996 a 2005 (m 3 /ano per capita). No mapa, os países a verde têm uma Pegada de Água inferior à média global, ao passo que os países entre as cores amarela e vermelha têm uma Pegada de Água superior à média global. A escassez de água não é a única preocupação atual. A poluição que afeta a água ameaça a população mundial. A água poluída pode causar diversas doenças, tais como a cólera e a malária. Por isso, cabe a cada um de nós a responsabilidade de preservar a qualidade da água e de promover a sua utilização de forma sustentável. Todos devemos contribuir para a sustentabilidade. O lixo produzido deverá ter um destino final digno que preserve o meio ambiente. As ações de um indivíduo sem consciência ambiental afetam não só o meio ambiente que o rodeia, mas também o de outras pessoas e de futuras gerações. Atualmente, existe uma sopa de lixo de plástico que flutua no oceano Pacífico. O lixo é mantido no local pelas correntes oceânicas. Segundo os cientistas, a sopa de lixo está a crescer a uma taxa alarmante e já cobre uma área superior a 14 vezes a área de Portugal. Os plásticos são de tal forma resistentes e insolúveis em água que podem ser encontrados a flutuar, no Pacífico Norte, objetos com mais de 50 anos. RÚSSIA CHINA JAPÃO Mancha de plástico Oceano Pacífico CANADÁ ESTADOS UNIDOS Figura 4 Mancha de plástico no oceano Pacífico. Segundo o Programa Ambiental das Nações Unidas, 90% de todo o lixo flutuante nos oceanos é constituído por plástico. Muitos animais marinhos morrem todos os anos ao engolirem lixo, confundindo-o com comida. Rolhas, isqueiros e escovas de dentes são apenas alguns exemplos de objetos que foram encontrados no estômago de alguns animais marinhos. É necessário um esforço conjunto para fazer face a esta situação, invertendo a tendência crescente da acumulação de lixo constituído por plástico, que afeta não só a sociedade atual como as próximas gerações. Nos dias de hoje, assiste-se à substituição gradual dos plásticos convencionais pelos plásticos biodegradáveis em diversas lojas. Os plásticos biodegradáveis não são produzidos a partir do petróleo e levam apenas algumas semanas para se degradarem no ambiente, ao contrário dos plásticos convencionais. A utilização de plásticos biodegradáveis pode trazer uma mudança na forma como os seres humanos se relacionam com o meio ambiente, no sentido de um impacto menos negativo, por forma a preservar o planeta.
4 Questões 1. Analisa atentamente a figura 1 e responde às seguintes questões. a. De entre os produtos apresentados (copo de leite, T-shirt de algodão, hambúrguer e par de sapatos de pele), indica aquele que necessitou de um maior volume de água virtual médio global, por unidade de produção. b. Calcula o volume de água virtual médio que foi necessário para a produção das T-shirts de algodão de uma equipa de futebol (11 jogadores). c. Considerando que a produção de um copo de leite de 200 ml implica o consumo de um volume de água virtual médio de 200 L, determina o volume que foi necessário para a produção de uma embalagem comercial de 6 L de leite. 2. Considera o gráfico da figura 2 e a figura 3. a. Determina o volume, em litros, da Pegada de Água de um habitante do Equador. b. Determina a Pegada de Água de uma cidade portuguesa de aproximadamente 20 000 habitantes. c. Seleciona a opção correta que melhor completa a frase seguinte: Na figura 3, os países europeus que apresentam maior Pegada de Água localizam-se i. no Norte da Europa. ii. no Centro da Europa. iii. no Sul da Europa. 3. A água é um recurso natural essencial à sobrevivência. Responde às seguintes questões, que se relacionam com esta substância. a. Classifica-a quanto ao seu estado físico à temperatura ambiente (22 C). b. Classifica os seguintes materiais quanto à sua solubilidade em água: b1. crude (petróleo bruto); b2. açúcar; b3. plásticos; b4. azeite. c. Classifica quanto ao tipo de mistura (homogénea, heterogénea ou coloidal): c1. água mineral; c2. água poluída. 4. Elabora um texto que aborde os seguintes tópicos: Consequências da deposição de lixo nas praias. Medidas a adotar de forma a reduzir a poluição marinha. Investiga Tal como a água, existem outros recursos naturais limitados. Identifica na tua região algumas matérias- -primas utilizadas pelas atividades económicas locais, como, por exemplo, agricultura, extração de minério ou rochas, pesca, pecuária ou outras. Após a pesquisa, elabora um texto que contemple os seguintes tópicos: Caracterização da indústria ou atividade que assinalaste. Identificação das matérias-primas utilizadas na atividade selecionada. Sugestão de medidas para evitar o esgotamento dos recursos referidos. Exposição Os materiais insolúveis em água, como os óleos alimentares, são de difícil tratamento nas Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR). Mesmo os objetos de pequenas dimensões, tais como cotonetes, dificultam o processo de gradagem das ETAR. Elabora uma campanha de sensibilização. Sugere medidas que poderão ser aplicadas na tua escola ou em casa, de forma a facilitar o processo de tratamento das águas residuais que chegam às ETAR.
5 Proposta de resolução 1. a. Par de sapatos de pele. b. 1 T-shirt 2000 L = 11 T-shirt x 2000 * 11 x = 1 = 22 000 L c. 200 ml = 0,200 L 0,200 L 6 L = 200 L x 200 * 6 x = = 6000 L 0,200 2. a. 2000 m 3 = 2 000 000 dm 3 = 2 000 000 L b. 1 habitante 20 000 habitantes = x = 50 000 000 m 3 2500 m 3 x c. iii. No Sul da Europa. 3. a. Líquida. b. b1. insolúvel; b2. solúvel; b3. insolúvel; b4. insolúvel. c. c1. Mistura homogénea. c2. Mistura heterogénea. 4. Exemplos de alguns itens que poderão ser abordados: Consequências do lixo depositado nas praias: perigo eminente para os animais marinhos que comem lixo confundindo-o com comida, degradação do meio ambiente nas praias, impacto negativo no turismo nas zonas costeiras, etc. Medidas para a redução da poluição marinha: promover campanhas de sensibilização destinadas à população, alertando para os perigos do lixo acumulado nas praias/mar.